JPH03254687A - エマルザン類 - Google Patents

エマルザン類

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JPH03254687A
JPH03254687A JP2328800A JP32880090A JPH03254687A JP H03254687 A JPH03254687 A JP H03254687A JP 2328800 A JP2328800 A JP 2328800A JP 32880090 A JP32880090 A JP 32880090A JP H03254687 A JPH03254687 A JP H03254687A
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emulsan
emulsans
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David L Gutnick
デイヴイツド、エル、グトニツク
Eugene Rosenberg
ユージン、ローゼンバーグ
Igal Belsky
アイガル、ベルスキー
Zosim Zinaida
ジナイダ、ゾジム
Yossef Shabtai
ヨセフ シヤブタイ
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Petroleum Fermentations NV
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アシネトバクター種(λcinetobac
ter81)、)  ATOO31012により製造さ
れる細胞外微生物多糖類(以下、一般的に「−エマルザ
ン類」という。)に関し、特にこの微生物およびその変
異体重たは組換体により製造される新規なりラスの細胞
外微生物蛋白質会合リポ多糖類(以下、一括し明は、さ
らにこのような−エマルザン類から得られる除蛋白リポ
多糖類(以下、一括して「アボエマルザン類」という。
)ならびにこのような−エマルザン類およびアボエマル
ザン類の二価金属、アンモニウムおよび第四級アンモニ
ウム塩に関するものである。−エマルザン類およびアポ
−エマルザン類ならびにそれらの6塩をも含めてこれら
の細胞外微生物多糖類は、今1でに発見されたものの中
で最も有効々水中油型乳化剤であり、かつ脂肪族および
芳香族またけ環状成分を含めてこれらの炭化水素基質の
乳化に新鮮な水管たは海水中で非常に高い特性を有して
おり、その性質は油汚染容器、油付着物処理および化学
的フラッディングによる増加油の回収において優れた生
体乳化剤として理想的な用途上なす。
本発明は、さらに残漬油管たは炭化水素質残渣が燃料用
としであるいは精油用として回収宮れるような方法でタ
ンカー、はしけ、貯蔵タンク、タンク車pよびタンクロ
ーリ−のようi油汚染容器、パイプラインシよび原油ま
たは石油留分を輸送めるいは貯蔵するために使用される
他の油汚染容器の洗浄に関するものである。本発明は、
アシネトバクター種ATCO31012によう製造され
る新規なりラスの細胞外微生物リポ多糖類(α−エマル
ザン類)筐たはその変異体または組換体を用いて、油汚
染容器から残漬石油筐たは原油も含めて炭化水素基質1
1E=i洗浄し、油が回収され得る前記炭化水素質残渣
の水性水中油型エマルジョン金生成するための改良方法
を提供するものである。重量−重量基準でα−エマルザ
ン類は、恐らく最も有効な乳化剤であり、かつこのよう
な油汚染容器中に見出される炭化水素質残漬のタイプに
対する乳化に訃いて極めて高い特性を有している。
種々の石油分解微生物が発見され、炭化水素で増殖して
水中油型エマルジョンを生成している。
これらのエマルジョンは、元来微生物学的なものであシ
、筐た細胞自身筐たは細胞外乳化剤の生成lのいずれか
によシ介在する。例えば、n−デカンに対するマイコバ
クテリウム・ロドクラス(Mycobacterium
  rhodochrous )No I B  99
05の生長は、Ro、8. Hotdomら(J、 A
ppt、 Bateriot、。
32.448 (1969))によシ非イオン系洗浄で
あるべきと報告されている乳化要因を生じる。
J、Iguchiら(Agric Biot、Chem
、 、 33.1657(1969))は、カンジダ・
ペトロフイリウム(0andida petrophi
tium )がペプチドおよび脂肪酸分よりなる乳化剤
を生成することを発見し、方、T、5uzukiらCA
gric、 BioA、Ohem、、 33゜1619
 (1969))は、アルスロバクタ−(Arthro
bacter )、プレヴイバクテリウム(Brevi
bacterium L コリネバクテリウム(Oor
ynebacterium )およびノルカルシア(N
orcardia )の種々の菌種の培養ブロスの油相
中でトレハローズ脂質を見出している。
トルロプシス・グロペンジーセリ(Torutopsi
sgropengicssri )は、ソフォローズ脂
質を生ずることが見出され、一方、ラムノ脂質はシュー
ドモナス・アエルギノーザ(Pseudomonas 
aeruginosa)菌種87Blにより生成するこ
とがK Hisatsukaら(Agric、Bjot
、 Ohem、、 a s、 s s 6(1971)
)により、管た他のシュードモナス・アエルギノーザ菌
@KY4025により生成することがS、Itohら〔
人gric、Biot、Ohem、、3 6,2233
 (197t 11によシ報告されている。灯油に対す
るコリネバクテリウム・ハイドロカーボラスタス(0o
rynebac −1erium hydrocarb
otastus )の生成は、他の性質として灯油、バ
ンカーC燃料油および他の燃料油を乳化する細胞外ヘテ
ロ多糖類を生成することがJ、 E、 Zajic >
よびその協力者〔Dew、 Ind。
Microbiot、、 12.87 (1971) 
; BiotechnotBioeng、、 14.3
31 (1972) ;Ohemosphere。
1  、 51  (1972);Cr1t、Revo
Microbiot、。
5.39(1976);米国特許第3,997,398
号〕により報きされている。
米国特許第3,941,692号にかいて、本発明者ら
は7 k ス0バクI −(Arthrobacter
 )種RAG−1〔これはAmerican Type
 0utture 0ottection  に寄託し
て7 k スCffバクタ一種(Arthrobact
er Sp、)ATC!031012として指定され、
かつ現在アシネトバクター種として知られ、アシネトバ
クター種(Ac1netobacter Sp、) A
TCC31012として再指定されている。〕の使用に
ついて記載し、添加された栄養源を含有する海水を用い
て油汚染タンク内の油状廃液について好気的に前記微生
物を生長とせることにより前記タンクの各室を洗浄する
ことを開示している。
とらに、この微生物による原油の微生物分解に関する研
究[ApptoMicrobiot、、 24.363
(1972); Appz6Microbiot、、 
30.10 (1975))は、RAG−1が恐らく油
滴を微小単位に解体するのに作用し、これによシ細胞集
団の増加に必要な新たら表面種をつくり出す細胞外乳化
剤を製造することにより指数増殖の間に油を乳化するこ
とを示している。1973年9月2〜7日に開催され第
1回国際細菌学総会(1st Internation
atOongress for Bacterioto
gy ) CInt、As5oc。
Microbiot、 Soc、 Abstracts
、第■巻第201頁〕にかいて1本発明者らはこの細胞
外乳化剤が海水中で0.4%のヘキサデカン、 o、o
7s Mの尿素pよび58mMの二塩基性リン酸カリウ
ムにより増殖するRAG−1の定常期培養株から部分的
に精製されることを報告した。この部分的に精製された
細胞外乳化剤は極度に透析し、ついで原油(crude
oit)の重量当940倍の安定な水中油型エマルジョ
ンを形成し得る乾燥粉末の培養液の−当り025ηを生
じる無細胞発酵ブロスを親油化することにより得られる
しかしながら、この課題に関して数多くの報文があるに
もかかわらず、油の微生物的に誘発される乳化は機械的
ならびに目的論的な点からあ筐すよ〈理解されていない
。微生物は、付随する油の乳化のあるなしにかかわらず
増殖用基質として原油を使用できる。細胞外乳化剤の生
成のために乳化が起るような個所では、一般に調合剤は
活性成分と同定できるに充分なだけは精製されない。要
するに、これらの細胞外生物的乳化剤のいずれもがよく
知られておらず、その化学的性質、作用のモードまたは
生物学的要因について極めて僅かに知られているだけで
ある。
本発明は、アシネトバクター種(Ac1netobac
ter8p、) ATOC31012によυ製造される
生物的乳化剤に関するさらに多くの研究を行なって得ら
れた発見の一部に基づいてかり、最も重要々発見はつぎ
のとシシである・ 第1に、原油(crude ort)またはヘキサデカ
ンについてアシネトバクター種ATOO+311012
 (・菌種RAG−1としても知られている。)の増殖
□よシ予め製造されたアシネトバクタ−生物的乳化剤は
細胞外微生物蛋白質会合リポ多糖類(以下、本発明者ラ
バ「β−エマルザン」といい、 一般名r)0トエマル
ザン類」を与える。)であシ、このうちでリポ多糖類は
多量のD−ガラクトースアミンおよびアミノウロン酸か
ら構成されるN−および0−リポアシル化ヘテロ多糖類
でアシ、該リポヘテロ多糖類の0− IJボアシル部分
は2〜3重量%の種々の脂肪酸エステルを含有し、(a
)該脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を有し、かつ
(b)このような脂肪酸の50重量%以下は2−ヒドロ
キシドデカン酸釦よび3−ヒドロキシドデカン酸よう構
成されている。
第2に、主たる同化できる炭素源としてのエタノールに
ついてアシネトバクター種ATOO31012の増殖は
明らか□異なる細胞外微生物蛋白質会合リポ多糖類(以
下、本発明らは「α−エマルザン類」という。)を生成
し、このリポ多糖類は多量のD−ガラクトースアミンお
よびアミノウロン酸から構成されるが、リポヘテロ多糖
類のO−リポアシル部分は少なくとも5重量%、(また
よシしばしば7〜14重量%、かつ時々19重量%程度
)の種々の脂肪酸エステルであシ、(a)該脂肪酸は約
10〜約18個の炭素原子を有し1通常低級エステルブ
ロトエマルザン類とは異なる割合で分布しており、かつ
(b)このよう々脂肪酸の50重量%以上は2−ヒドロ
キシドデカン酸および3−ヒドロキシドデカン酸より構
成されている。
第3に、β−エマルザン類よりむしろα−エマルザン類
も同様に主たる同化できる炭素源としての1種または数
種の脂肪酸塩を含有する発酵媒体についてアシネトバク
ター種ATOC31012t 増殖させることにより製
造される。
第4に、α−エマルザンは種々の原油釦よびガス油の乳
化により効果的であυ、ある場合には(バンカーC燃料
油の乳化のように)、β−エマへ ルザン類が効果を持たないような安定な−エマルザン類
を有効に生成する。
第5K、α−エマルザン類$−jびβ−エマルザン類の
両者は種々の炭化水素の乳化に特性を示す。
第6に、−エマルザン類の除蛋白によりすべての乳化活
性はそれぞれのN−およびO−IJボアシルヘテロ多糖
類にある(以下、本発明者らは通常「アポ−エマルザン
類」といい、特にこのような除蛋白誘導体を生成する特
別な−エマルザンによう「アポ−α−エマルザン」また
ば「アポ−β−エマルザン」という。)。
第7に、マイルドな条件下でα−エマルザンおよびβ−
エマルザンの塩基加水分解は、α−エマルザン類の乳化
活性の約50%を保持する一般の誘導体(以下1本発明
者らは「P−エマルザン類」といい、一般名「シュード
−エマルザン類」を与える。)を生じ、P−エマルザン
類の構造はN−アシル化ポリ〔D−ガラクトースアミン
/アミノウロン酸〕であり、(a)その脂肪酸エステル
の量は多糖類の0〜1重量%であり、また(b) N−
アシル基の部分は3−ヒドロキシドデカノイル基である
第8に1強力な条件下でa−エマルザンおよびβ−エマ
ルザンの塩基加水分解は乳化活性を有濾ずかつ構造的に
は部分N−アシル化ボIJ 〔D−ガラクトースアミン
/アミノウロン酸〕である誘導体を生じる。
第9に、α−エマルザン、アポ−a−エマルザン、アポ
−β−エマルザン、ψ−エマルザン訃よびプロエマルザ
ンと同様な型式でクロス反応してβ−エマルザンに対し
て調製される抗体は、エマルザンおよびその除蛋白およ
び部分脱アシル化誘導体が、ポリ〔D−ガラクトースア
ミン/アミノウロン酸〕重合体である重合体骨格とほぼ
同じ骨格を有することを示す〇 第1Oに、エマルジン類およびその相当する除蛋白誘導
体は、塩化す) IJウムの高濃度には影響されないが
、少量(1ml100mM 、好ましくF15〜40 
mM )の少なくとも1種の二価のカチオン、例えばマ
グネシウム、カルシウムまたはマンガンを炭化水素基質
に対する乳化剤として有効に機能するために必要とし、
この二価カチオンは海水、同性質の水シよび大抵の硬水
に存在するが軟水に添加しなければならない。
第11に、重量基準でエマルザンは極めて有効々水中油
型乳化剤であり、特にこれらの特異な細胞外微生物多糖
類を油汚染容器、油付着物処理および化学的フラッディ
ングによる増加油の回収に釦いて広く使用できるように
するという確かな特性を有して訃り、 最後に、このエマルザンおよびその除蛋白および脱アシ
ル化誘導体はアルミノケイ酸塩イオン交換体に強固に吸
着され、筐たカオリンおよびベントナイトのような種々
のアルミノケイ酸クレーの凝集を助けるのに使用される
通常有効な生物凝集剤である。
これらの知見に基づいて、本発明は、 (a)アシネトバクター種(Ac1netobacte
r Sp、 )ATOO31012−またはその変異体
により製造される細胞外微生物蛋白質会合リポ多糖類(
以下、一括して「α−エマルザン類」という。)で、該
リポ多糖類成分(以下、一括して「アポ−α−エマルザ
ン類」という。)は多量のD−ガラクトースアミンおよ
びアミノウロン酸から構成されるN−およびO−リポア
シル化ヘテロ多糖類であり、該アポ−α−エマルザン類
は少々くとも5重量%の脂肪酸エステルを含有し、(1
)その脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子含有し、か
つ(2)このような脂肪酸の約50重量%以上は2−ヒ
ドロキシドデカン酸シよび3−ヒドロキシドデカン酸で
あり、(b)アシネトバクター種ATOO310124
たはその変異体により製造されるα−エマルザンから得
られる除蛋白細胞外微生物リポ多糖類(以下、一括して
「アポ−α−エマルザン類」という。)で、該アポ−α
−エマルザン類は多量のD−ガラクトースアミンおよび
アミノウロン酸から構成され完全にN−アシル化されか
つ部分的にO−アシル化されたヘテロ多糖類であり、該
アポ−α−エマルザン類は少なくとも5重量%の脂肪酸
エステルを含有し、(1)その脂肪酸は約10〜約18
個の炭素原子を有し、かつ(2)このような脂肪酸の約
50重量%以上は2−ヒドロキシドデカン酸釦よび3−
ヒドロキシドデカン酸であり% (C)アシネトバクター種ATOC31012筐たばそ
の変異体によυ製造されるβ−エマルザン類から得られ
る除蛋白細胞外微生物多糖類(以下、一括して「アポ−
β−エマルジン類」という。)で、該アポ−β−エマル
ジン類は多量のD−ガラクトースアミンおよびアミノウ
ロン酸から構成され完全にN−アシル化されかつ部分的
にO−アシル化されたヘテロ多糖類であり、該アポ−β
−エマルジン類は5重量%以下の脂肪酸エステルを含有
し、(1)その脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を
有し、かつ(2)このような脂肪酸の50重量%未満は
2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシドデカ
ン酸であり、 (d)アシネトバクター種ATOC31012またはそ
の変異体により製造されるエマルジン類から得られる〇
−説アシル化細胞外蛋白質会合従生物多糖類(以下、一
括して「T−エマルジン類」という。)で該T−エマル
ザン類の無蛋白成分は多輪のDガラクトースアミンおよ
びアミノウロン酸から構成されかつ0〜1重量%の脂肪
酸エステルを含有し、存在する場合にはその脂肪酸は約
10〜約18個の炭素原子を有する完全にN−アシル化
されたヘテロ多糖類であシ、 (e)α−エマルザン類、β−エマルザン類、、p−エ
マルザン類、アポ−α−エマルザン類またはアボーβ−
エマルザン類のいずれかから誘導される除蛋白〇−説ア
シル化細胞外微生物多糖類(以下、一括シて「アポ−ψ
−エマルザン類」といり。)テ、該アポ−ψ−エマルザ
ン類は多量のD−ガラクトースアミンおよびアミノウロ
ン酸より構成されかつ0〜1重量%の脂肪酸エステルを
含有し、存在する場合にはその脂肪酸は約10〜約18
個の炭素原子を有する完全にN−アシル化されたヘテロ
多糖類であシ。
(f)α−エマルザン類、β−エマルザン類、 ?−エ
マルザン類、アポ−α−エマルジン類、アホーβ−エマ
ルザン類またはアポ−[9−エマルザン類のいずれかか
ら誘導される除蛋白〇−説アシル化細胞外微生物多糖類
(以下、一括して「プロエマルザン類」という。)で、
該プロエマルザン類は(1)ヒドロキシ基のいずれもア
シル化されておらずかつ(2)アミノ基が全くアシル化
でれていないのから全てアシル化されているの1である
ポリCD−ガラクトースアミン/アミノウロン酸〕生体
重合体で季り、および、 (g)前記α−エマルザン類、アポ−α−エマルジン類
、アポ−β−エマルザン類、ψ−エマルザン類、アポ−
P−エマルザン類シよびプロエマルザン類の二価金属、
アンモニウム釦よび第四級アンモニウム塩、よりなる群
から選ばれた種々の新規なりラスの細胞外微生物リポ多
糖類およびその誘導体を提供するものである。
本発明は、さらに約10mcf〜〜約200の前記α−
エマルザン類および約1〜約100 mMの少なくとも
1種の二価カチオンを含有する海水または淡水の水溶液
よりなる乳化剤を提供するものである。ここに含まれて
いるデータを用いて、本発明の乳化剤は他の事柄のうち
で、(1)タンカーはしけ、貯蔵タンク、タンク単1よ
びタンクローIノー、パイプライン釦よび他の容器から
の残流石油を含めて炭化水素質残漬の洗浄用、(2)海
に浮遊しまたは海岸を洗浄しオたは陸地に堆積している
油付着物の洗浄用シよび(3)化学的フラッディング法
、4!に砂または砂岩または石灰石累層に位置している
石油貯蔵所について油の強化回収用に利用できる。
本発明はまた、微生物学的に(使用する微生物に関係な
く)または半合或法(酵素活性によるとと′fりにより
製造されるポリアニオン性ヘテロ多糖類生体重合体を企
図するものであり、(a)蔗糖部分の実質的にすべてが
N−アシル化アミノ庶糖であり、その一部はN−アシル
化D−ガラクトースアミンで他の部分はアミノウロン酸
であり〔D−カラクトースアミンーウロン酸、D−グル
コースアミンウロン酸のごとき)、該ヘテロ多糖類のN
−アシル基の一部ばN−(3−ヒドロキシドデカフィト
9基であり、筐た(b)該ヘテロ多糖類のη当り少なく
とも0.2ミクロモル、好筐しくは約05〜約0.75
ミクロモルは脂肪酸エステルよシなC、(1)その脂肪
酸は約10〜約18個の炭素原子を有し、かつ(2)約
50重量%以上の脂肪酸は2−ヒドロキシドデカン酸釦
よび3−ヒドロキシドデカン酸より構成てれている。
これらの発見に基き、本発明は、(A)増殖維持量のエ
タノールまたは1種以上の脂肪酸を含有する水性発酵培
地にアシネトバクター種ATC!031012 筐たは
その変異体を接続し、(B)追加量のエタノールまたは
脂肪酸塩を添加して増殖を維持しながら細胞外微生物蛋
白会合リポ多糖類(以下、一括して「α−エマルザン類
」という。)を生成するに充分な時間前記発酵培地内で
前記微生物を好気増殖させ、該α−エマルザン類のリポ
多糖類成分(以下、一括して「アポ−α−エマルジン類
」という。)は多量のD−ガラクトースアミンおよびア
ミノウロン酸より構成される完全にN−アシル化でれか
つ部分的にO−アシル化されたヘテロ多糖類であり、該
アポ−α−エマルジン類は少なくとも5%の〇−置換脂
肪酸エステルを含有し、(1)該脂肪酸は約10〜約1
8個の炭素原子を有し、また(2)約50重量%以上の
前記脂肪酸は2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒド
ロキシドデカン酸より構成されているものである細胞外
微生物リポ多糖類の製造方法を提供するものである。
本発明は、さらに約10 mcf/d 〜約20−の前
記α−エマルザン類および約1〜約100 mMの少な
くとも1種の二価カチオンを含有する海水または淡水の
水溶液よりなる無細胞乳化剤を提供するものである。こ
こに含1れているデータを用いて、本発明方法により製
造されるこれらの乳化剤は他の事柄のうもで、(1)タ
ンカー、はしけ、貯蔵タンク、タンク車シよびタンクロ
ーリ−、パイプライン釦よび他の容器からの残渣石油を
含めて炭化水素質残渣の洗浄用、(2)海に浮遊しまた
は海岸を洗浄し筐たは陸地に堆積している油付着物の洗
浄用および(3)化学的フラッディング法、特に砂また
は砂岩筐たは石灰石累層に位置している石油貯麓所につ
いて油の強化回収(enhaned recovery
)に利用できる。
本発明は、筐た(a)(1)約10 mcf/ad 〜
約20 my/dのアシネトバクター種ATOO310
12−4たはその変異体によう製造される細胞外微生物
蛋白質会合リポ多糖類(以下、一括して「a−エマルザ
ン類」という。)を含有し、該リポ多糖類成分(以下、
一括して「アポ−α−エマルザン類」という。)は多量
のD−ガラクトースアミンおよびアミノウロン酸より構
成されるN−>よびO−リポアシル化ヘテロ多糖類であ
り、該アポ−α−エマルザン類は少なくとも5重量%の
脂肪酸エステルを含有し、(i)該脂肪酸は約10〜約
18個の炭素原子を有し、かつ(ii) 50重量%以
上の脂肪酸は2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒド
ロキシドデカン酸であり、また(2)約5mM以上の少
なくとも二価のカチオン金含有し、これによう炭化水素
質残渣の水中油型エマルジョンを生成する海水または淡
水の水溶液よりなる乳化剤で容器の油汚染表面を洗浄し
、(h)洗浄した容器から該水中油型エマルジョンを除
去することを特徴とする原油または種々の石油留分を輸
送管たは貯蔵するのに使用される油で汚染したタンカー
、はしけ、貯蔵タンク、タンク車、タンクローリ−パイ
プラインおよびその他の容器からの残渣油を含めて炭化
水素質残虐を洗浄する方法を提供するものである。本発
明のこのような見地は、油−水分離器のような種々の回
収システムに関する改良された洗浄方法の使用を企図す
るもので、これによシこのような水中油型乳化剤から炭
化水素質残虐が回収できる。
1、命名法 新規な用語が、アシネトバクター種(Ac1neto−
bacter 8p、)ATOO31012またはその
変異体から誘導される種々のタイプの細胞外微生物多糖
類訃よびその半合成誘導体を同定しかつ参照するために
本明細書にかいて使用されている。これらの用語は、つ
ぎに定義されているように「エマルザンIll、rα−
エマルザン類J、rβ−エマルザン1iJ、r%−エマ
ルザンaJ、rアボエマルザン類」、「アポ−α−エマ
ルザン類」、「アポ−β−エマルザン類J、rアポ−l
−エマルザン類」および「10エマルザン類」である。
これらの化合物の多糖類の構造および生物学的に製造さ
れる物質の例外的な乳化活性を表わす名称「−エマルザ
ン類」は、アシネトバクター種ATOO31012fi
たべその変異体によシ製造される細胞外微生物蛋白質結
合リポ多糖類を総括的に同定するために創造されたもの
で、これはさらにα−エマルザン類とβ−エマルザン類
とに分類できる。
名称「アボエマルザン類」(その接頭語は「から(fr
om )J t”意味するギリシャ語のαπOから導か
れている。)は、該−エマルザン類から得られる除蛋白
リポ多糖類を総括的に同定するために創造されたもので
ある。
名称「α−エマルザン類」は、アシネトバクター種AT
OO31012−またはその変異体により製造される細
胞外微生物蛋白質会合リポ多糖類を定義し、該リポ多糖
類成分(すなわち、結合蛋白質のないもの1Fi、多量
のD−ガラクトースアミンおよびアミノウロン酸より構
成源れる完全にN−アシル化されかつ部分的にO−アシ
ル化されたヘテロ多糖類であり、該リポ多糖類成分は少
なくとも5重量%の脂肪酸エステルを含有し、(1)そ
の脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を有し、かつ(
2)約50重量%以上の脂肪酸は2−ヒドロキシドデカ
ン酸シよび3−ヒドロキシドデカン酸よυ構成されてい
る。したがって、以下、除蛋白α−エマルザン類を「ア
ポ−α−エマルザン類」と命名する。
名称「β−エマルザン類」は、アシネトバクター種A 
T OC! 31012 tたはその変異体により製造
される細胞外微生物蛋白質会合リポ多糖類を定義するも
ので、該リポ多糖類成分(すなわち、結合蛋白質のない
もの)は多量のD−ガラクトースアミンおよびアミノウ
ロン酸より構成され完全にNアシル化されかつ部分的に
O−アシル化されたヘテロ多糖類であり、該リポ多糖類
成分は少なくとも5重量%の脂肪酸エステルを含有し、
(1)その脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を有し
、かつ(2)約50重量%未満の脂肪酸は2−ヒドロキ
シドデカン酸および3−ヒドロキシドデカン酸より構成
されている。除蛋白β−エマルザン類は「アポ−β−エ
マルザン類」と命名する。
名称「P−エマルザン類」は−エマルザン類から得られ
る〇−説アシル化された細胞外蛋白結合微生物多糖類を
定義するもので、該T−エマルザン類の無蛋白成分は多
量のD−ガラクトースアミンおよびアミノウロン酸より
構成される完全にN−アシル化されたヘテロ多糖類であ
り、0〜1%の脂肪酸エステルを含有し、存在する場合
には該脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を有してい
る。
これらの無蛋白成分はその製法に関係なく「アポ−芦−
エマルザン類」と命名する。
名称「プロエマルザン類」は、除蛋白〇−説アシル化細
胞外微生物多糖類を定義するもので、このポリ〔D−ガ
ラクトースアミン/アミノウロン酸〕生体重合体は、(
1)ヒドロキシ基のいずれもがアシル化され、また(2
)アミノ基が全くアシル化されていないものから全てア
シル化されることによυ特徴づけられる。このプロエマ
ルザンは、下肥の榛準検定法で乳化活性を有していない
ここに記載したデータから、原油またはヘキサデカンに
対してRAG−1の増殖に関して以前に発表した実験に
かいて本質的に生成する生体乳化剤がβ−エマルザン類
であり、そのリポ多糖類が2〜3重量%の脂肪酸エステ
ル金含有していることは知られている。したがって、β
−エマルザン類は一般名「プロトエマルジン類」(その
接頭語は「第一(first ) J f意味するギリ
シャ語のπρOτOからきている。)と命名される。
このα−エマルザン類は一般名「ネオ−エマルザン類」
を与えられ、その接頭語は「新(new ) Jを意味
するギリシャ語のηtoτから来ている。
ここに使用するように、「アシネトバクター種(Ac1
netobacter 8p、 ) ATOO3101
2iたはその変異体は、後述する微生物(す々わも、菌
株RAG−1)$−よび−エマルザン類を生成するその
任意かつ化学的ならびに物理的に誘発される変異体およ
び組換体だけでなく、菌種RAG−1から遺伝情報を挿
入する組換体DNA技術および、最初の同化性炭素源お
よび微生物の増殖に使用される条件によりα−エマルザ
ン類璽たはβ−エマルザン類(またはアボエマルザン類
)を生合成し得るような「再結合」微生物のDNA−基
準遺伝コードに生体乳化剤の生産上なし得る菌種を参照
するものである。
2+α−エマルザン類およびアポ−α−エマルザン類の
製造 α−エマルザン類は、(a)エタノールまたは、微生物
が増殖するだけでなく低エステルβ−エマルザンよりも
所望の高エステルα−エマルザンを生成するlai以上
の脂肪酸塩から選ばれた増殖維持量の使用できる炭素源
、(b)微生物に対してこれらの必須栄養分を供給する
ための増殖維持量以上の少なくとも1種の同化性窒素含
有化合物釦よび増殖維持量以上の少なくとも1種の同化
したリン含有化合物、および(c)存在しない場合には
発酵培地に添加しなければならないマグネシウム、カル
シウムまたはマンガンのごとき約1〜約100mMの二
価カチオンを含有する水性発酵培地に関してアシネトバ
クター種A T CO31012憬たはその変異体を好
気的に増殖することにより製造できる。
−万、アポ−α−エマルザン類は、リポヘテロ多糖類が
分解しないような方法でα−エマルザン類の除蛋白化に
より製造される。
この発酵方法は淡水!たは海水培地のいずれかを用いて
回分式または連続式発酵装置内で自動または手動制御で
行なわれる。適当な発酵装置は、最も低い運転コストで
バイオマスに最も有効な酸素を与えるように設計して作
られる。攪拌タンク発酵装置の他に、他のタイプの発酵
装置、例えば薄いチャンネル発酵器、管状ループ発酵器
、フィルム発酵器、再循環塔発酵器、ディープシャフト
発酵器釦よびジェット発酵器が使用でき、最も重要な基
準は発酵法にかける効率、峙に酸素移動シよび動力消費
の点である。
α−エマルザン類オヨヒアボーα−エマルザン類の生産
および精製の最も重要な工程パラメータは、以下に詳述
する。
2.1.アシネトバクター種ATOO31012利用で
きる炭素源からのネオ−エマルザン類およびプロト−エ
マルザン類の両者を製造するのに使用される微生物はア
シネトバクター種ATOO31012(菌種RAG−1
としても知られている。)であり、これはメリーランド
州ロツクヴイル(Rock−vitAe )のアメリカ
ン、タイ1、カルチャー、コレクショy (Ameri
can Type Cutture 0ottecti
on)に以前に寄託されている。A、Re1sfetd
ら(Appt。
MicrObiO2,、24,363(1972)なら
びに米国特許第3,941,692号)により記載され
ているこの微生物は、つぎの特性を有している。
指数増殖相の間細胞は、主として09〜12×15〜3
0 mcm (mcm = 10 ’m )の不規則な
短いロッドと思われる。この細胞はスナツピングデイビ
ジョンを示す■−形ペアとしてしばしば起る。
時た筐このロッドは僅かに湾曲またけ膨潤している。直
経約1.2m(:mのココイド細胞(coccoidc
ell )は定常期培養の特性である。このコクシはグ
ラム陽性であり、ロッドはダラム陰性である。
寒天コロニー:直径50m以下の円形、光沢性で平滑で
ある。ゼラチンは液化される。殿粉は加水分解しない、
インドール釦よび過酸化水素は発生しない。硝酸カリウ
ムを含有するクエン酸塩培地内で細胞が増殖する場合の
み硝酸塩から亜硝酸塩が生成する。ウレアーゼは生成し
ない。カタラーセ陽性。好気性。うさぎ血栓の溶血現象
。クエン酸塩は唯一の炭素釦よびエネルギー源として作
用。グルコース、セルロース、マルトース、ラクトース
、ラムノース、シュークロース筐タハマニトールからの
酸なし。最適温度30〜35℃。
発酵を指示するのに用いられる接種物の量は使用される
発酵装置のタイプによる。回分式の攪拌発酵における最
適結果のためには、増殖は同様な発酵条件下に、好1し
くは約1〜約5容量%の発酵培地で遅い指数培養で開始
されるべきである。
菌種RAG−1が炭素源を補充した海水寒天培地で多く
の異なる炭素化合物について増殖することがときにA、
Horowitzら(ApptoMicrobiot、
30、10 (1975)]により報告されているとは
いえ、このような増殖が、高エステルα−エマルザン類
よシもはるかに少なくいかなるアシネトバクタ−生体乳
化剤(製造される場合には1通常指数増殖相の間に生成
する。)を前記微生物が生成するか否かは無関係である
。さらに、微生物が細胞外リポ多糖類を生成する場合に
は、利用できる炭素源の構造と細胞外リポ多糖類がこの
ような炭素源から生合成されるタイプとの間には、それ
が高エステルα−エマルザン類またハ低エステルβ−エ
マルザン類であろうが相互関係はないものと思われる。
例えばエタノール、パルミチン酸ナトリウム捷たはドデ
カンでのアシネトバクター種ATOC31012の増殖
は、エタノール培地でリポヘテロ多糖類のりポアシル部
分にかいて高いエステル含量を有するα−エマルザン類
を生じ、また各炭素源でα−エマルザン類を生成し、一
方ペンタデカン、ヘキサデカンまたはへブタデカンを用
いた実質的に同一な条件下の微生物の増殖ではβ−エマ
ルザン類を生成するだけである。一般に、利用できる炭
素源が微生物によりα−エマルザン類に転換され)る場
合、培地の12当りの細胞リポ多糖類の全収量は、異な
る炭素源からβ−エマルザン類を微生物が生成する場合
よう大きくなる。
本発明においては、エタノール筐たは1種以上の脂肪酸
塩が主として同化し得る炭素源である水性発酵培地につ
いてアシネトバクター種ATCO31012tたはその
変異体の増殖によυα−エマルザノン類製造される。こ
のような脂肪酸塩としては、デカン酸(カプリン酸)、
ドデカン酸(ラウリン酸)、テトラデカン酸(ミリスチ
ン酸)、ヘキサデカン酸(パルミチン酸)釦よびオクタ
デカン酸(ステアリン酸のような同化性飽和脂肪酸、モ
ノエタノイド釦よびジエタノイド脂肪酸を含む不飽和の
Oso〜’Qts脂肪酸、2−ヒドロキシドデカン酸、
3−ヒドロキシドデカン酸および12−ヒドロキシドデ
カン酸(リシルイン酸)のようなヒドロキシ置換脂肪酸
がある。さらに、ラードのケン化からから誘導される混
合脂肪酸、大豆油、ピーナツ油、綿実油、サワフラワー
油、ココナツツ油、ひ1し油、ヤシ油訃よび種々の魚油
または海洋哺乳動物油が使用できる。
エタノール筐たは脂肪酸塩を含有する培地でのアシネト
バクター種ATOO31012の好気性増殖により製造
されるα−エマルザン類は、通常脂肪族訃よび芳香族な
いし環式成分の両者を含めて(原油、ガス油釦よびバン
カー0燃料油のような)炭化水素基質の乳化に高い特性
を示す有効な生体乳化剤である。回分式攪拌発酵装置に
おいて最良の結果を得るには、最初の培地は、微生物に
よるα−エマルザン類の生産が増殖相の間に起ることが
見出されたので、最大増殖釦よびα−エマルザン類生産
を維持するに充分な割合で発酵を行なう間に添加される
脂肪酸塩を補ないながら、約l〜約5重量%の1s以上
の脂肪酸塩を含有すべきである。
2.2.2.追加栄養源 α−エマルザン類を製造するための利用可能な炭素源に
ついてのアシネトバクター種ATOC31012の最大
増殖は、増殖維持量の1m以上の同化性窒素含有化合物
を必要とし、微生物が多量のアミノ糖を含有する生体重
合体を増殖でせかつ生産し得るようにこの必須栄養源を
与える。lた。
リン含有化合物も同様な必須栄養源である。
利用可能な窒素の好適源としては、硫酸アンモニウム筐
たは塩化アンモニウムのようなアンモニウム塩、硝酸ア
ンモニウム捷たは硝酸ナトリウムのような硝酸塩、また
は尿素または大豆粉のような利用可能な窒素の有機源が
ある。利用可能なリンの好適源としては、二塩基性リン
酸カリウム、−塩基性リン酸カリウム等がある。さらに
、12−6−6−iたは8−8−8のような液状肥料も
アシネトバクター種ATOO31012の増殖用窒素お
よびリン栄養源として使用できる。
一生体乳化剤の両タイプの乳化活性はpH6恥のマグネ
シウムイオン、カルシウムイオン、マンガンイオン等の
よりな二価カチオンに基づ〈。これらの二価カチオンは
、発酵培地が海水曾たは硬水から調製される場合には、
これらに存在する。淡水管たは蒸留水が発酵培地の調製
に使用される場合には、この発酵培地に少量の1種筐た
はそれ以上の二価カチオンを添加すべきであり、その濃
度は得られる培地が少なくとも1種の二価カチオンに対
して約1〜約toomM(好筐しくは約5〜約40 m
M )含有するようにすべきである。
2.39発酵処理条件 α−エマルザン類を製造するための利用可能なエタノー
ルまたは脂肪酸塩炭素源によるアシネトバクター種AT
OO31012の最大増殖は、最も高度に可能な酸素移
動が微生物の生理に応じて得られるようなエアレーショ
ン、攪拌、温度およびpHの最良条件の選定を要求する
。下記の議論は、従来の601の攪拌式発酵装置内でエ
タノールiたはパルミチン酸ナトリウム培地からエマル
ジン類を高収率で常に得るために本発明者らが見出した
最良の条件である。これらの条件は、最も低い動力消費
量でより効果的な酸素移動を与えるように特別に設計さ
れかつ製作された発酵装置内での大規模生産によりより
高い収率が得られるように僅かな変更!たは大幅な変更
を加えることができる。
もちろん、この方法を最適化するためのこれからの作業
は、(a)アシネトバクター種ATOO31012およ
びその変異体の生理の機能である基質の消費、(b)(
i)拡散が起る表面積をできるだけ大きくすることによ
り(すなわち、大きなガスのホールドアツプをつくり出
すために液相中にできるだけこ壕かくガス相を分散させ
るために)、(ii)拡散の駆動力を増大させることに
より(例えば、発酵装置内の圧力を増大させるかまたは
酸素富化空気を使用することにより、)また(iii)
拡散定数をできるだけ大きくすることにより(すなわち
、化学的消泡剤を使用して拡散定数lの減少を少なくす
ることにより)影響される細胞への酸素拡散の機能であ
る酸素の消費、および(c)スケールアップした場合に
適切に設計された冷却系である発熱量に集中している。
231エアレーシヨン 発酵培地を満した60tの攪拌式発酵装置および後述す
る第9.1項に記載した処理条件を用いて、189.6
 ミリモル/l・hrの酸素流通量に相当する15t/
分の空気f40tの発酵培地に通過させたときにα−エ
マルザン類の最大生産が起った。
この酸素流通速度は制限されるものではないが、必要に
より、さらに効果的に設計された発酵装置では700ミ
リモル/l・hriたはそれ以上に高くすることもでき
る。
2.3.2.攪拌 細胞集団に対する酸素の拡散を最大にするためには、使
用する発酵装置の形式に応じて培地を該発酵装置内で攪
拌するかあるいは循環させる必要がある。発酵培地を満
した601の攪拌式発酵装置シよび後述する第91項に
記載した処理条件を用いて、250rpmの回転数で培
地を撹拌してα−エマルザン類の最大生産を生じた。こ
の値は制限されるものではないが、最も低い動力消費割
合で最大酸素移動を達成するようにより効果的に設計さ
れた発酵装置内で変えることができる。
2、3.3.温度シよびpH この発酵方法は広い温度範囲内で行なうことができると
はいえ、最良結果は1発酵が30℃で折々われる場合の
エマルジン類の製造にかいて得られる。発酵培地の−は
、充分な塩基(好ましくはアンモニア)の添加を必要と
する指数増殖相の間に6〜7.好1しくは6.2〜6.
7に保つべきである・2、3. j胞泡 脂肪酸を炭素源として使用してα−エマルザン類金製造
するアシネトバクター種ATOC31012の攪拌酸槽
発酵は、常に発泡問題會伴ない、これはリポ多糖類の収
率を低下させる。数多くのタイプの化学消泡剤が発酵培
地中で使用できるとはいえ、化学消泡剤を添加する場合
には拡散定数をできるだけ高く保つことを非常に注意し
なければならない。発酵培地を満した60tの攪拌装置
および後述の第9.1項に記載する他の処理条件を用い
て、α−エマルザン類の最大生産はl二8に希釈された
シリコーン消泡剤、好1しくはダウコーニング〔Dow
 −0orninf ) 525 (消毒できる)のパ
ルス添加(常に泡水率は所定の高さに達する。)を行な
ったとき□生ずる。この発酵法をスケールアップすると
、化学的方法と機械的方法との結合が%a−エマルザン
類がアシネトバクター種ATOO31012およびその
変異体から製造される栄養源溶液の消泡に最適結果を与
えることが期待される。
2.4.エマルジン類の細胞外製造 アシネトバクター種人Too 31012により製造さ
レル両タイプの細胞外リポ多糖類(α−エマルザン類お
よびβ−エマルザン類)Kついてのデータは下記のと>
すであり、これら生体重合体の類似点と相違点とが理解
されるであろう。微生物により製造される細胞外リポ多
糖類の特定のタイプが名称により同定されない限り、「
アシネトバクタ−生体乳化剤」の用語は一括してα−エ
マルザン類およびβ〜エマルザン類の両者をいう。
2、4.1.乳化活性用標準検定法 アシネトバクター種ATOO31012により製造され
る生体乳化剤の動力学を研究し、筐たα−エマルザン類
およびβ−エマルザン類の乳化活性を比較するために、
これらの生体乳化剤の一連の簡単な成性検定を行なった
。これらの検定は水相で炭化水素のエマルジョンから生
じる油および水の混合物の濁度の大幅な増加に基づくも
のである。
最初の検定法としては、標準化条件下で海水中のガスー
油の乳化訃よびつづいて行なう濁度の測定がある。海水
がマグネシウム塩(第4D項参照)の希釈溶液で検定方
法を換え得ることが見出された場合には、第2の検定法
はpH7,2で10mMの硫酸マグネシウム中でガスー
油の乳化を含めて開発とれた。最後に、生体乳化剤が異
なるクラスの炭化水素基質(第5項参照)に対して特性
値を示すことが見出とれた場合には、全体として定義さ
れた条件は、ガスー油の代すにヘキサデカンと2−メチ
ルナフタリンの混合物を用い海水の代り□硫酸マグネシ
ウム(筐たは塩化マグネシウム)で緩衛して開発された
各検定方法は、炭化水素(005−のガスー油または0
.1mlのl:1(v/v)へキサデカ7/2−メチル
ナフタリン)i125−の7ラスコに一当シ1〜25単
位の生体乳化剤(約3〜75 mc−の生体乳化剤)を
含有する75−のr過海水管たはトリス−Mf緩衝剤(
10mMの硫酸マグネシウムで補充されたpH7,2の
20mMのトリス−(ヒドロキシメチル)ア゛ミ、ノ・
メタンハイドロクロライド〕に添加することよ、りなる
。26℃で1時間にわたって往復振動(150ストロ一
ク/分)したの%、フラスコの内容物はグリーンフィル
ターを備えたクレットーサマーソン(Klett Su
rrmerson)比色計内で濁度を測定するためのク
レッ) (Kte t t )管に移した。水中で適当
な希釈を行ない、最終の読みは30〜150クレット単
位であり、最終読み時間として報告されているクレット
単位値は希釈に合わせる。生体乳化剤を含有しなhコン
トロールの値(5〜20クレット単位)は減少する。
−当りの生体乳化剤の1単位は、01mlの1:1(V
/V )ヘキサデカン/2−メチルナフタリンおよび7
.5−のトリス−M?緩衝剤を使用する100クレット
単位を生じる活性の量として定義される。
特定の乳化活性(または特定活性)は、乾燥基準で生体
乳化剤の岬当りの単位である。
第1図は、三つの全検定法が往復振動しているフラスコ
内で1、(A)%(v/v ) 、 0125%の尿素
、0.125%の硫酸マグネシウム〔MfSO4・7H
20〕。
0、(A)002%の硫酸鉄〔FeSO4・7H20〕
、0001%の塩化カルシウム(無水) 、 0025
%の二塩基性リン酸カリウムおよび0.2MのトリスH
ot緩衝剤を含有する培地で30℃でpH7,4でアシ
ネトバクタ−種ATOO31012−4(増殖にょシ製
造されるα−エマルザンに適用される場合に得られる標
準曲線を図示するものである。このような曲線の作成に
使用されるα−エマルザンの814M品はη当り330
単位の特定乳化活性を有している。曲線1mlAは0、
(A)5m+7)ガラチーサラ:y (Gach −5
aran )ガスー油と7.5−〇r過海水の間の乳化
の量の関係を表わし、曲線1mlBは005−のガラチ
ーサランガス−油と7.5−のトリス−M?緩衝剤の間
の乳化の量の関係を表わし、筐た曲線1mlQは01d
l:1(V/V )ヘキサデカン/2−メチルナフタリ
ンと75−のトリス−M?緩衝剤の間の乳化の量の関係
を表わし、すべてはα−エマルザン濃度の関数としてで
ある。第1図にかける各点は3〜4回の測定値の平均を
表わしている。これらの標準曲線は粗製鵞たは精製エマ
ルジン類(α−エマルザン、β−x −r ルf ンk
 ヨU 半合Wi P−エマルザン)オよびアポ−エマ
ルザン類(アポ−α−エマルザン。
アポ−β−エマルザンおよびアポ−P−エマルザン)の
調製品の乳化活性の測定に使用された。α−エマルザン
またはβ−エマルザンとしての特定のアシノバクター生
体乳化剤の特性は、蛋白質抽出リポ多糖類のりボアシル
部分に含誉れでいる脂肪酸エステルの化学分析に基づい
ている。
2、4.2.α−エマルザン類の細胞外製造細胞外乳化
活性の測定は、エタノール培地におけるアシネトバクタ
ー種ATOO31012の増殖の異なる段階で行なわれ
、発酵条件は標準検定試験用に用いられたα−エマルザ
ンを製造するのに用いたものと同じである。増殖はグリ
ーンフィルターを備えたクレットーサーマソン比色計ま
たはジルフォード(Gitford )分光光度計を用
いて濁度によう測定された。指数的に増殖したアシネト
バクター種ATOO31012の100クレット単位は
、620nm(1mlcmライトパス)における081
6の吸収およびlt当fi O,37fのバイオマス(
90℃で16時間乾燥)に相当した。
第2図は、増殖の間に生体乳化剤(σ−エマルザン)を
製造するエタノール培地でのアシネトバクター種ATO
O31012の増殖と増殖中のpH変化との関係を示し
、すべて時間の関数としてである。
これらのデータは特定のエタノール培地で振動フラスコ
発酵においてα−エマルザンの製造に限られるとはいえ
、第2図はα−エマルザンの製造が増殖期間中に行なわ
れるという一般則を示すものである。同様なデータがパ
ルミチン酸ナトリウム培地でアシネトバクタ−ff!A
TC031012の増殖についても得られた。
2、 j :jβ−エマルザン類の細胞外製造細胞外乳
化活性の測定はヘキサデカン培地におけるアシネトバク
ター種ATOO31012の増殖の異なる段階で行なわ
れ、培地および発酵条件は炭素源としてエタノールの代
りに0.2%(V/V )のへキサデカン培地を用いた
以外は標準検定試験に用いられたβ−エマルザンを製造
するのに用いたものと同じである。生存細胞数は、05
%の酢酸ナトリウム、01%のイースト抽出物〔Dir
co )、0125%の尿素、0025%の二塩基性リ
ン酸カリウムおよび15%の寒天〔Dirco ) f
含有するACYE寒天を適当に希釈することによシ測定
される。プレートは32℃で3日間培養した。
第3図は、ヘキサデカン培地でのアシネトバクター種A
TOC31012の増殖と該増殖中の生体乳化剤(β−
エマルザン)の製造との関係を示す。第3図に含1れて
いるデータは、特定のヘキサデカン培地で振とうフラス
コ発酵に釦けるβ−エマルザンの製造に同様に限られて
釦り、また増殖中に生じるβ−エマルザンの製造を示す
24.4.増殖培着のフラクションにかける乳化活性の
分布 第j 3.2積重よび第4.33項に釦いてそれぞれ前
述のごとくエタノール培地釦よびヘキサデカン培地に釦
けるアシネトバクター種ATOO31012の40時間
培養後、各培養株を10,000 X fで15分間遠
心分離し、またそのプレットヲー度トリス−M?緩衝で
洗浄した。ヘキサデカン培養株の遠心分離中に生成する
菌膜は除去され、活性検定前に増殖培地で2回洗浄した
。エタノールおよびヘキサデカン増殖培養株の各フラク
ションにおける乳化活性は、第J j 1項に3いて前
述し、第1図に図示した標準検定法によシ検定した。こ
の検定結果を第1表に示す。
(余    白  ) 第1表 ペレット          70 表面に浮ぶ液体      23       14菌
  膜                      
O第1図に金管れているデータは、75%以上の活性が
エタノールが基質の場合に細胞外であり。
−万、すべての測定可能な活性がアシネトノ<フタ一種
ATOO31012がヘキサデカン培地で増殖する場合
に細胞外であることを示している。ペレットフラクショ
ンと結合した少量の活性はfc得る。
すなわち、ある場合には測定し得る細胞結合活性は測定
できないことが見出された。音波発振によるペレットフ
ラクションの破壊はさらに乳化活性を与えない。
2.5.除蛋白 アボエマルザン類は、特定の−エマルザン類の除蛋白に
より製造される。その技術は、下記の両アシネトバクタ
ー生体乳化剤の化学的特性比用試料を分離しかつ精製す
ることを用いる。会合した蛋白質は、RoL、 Whi
sLter編のモノグラフであるr Carbohyd
rate Chemistry J (Academi
c Press。
Inc、、 New York )第83〜91頁にO
,Westphatらにより記載されている熱フェノー
ル抽出法により両生体乳化剤から分離できる。別法とし
ては、蛋白質は蛋白質消化により酵素的に除去できる。
26、分離シよび精製 アシネトバクター種ATOO31012によう製造され
る細胞外蛋白質会合リポ多糖類釦よびそれらに相当する
除蛋白誘導体は、選択的沈殿法1選択的溶媒抽出法また
は分離法または固体吸着剤への選択的吸着法およびその
後の溶出または抽出を含めて種々の方法により分離およ
び精製できろう多くの工業的用途には、細胞を金管ない
増殖培地が直接使用できるので、アシネトバクタ−生体
乳化剤の分離および精製は不要である。これらの構造な
らびに化学的唄よび物理的性質、特に乳化活性について
測定する場合には、アシネトバクター種ATOO310
12によツ製造されたα−エマルザン類釦よびβ−エマ
ルザン類は分離されかつ精製された。つぎの三つの異な
る方法が行なわれた。すなわち、(a)発酵培地から粗
製細胞外リポ多糖類のへブタン分離、ついで行なわれる
ヘプタン分離生体重合体およびその後の処理物からの不
純物の抽出、(b)硫酸アンモニウムによる細胞外リポ
多糖類の沈殿、ついで行iわれる該沈殿の処理、および
(C)、第四級アンモニウームカチオン洗剤による細胞
外リポ多糖類の沈殿、ついで行なわれる沈殿の処理があ
る。これらの方法は、アポ−α−エマルザン類およびア
ポ−β−エマルジン類の分離および精製に等しく利用で
きる。
2.6. jヘプタン分離 アシネトバクタ−生体乳化剤は乳化され得る(第5項参
照)構造的に異なるタイプの炭化水素基質について特異
性を示すので、ある水不混和性炭化水素は安定なエマル
ジョンを生成することなく発酵培地から細胞外リポ多糖
類の選択的抽出に使用できる。説明として、エーテル抽
出できる無細胞培養培地のへブタン抽出は、ヘプタン/
水界面で90%以上の細胞外リポ多糖類を懸濁していた
。ヘプタンの蒸発後、好筐しくはさらにエーテルで溶媒
抽出した後、得られる生成物は50%水性メタノールに
可溶な粘性シロップであり、その不純物は透析により除
去され筐た残りの物質は親油化により回収された。ヘプ
タン−IJ法を使用する代表例では、得られる精製され
たβ−エマルザン類はη当り205単位の比活性により
特徴づけられるものであった。
2.6. J硫酸アンモニウム沈殿 発酵プロスに対する硫酸アンモニウムの添加は、濃縮物
が回収され、筐た宮らに不純物を除去する培養培地から
細胞外リポ多糖類を分別沈殿するのに使用される。説明
として、無細胞の表面液体に硫酸アンモニウムを添加す
ると、硫酸アンモニウムの濃度が30%飽和から40%
飽和の最初濃度に増大する場合に実質的にすべての細胞
外リポ多糖類の沈殿を生じる。遠心分離により集められ
る生成沈殿はエーテルで抽出して不純物を除去し。
水に対して透析し、親油化して精製した細胞外リポ多糖
類を生じる。この硫酸アンモニウム沈殿法を使用する代
表例において、精製したα−エマルザンはη当り3j0
単位の比活性により特徴づけられるものである0 2j3.第四級アンモニュム沈殿 アシネトバクター種ATOC31012で製造された細
胞外リポ多線類はアニオン性生体重合体であることが見
出されたので、セチルトリメチルアンモニウムブロマイ
ドのようなカチオン性洗剤でこのアニオン性生体重合体
金沈殿することを開発し、沈殿した洗剤カチオンは精製
した細胞外リポ多糖類を残す間に一分離される。例えば
、α−エマルザンの水溶液にセチルトリメチルアンモニ
ウムブロマイドを添加すると、遠心分離またはr過によ
υ回収できる沈殿を生成する。この沈殿はOIMの硫酸
す) IJウムに可溶であシ、この溶液から沃化カリウ
ムの添加により表面液体中にα−エマルザンを残してセ
チルトリメチルアンモニウムアイオグイドを沈殿する。
蒸留水でこの表面液体を透析したのも親油化すると、η
当り350単位の比活性を有するα−エマルザンの高純
度試料が白色固体として生成した。
3、エマルジン類釦よびアボエマルザン類の化学的なら
びに物理的性質 エマルジン類およびアポ−エマルザン類の化学的ならび
に物理的特性は、見かけ上均質に精製した試料について
測定され、これから特性の結論としてこれらの特異な細
胞外リポ多糖類の構造に到達した。このような情報は、
このクラスの生体乳化剤の分子構造と種々の炭化水素基
質の特異性との間の関係をよく理解することにょシ得ら
れる。
3.10分析的特性化用試料の調製 3、141.エマルジン試料の調製 化学的ならびに物理的特性化に使用iれるエマk”j’
7試料td:、、エタノール培地(α−エマルザン)i
たはへキサデカン培地(β−エマルザン)にっいてアシ
ネトバクター種ATOO31012i好気的に増殖する
ことにより調製され、また第98項の例で詳述したよう
に30〜40%の硫酸アンモニウム飽和で沈殿させ、つ
いでエーテルで抽出シ、蒸留水に対して透析することに
より精製された。
α−エマルザンの若干の試料は、第911項の例で詳述
したようにセチルトリメチルアンモニウムブロマイド沈
殿法を用いてさらに精製された。
3.1.2.7ポエマルザン試料の調製化学的々らびに
物理的特性化に使用されるアボエマルザン試料は、エマ
ルジン試料から会合蛋白質部分を熱フェノールで抽出す
ることにより調製された。第8.4項および第85項の
例で詳述した除蛋白法は%65〜68℃に予熱したエマ
ルザンの希薄溶液(5q/z)t、ss℃の温度に保ち
ながら15分間にわたって混合物を攪拌しながら65℃
で等容量の90%フェノールに加え、ついで水浴中で該
混合物を10℃に冷却することよりなる。得られたエマ
ルジョンは、ついで水相中のアボエマルザンからフェノ
ール相中の変性蛋白質を遠心分離する。粘性水性相をフ
ラスコに移したのも、フェノール層およびフェノール/
水界面を水で3回以上抽出し、ついで合わせた水抽出物
を蒸留水の数回の変更に対して非常に透析し、さらに凍
結乾燥し、エマルザンの重量基準で85重量%のアポエ
マルザンを得た。すべての乳化活性は回収エマルザンに
おけるものであった。変性蛋白質フラクション中では乳
化活性はなかった。
3、1.3.アポ−α−エマルザンの硫酸アンモニウム
フラクション アポ−α−エマルザンの均質性を確実にするために、除
蛋白法を、アシネトバクター種ATOO31012’i
エタノール培地について好気的に増殖することにより調
製され、かつ30〜40%の硫酸アンモニウム分別によ
り沈殿させ、ついでエーテルで抽出し、蒸留水で透析し
、親油化することにより精製されたα−エマルザンの他
の試料について繰返した。フェノール抽出を3回行なっ
たのち。
合わせた水抽出物を等容量のエーテルで4回抽出して残
り(7)フェノールを除去した。保有されているいかな
るエーテルも蒸発させ、粘性水相を5℃に冷却して32
5%の硫酸アンモニウム飽和にした。
5℃で1時間放置したのも、クリヤーな透明沈殿を集め
て5000 X fで5℃で30分間遠心分離した。こ
の方法を繰返して32.5〜35%の硫酸アンモニウム
飽和の僅かに濁った第二の沈殿および35〜40%硫酸
アンモニウム飽和の少量の沈殿を得た。40〜60X飽
和の沈殿は生成しなかった。
各沈殿は水に溶解し、ついで2〜5℃で蒸留水、0、(
A)5 N塩酸で24時間、2倍の蒸留水で連続的に透
析し、それぞれ得られた溶液を凍結乾燥した。
99%以上の乳化活性のアポ−a〜エマルザンが30〜
35%硫酸アンモニウム飽和で沈殿した二つのフラクシ
ョン中で見出された。これらの二つのフラクションは同
様な比活性を有し、普た実質的に同一の化学組成を示し
た。さらに、両フラクションは、アウチタo = −(
0uchtertony )二次元拡散について単一の
同一バンドをそれぞれ与えるβ−エマルザンに対して調
製された抗体に対する免疫拡散法により検定された。し
たがって、二つの7ラクシヨンは化学的ならびに物理的
特性確認のために合体され、合体されたフラクションは
使用される場合には「アポ−α−エマルザン−WAJと
して同定された。
3、1.4.アポ−α−エマルザンの第四級アンモニウ
ム塩沈殿 アポ−α−エマルザン−WAに関する分析データをクロ
スチエツクするために、アポ−α−エマルザンの他の高
純度試料’e、(1)エタノール培地についてアシネト
バクター種ATOO31012t−好気的に増殖させて
調製されたα−エマルザンの他の試料の同様な熱フェノ
ール抽出を用い、(2)ついで生成するアポ−α−エマ
ルザンをセチルトリメチルアンモニウムブロマイドで沈
殿させ、OIMの硫酸ナトリウム中に沈殿を溶解させ、
この溶液に沃化カリウムを添加してセチルトリメチルア
ンモニウムアイオダイドを沈殿させることにより調製し
た。表面に浮ぶ液体の蒸留水に対する広範な透析を行な
ったのも、親油化を行なって「アポ−α−エマルザン−
〇TABJと命名される高純度アボ−α−エマルザンを
得た。
32.化学的特性 321エマルザン類釦よびアボエマルザン類の化学的組
成 減圧下に55℃で恒量になる1で乾燥されたα−エマル
ザンシヨヒアボーα−x −v /l/ f y −W
 A(後者は乾燥によi 12.7%の水分を放出した
。)の試料についてなされたα−エマルザンおよびアポ
−α−エマルザンの元素分析を第2表に示す。
第 2 表 エマルザンの元素組底 試 料    C(%)  H(%)  N(%)  
S(%) 灰分(%)α−エマルザン  4172 6
95  774  07   138アポ−−”=  
 4670 701  606  00   35ルザ
ンーWA 除蛋白試料(アポ−α−エマルザン−WA)はエマルザ
ンより明らかにN、S訃よび灰分含量が小さい。アポ−
α−エマルザン−WAのC:N:H比は90 : 10
 : 161と計算された。リンおよびハロゲン化物の
重大な量(< 0.5%)はいずれの試料にも見出せな
かった。官能基試験はカルボキシル基およびエステル基
に対して陽性であり、メトキシ基シよびエトキシ基に対
して陰性であった。
この重合体は、感性試験に用いられた002ミクロモル
の還元糖をη当シに含有していた。非還元重合体は中性
1fcはアルカリ性条件で高温に対し耐久性があった。
蒸留水中で100℃で2時間たっても乳化活性は失われ
ず、100℃で1時間にわたってINの水酸ナトリウム
で処理しても50%の活性が残った。アポ−α−エマル
ザン−WAは酸に対して著しく感性であり、1Nの塩酸
中で100℃で2分間でその乳化活性を50%失なった
0 pH2,5〜105でのアポ−El −! f A/ザ
ン−WA(40sd/4m/)の滴定は1.に’ = 
3、(A)5 (グルクロン酸の標準試料と同一)に相
当する単一の屈曲点を示した。アポ−α−エマルザン−
WAはη当fi O24ミクロモルの過沃素酸塩(重合
体中に少量のグルコースの存在を示唆)を消費し、これ
はつづいて乳化活性を有しない共沈殿した細胞外多糖類
であると、硫酸アンモニウム中に存在する少量のグルコ
ースのために測定された。過沃素酸の吸収は30℃で、
H,a、sで2時間後に止った。この過沃素酸塩処理材
料は、アポ−α−エマルザン中にグルコースが存在しな
いことtgらに示していかなる乳化活性も失わ危かった
3.2.2.7ポエマルザンのアルカリ性加水分解20
0qのアポ−α−エマルザンを40−のIN水酸化す)
 IJウム中で4時間還流し、冷却し、4〇−のエーテ
ルで3回抽出し、濃塩酸でpH1〜2に酸性化し、40
−のエーテルで再び3回抽出した。酸−エーテル抽出物
は合体し、秤量フラスコ内で乾燥し、30 W (15
%)の脂肪酸を生じ、酸性化の前にエーテルで抽出して
2岬未満の乾燥物質を得た。重合体(150mcf /
 ”? )からの脂肪酸の回収重合と〇−エステル含量
(065ミクロモル/w9)t”合わせて、脂肪酸に対
して231の平均平衡重量を得た。
3、2.3.7ポエマルザンの酸加水分解予備加水分解
の研究’ji、0、(A)1〜6、(A) Mに変えた
塩酸濃度で密封管内で80℃および100℃でアポ−α
−エマルザンについて行なった。
減圧下に塩化水Xを除去したのも、生成物をアミノ糖筐
たはn−ブタノール/ビーリジン/水(6:4:3V/
V ) (溶媒A〕およびn−プロパツール/酢酸エチ
ル/水(7: 1 : 2 v/v ) (溶媒B〕中
のペーパークロストグラフィによう還元力を測定した。
第4図は、アポ−α−エマルザンの酸加水分解で起る変
化のグラフである。還元力の重量%は、0、(A)5 
MのHot(下部曲線で示す。)および5MのHot 
(上部曲線で示す。)での加水分解の持続時間に対して
プロットしである。加水分解は、アポ−α−エマルザン
の試料1η/−について窒素雰囲気下の封管中で行なわ
れた。第4図に示すように、100℃におけるo、os
 Mの塩酸で最初の1時間で約6%の還元糖を放出し、
つぎの20時間では1時間当りlXの還元糖をゆるやか
な放出がろつた。
100℃で005MのHot中での27時間の加水分解
で、クロマトグラフィは二つの多量の還元スポット(後
でガラクトースアミンとアミノウロン酸として同定した
。)と一つの少量の成分(後でグルコースとして同定し
た。)の存在を示した。
CN、B、殊W同0TAB−分別物質で行なった分析研
究ではグルコースの存在はアポ−α−エマルザンの硫酸
アンモニウムフラクション中に共沈殿する不純物による
ものであることを示している。〕。
さらに、極めて多量の不完全加水分解物質(残りは元の
ものに近い)がめった。005MのHotで5時間加水
分解したのちに・、クロマトグラフィにグルコースのみ
を検出した。アミノ糖のN−アセチル化誘導体は全く検
出されなかった。
還元糖の最大量は、5MのHot中で100℃で30分
間アポ−α−エマルザンを加水分解することによう得ら
れる。これらの条件下でも、重大量の乳化剤が不完全に
加水分解された。加水分解時間が長いと、糖の分解がさ
らに起った。グルコスに対するアミノ糖の相対量は、重
合体からのアミノ糖の徐放および遊離のグルコースの急
速な分解の両方のために、加水分解の時間に伴々つで増
大した。硫酸アンモニウム分別されたアポ−α−エマル
ザンの試料の加水分解は、アポ−α−エマルザンのそれ
と同一のクロマトグラフィパターンを示した。しかしな
がら、この分析が同一時間で005N釦よび5NのHo
t中で100℃でアポ−α−エマルジン−〇TABの加
水分解により製造された糖について繰返される場合には
、グルコースは検出でれなかった。ついで5MのHot
中で100℃で30分間加水分解を行なうと、アポ−α
−エマルザンは376%の還元糖および244%の合計
へキサアミンを放出した。(両者の場合、標準としてガ
ラクトースアミンを使用。)。
 24 第3表は硫酸アンモニウム分別アポ−α−エマルザンの
加水分解により製造でれた糖がD−グルコース(多t)
、D−ガラクトースアミン(多量)およびアミノウロン
酸(少量)であるという結論を導いたデータを示すもの
である。未知化合物Aは溶媒A筐たはB中でD−グルコ
ースからは分離せず、ペーパー上に直接陽性D−グルコ
ース反応を生じた。溶媒B中でガラクトースアミンに全
く同様に4移する未知化合物Bは陽性D−ガラクトース
オキシダーゼ反応を与え、ニンヒドリン劣化によりリキ
ソース(溶媒B中でRGLc=l 49 )に変化した
。未知化合物Cは還元糖、アミノ糖およびカルボキシレ
ートイオンに対して陽性反応を与えた。さらに、クロマ
トグラフィ挙動釦よびその2−アミノ−2−デオキシヘ
キスウロン酸に対スる亜硝酸−インドール試験の両者に
おいて同様であった。
(以下余白) したがって、全証拠に基づき、重合体はポリ〔D−カ′
ラクトースアミン/アミノウロン酸〕であることは確か
である。存在するいかなるグルコースも恐らく不純物で
ある。
3.2.5.脂肪酸の同定 −mに、エタノール培地でアシネトバクタ−稙ATCC
31012を好気的に増殖して調製されるα−エマルザ
ン類の除蛋白から誘導されるアポ−α−エマルザン類の
エステル化された脂肪酸含量は、約7〜約15%であり
、これは脂肪酸が平均当量約200〜約230を有する
〇−置換脂肪酸エステルの岬当り約0.3〜約0.アミ
クロモルに相当する。
α−エマルザンのアルカリ加水分触、酸性化およびエー
テル抽出は、脂肪酸の混合を生じ、その赤外梅吸奴スペ
クトルは、3610 an−’ (非結合0−H)・3
500cm  (結合0−H)、1705crn−’ 
(C= O)および10105Q” (C−OH)でg
&収のピークを示した。CDCl5中でのNMRスペク
トルは、該混合物が主として飽和およびヒドロキシfi
t換脂肪酸であることを示した。
12のα−エマルザンの塩基加水分解は、還流下に4時
間にわたって90%メタノール中の400−の2.5%
水酸化カリウム中で行なわれた。減圧下にメタノールを
除去したのち、50011Llの水を加えた。クリヤー
なアルカリ性溶液を150mAのエーテルで3回洗浄し
、エーテル除去し、水溶液を塩酸でpH2に酸性化した
。ついで、この酸性溶液を100mJのエーテルで5回
抽出し、各抽出物の界面をとっておいた。合流させた界
曲フラクションをアセトンで処理して蛋白質および多糖
類を沈殿させた。p過により沈殿を、また減圧蒸留によ
りアセトンを除去したのち、水性相をエーテルで再び抽
出した。合流させたエーテル抽出物を硫酸マグネシウム
上で乾燥した。エーテルを除去したところ、130′q
(収率13%)の脂肪酸混合物が残った。脂肪#に混合
物のメチルエステルは、標準法によりジアゾメタンで調
製した。
この脂肪酸α合物のメチルエステルのカス液クロマトグ
ラフィは、11のピークを分離し、そのうちの9は既知
摺造の糺試料の保持容量を比較することにより固定でき
た。第4表は、エマルザンから撮られた脂肪酸のメチル
エステルの相対保持容量を示すものである。
l     デカン酸             0.
172     ドデカン酸            
 0.293     ドデセン酸         
    0.344    未同定化物       
    0.485    未同定化物       
    0・616    ヘキサデカン酸     
    1、(A)07    へキサデセン@   
        1.148     2−ヒドロキシ
ドデカン酸        1.309     3−
ヒドロキシドデカン酸        1.6910 
    オクタデカン@          1.94
11     オクタf七>rH2,16中塩基加水分
解によるα−エマルザンの〇−説アシル化後にhるアセ
トン沈殿多糖類は、水に再溶鼾し、水に対して広く透析
し、親油化し、ついで5MのHClで98[で6時間に
わたって酸加水分無した。水性の加水分解物はエーテル
で抽出し、そのエーテル抽出物は、脂肪酸が強酸加水分
解によりいかに残ろうともジアゾメタンで処理してメチ
ルエステルに転換させた。この物質のガスクロマトグラ
フ分析により、唯一の脂肪酸として3−ヒドロキシドデ
カン酸メチルの存在が確認された。これは、N−(3−
ヒドロキシドデカメイル)基がψ−エマルザン中に存在
することを示している。
3.3.物理的特性化 予備実験は、籾製α−エマルザンがセファデックス(S
ephadex ) G −100およびG−200r
排除されるがアミコン(Amicon ) X M −
30フイルターを通過しないことを示した。アポ−α−
ユマルザンがη当り1.5 ミクロモルを含有している
という事実と併せると、このデータはリポ多糖製がアニ
オン性重合体であることを示唆している。
物理的特性化に−する追加データは、下記のとおりであ
る。
3.3.1.固層および換算粘度 pH7,4で0.15 Mのトリス緩働液におけるα−
エマルザン、アポ−α−エマルザンおよびアポ−α−エ
マルザンWAの分析試料の(2)有粘度は、それぞれ4
70 cc/ t −505cc/fおよび750CC
/fであった。三つの試料については全て、挑賛粘度は
0、(A)5〜1、(A)η/紅の濃度で別個であった
0.5η/1nlのアポ−α−エマルザンを音波発振機
(Branson B12音波発生機)にかけて、換算
粘度420 CC/ fに換算した。さらに20分かけ
ても粘度は減少しなかった。イオン強度の関数としての
アポ−α−エマルザンの粘度を第5図に示す。
0、(A)3〜0.15 MのNaC2で、換算粘度は
515CC/2から480CC/fに他かに減少した。
低イオン強度で換算粘度を大幅に抽入させると、高分子
電無質の特性となり対イオンの希釈に起因した。比粘度
も同様に0、(A)5Mのクエン蝕塩−リン瞭塩緩衝液
(pH3〜7〉と0、(A)5 MのトリスHC2緩勘
液(p H6,8〜8.5)とを用いてpHの関数とし
て測定した。全軛囲(pH3〜8.5)にわたって、α
−エマルザンの比粘度は480±50cr:、/lであ
った。
3.3.2.沈降速度分析 0.15 MのNaC1中での2η/紅のアポ−α−エ
マルジン−WAの沈降速度分析は、820 = 6、(
A)6XIO”−” secまたは6、(A)68に相
当する単一の広いバンドを示した。分析達心分艦で決定
される拡散係数りは5.25 X 10−” cl’L
 5ec−”であった。
この物質の部分的比容輌vは0.7125T1 ?−”
であった。
3.3.3.分子量の評価 式M=RTs/D (1mlVρ〉(ただし、Rはガス
定数、Tは絶対塩度、ρは溶液の密度である。
)からのアポ−α−エマルザンの分子量の評価は、9.
75 X 10”の重量平均分子量であった。別法とし
ては、分子量は一肩粘度η、沈降定数Sおよび部分モル
容輌用に測定された値を用いてシエラガおよびマンデル
カーン(Scheraga and Mandelke
rn)の式により評価できる(: J、Am、Chem
、Soc、+■+179(1953))。アポ−α−エ
マルザンについて計算された粘度平均分子量は9.88
 X 10”であった。
3.3.4.スペクトル特性 アポ−α−エマルジン−WA(220〜350n m 
)の紫外線吸収スペクトルは最大値を示さなかった。K
Brペレットまたはヌゴール(nugol)に併用され
たアポ−α−エマルザンの赤外線吸収スl ベクトルは、つぎのとおりであった。3340 cm(
0−H)、2900crn(C−H)、1720 cm
弱い(C=O)、1640crn(アミドエ)および1
545cm−” (アミド■〉。アポ−α−エマルザン
の水溶液の蒸発によりフィルム上で行なわれるアポ−α
−エマルザンのX−fiI(ロ)折分析は、結晶性を示
した。第6表は、Niで戸先したCuka照射で記録さ
れたX−線回折パターンで測定された2θ角およびd間
隔を示すものである。
21、(A)0      4.23 16.70       5.31 14.80       5.99 13、(A)4      6.79 10.66      8.30 7.18      12.30 3.4.構造に関する結論 前述のデータは、アポ−α−エマルザンが平均約100
万の分子量を有する高度に酸性のリポ多糖類であること
を示している。沈降および拡散のデータから決定される
分子量は、沈降の考擦および粘度測定から得られる値と
ほぼ一致する。両者の場合、0.712 Cd fm 
の部分的モル容私用に測定された値が用いられた。比較
的高い固有粘度、低い拡散定数および乳化剤の低い沈降
係数は、アポ−α−エマルザンの杉状が極度に非対称で
あることを示している。ロッド状の楕円の粘度増加のた
めのシム/’ffl数(Simha s factor
 )(C,Tanford+’ Physical C
hemistry of Macromolecule
s 、 JohnWiley and 5ons、 I
nc、、 New York、 1963第390〜4
11頁)を用いると、アポ−α−エ7ルジン予備実駿で
は、100OA以上の長さを有する細い線維であること
が判った。
アポ−α−エマルザンは、多量の二つのアミノ糖〔D−
ガラクトースアミンとアミノウロン酸)および(a)約
10〜約18の炭素原子を有し、かつ伽)約200〜約
230の平均当量を有する脂肪酸エステルの混合物より
なり、該脂肪酸は約50%以上が2−ヒドロキシドデカ
ン飲および3−ヒドロキシドデカン酸よりなりまた後者
の脂肪酸の方が多い。
アポ−α−エマルジンの試料の滴定曲線オよび赤外線ス
ペクトルは、生体重合体のアミノ糖がN−アシル化され
ていることを示している。アポ−α−エマルジン試料の
アミノウロン飯含量は生体重合体の敞−塩基滴定によす
1.5 ミクロモル/w9であると評価された。
アミノウロン酸がN−アセチルヘキソースアミンウロン
@(分子1lIli−222)であるとすると、3a重
量%の生体重合体よりなる。アポエマルザンからの放出
に必要な加水分解条件がアミノ糖の著しい分解を起すの
で、現在アポ−α−エマルザン試料のD−ガラクトース
含量を直接測定することは不可能である。(クロマトグ
ラム上での還元の強烈さおよびニンヒドリン陽性物質か
らの)粗い計算は、D−ガラクトースの量がアミノウロ
ン酸の量に類似していることを示している。アポ−α−
エマルジン試料の全脂肪酸エステル含量は、約231の
平均当量を有するものが15重i!%である。第7表は
全データに基づくアポ−α−エマルジンの化学組成を示
すものである。
ヘキソースアミンウロンi!3) D−グ、っ−x c ) 脂肪酸エステルd) 水 灰  分 33.3 5.2 15、O 12,7 3,5 3,5,構造の変異 第7表は、蛋白質および核酸を含まない高純度の試料で
あり、かつ種々の基準、すなわち単一ノくンドのみがオ
ウチタロニー二次元拡散により見出され、(b)単一成
分のみが柚々の濃度の物質を用いた沈降速度研究により
叡察され、かつ(C)有機溶媒で抽出■たは沈殿により
さらに物質を精製する試みかその比活性を改善せず、あ
るいはその化学組成を変えないことにより拘置であるよ
うにみえるアポ−α−エマルザン−WAの化学組成を示
す。
α−エマルザンとして特徴づけられるこれらの生体乳化
剤を製造するのに利用できる炭素源(例えばエタノール
、パルミチン酸ナトリウムまたはドデカン〉についての
アシネトバクタ−m ATCC31012の増殖は、0
−リポアシル化ヘテロ多糖知が袖7表に示されるアポ−
α−エマルジン−WAの特定の化学組成から逸脱し得る
生成物を生じ、この試料はエタノール培地についてアシ
ネト/くフタ−& ATCC31012を増殖させるこ
とにより製造されるエマルザンから誘導された。第8表
はそれぞれエタノールおよびパルミチン酸ナトリウム上
で微生物を増殖させて調製されるエマルザンの差異を示
す。
第8表 エタノールおよびパルミチン醗上のRAG−1
の増殖エタノール    190       146
     12    10a)分析は水に対して広く
透析を粗製細胞外液体について行なった。
b)アミノ糖は*阜としてカラクトースアミンを用いて
6Nの塩酸中で加水分節したのち決定した。
C)全エステル金魚は230の平均当量の脂肪娘エステ
ルとしてヒドロキサミン試駿を用いて決定した。
一般に、本発明方法により駆込されるα−エマルザン中
のN−アシルおよび部分O−アシルヘテロ多軸類または
アポ−α−エマルジンの構成は、乾蝕基準で約20〜約
35重h%のD−ガラクトースアミン、約30〜約35
重量%のヘキソースアミンウロン酸、および約7〜約1
9重量%の脂肪酸エステルよりなり、該脂肪酸は約10
〜約18個の炭素原子を有し、また約200〜約230
の平均当量で特徴づけられ、該脂肪酸の約50〜約70
%は2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシト
チカン酸より構成されている。アポ−α−エマルザン(
または生成物がα−エマルザンの場合にはアポ成分−エ
マルザン戒分)のO−リポアシルf!t: 分の2−ヒ
ドロキシドデカン酸と3−ヒドロキシトチカン酸の比率
は約1:4〜約1:1で変え得るとはいえ、3−ヒドロ
キシドデカン除は高い比乳化活性を有する生体重合体内
で多い。
3.6.免疫学特性 アシネトバクター種ATCC31012により製造され
るアシネトバクタ−生体乳化剤を免疫学的に特徴づける
ために、1lnlの完全70インドアジユバント中の1
w9のβ−エマルザンをうさぎに注射した。
このうさぎは11〜14日後に死亡した。血清である粗
製免疫グロブリンは硫酸アンモニウム分別により得られ
た。
β−エマルザンに対して調製された抗体は、同様な方法
でα−エマルザン、アポ−α−エマルザン、アポ−β−
エマルザン、ψ−エマルザン(α−またはβ−エマルザ
ンの中境基加水分解で製造)とクロス反応し、アシネト
バクタ−生体乳化剤(α−エマルザンおよびβ−エマル
ザン)オヨヒその種々の除蛋白ならびに脱γシル化誘導
体の両者が、たとえこれらのクラスの生体重合体が脂肪
酸エステル含量ならびに脂肪酸の分布における差異によ
って区別されるとはいえ、はぼ同一の重合体骨格を有し
ており、このα−エマルザン類は多量かつ大きな割合の
3−ヒドロキシドデカン酸をβ−エマルザン知よりも含
んでいる。
4、乳化性 データは、アシネトバクタ−81ATCC31012に
よりIjl!!造される#III胞外リホ多す類の両タ
イプの乳化性に関し以下に示すとおりであり、こ和らの
生体重合体の間の同一性および差異は塩解できよう。
前記のように、微生物により製造される特殊タイプの細
胞外リポ多糖駒か名称により同定されなければ「アシネ
トバクタ−生体乳化剤」は一括して両クラスのエマルジ
ン類という。特にことわらない限り、乳化活性は第1図
に示す標準曲線を用いて第2.4.1項に記載した方法
により評価さhる。
4.1.エマルザンー誘導エマルジョン生成の動力学 輛製したアシネトバクタ−生体乳化剤によるガスー油の
乳化速度は第6図に示され、各曲線を同定する数はガス
ー油/生体乳化剤の重量比で表わされる。ガスー油の量
を4.5〜582ηで変えかつ標準評価法の条件(すな
わち、25Cで1時間にわたって150ストロ一ク/分
で往復動)を用いて生体乳化剤の固定m&′で、エマル
ジョン生成速度ならひに敢終襦度はml当りの5〜10
0ηのガスー油のガスー油?!!liに比例する。33
ないし100mcVdの生体乳化剤および45wl9/
mi未満のガスー油のmuで、半分の最大濁度およびガ
スー油が25Cで2時間にわたって振とうすることなく
反応させ、半分のA1度が2分間の振とうで2分以下で
得られた。60分間振とうしたのち、濁度は1時間当り
約10%で4時間にわたって増加を続けた。
ガスー油の関数としてのエマルジョン生成は第7図に示
され、下部曲琲は33mcり/wLlの生体乳化剤を用
いて得られたデータであり、上部曲線は100 mct
 / mtの生体乳化剤を用いて得られたデータであっ
て、両者は海水を戸別し、ついで乳化生成を測定した。
エマルジン類は0.5〜100η/IILlの間の全ガ
ス−油濃度について生成した。1.5岬ガス−油/就以
下で、濁度は直接ガス−油濃度に比例した。8〜30w
9ガス−油/ mlで、濁度は力゛スー油η当り約5ク
レット単位増加した。
4.2.エマルザン生成のpHおよび塩濃度の彫物アシ
ネトバクター生体乳化剤−pHのl!lとしてのガスー
油の訴発乳化を第8図に示す。記8図に不すデータは、
33 mcf / atの生体乳化剤および6η/創の
Agha −Jar iガス−油を7.5 ml (7
) (a)海水(黒円) 、(b) 10 mM Na
C2(白円)、(c)100mMクエン戯塩−リン酸塩
緩衝液(三角)、または(d) 50 m Mのトリス
−NaOH緩m液(四角)に含まれるフラスコを往復振
とう(60分にわたって25Cで150ストロ一ク/分
)して行なったものでアル。海水(7)pHおよび10
mMのNa O)IはHClまたはNaOHの添加によ
って調節される。
海水中で最大に近いエマルジョンがpH5から少なくと
もpH9で得られた。pH9以上で塩の沈殿はエマルジ
ョンの正確な測定を阻んだ。トリス緩衝液、クエン酸−
リン酸塩緩衝液または希釈塩水を含有する水溶液では、
鋭い最大値がpH5〜6で得られた。pH7以上で活性
は完全に失われた。
談 海水および釦艶命水中で行なわれる異なる結果をよく理
解するために、生体乳化剤−誘発乳化における塩の影響
はp H7,0で測定され、そのテ〜りは第9図に示さ
れている。第9図に示すデータは、塩化マグネシウム(
黒円)または塩化ナトリウム(白円)の1IliF!L
を変えて添加した蒸留水中のアシネトバクタ−生体乳化
剤でガスー油の乳化に基づいている。乳化は、往復振と
う(150ストロ一ク/分)後に25Cで60分でフラ
スコを測定したものである。
最大活性は5〜40 m Mの硫酸マグネシウムまたは
塩化マグネシウムで得られた。半分の最大活iは1.5
mMのマグネシウムイオン(M9)で遠戚された。塩化
カルシウム(tomM)および塩化マグネシウム(10
mM)で硫酸マグネシウムを換えることができる。一方
、塩化ナトリウム(10〜soomM)は、マグネシウ
ムイオンの存在下または不存在下のいずれでもあまり影
響がない。結果として、pH6以上でアシネトバクタ−
生体乳化剤の炭素水素を乳化する能力は、二価カチオン
により、塩化ナトリウム#度とは無関係である。この性
質のために、これらの生体乳化剤は海水または生得の水
中で見出された塩化ナトリウムの高濃度の存在下に機能
し得る。
4.3.エマルザンー誘発エマルザンの安定性アシネト
バクタ−生体乳化剤の存在下に生成するガスー油エマル
ジョンは、tI!!@された場合に二つの相、すなわち
下部のクリヤーな水性相および生体乳化剤と水と結合し
た11細油滴を含有する混濁上相にゆっくり分離した。
相顕微鏡で観察したように、エマルジョンの破壊(脱エ
マルジョン)は、二つの相の密度差のために「クリーム
状」になり、液滴の合体または集合は伴なわなかった。
相分離の速度は、ガスー油/生体乳化剤比の関係として
エマルザンの安定性を決定するクレット管内で濁度測定
が行なわれ、結果は第10図に示されている。エマルジ
ョンは33mcfla1cml OA図)またはxoo
mcf/z/(第10B図)のいずれかのアシネトバク
タ−生体乳化剤でガスー油のm&を往復振とうして変え
て25Cで120分後に生威し、ついで振とつすること
なく0分(エマルジョンの生成直後)ないし120分間
#置1た。第10A図および第10B図において、パー
セントクレット単位(t=oにおけるクレット単位込t
 = xにおけるクレット単位で除したものでパーセン
トで表わされる。)が放置時間に対してプロットされて
いる。各曲線の数はガスー油/生体乳化剤の友童比を表
わす。
第1OAおよびIOB図に示すように、乳化安定性はエ
マルジョンを形成するために使用される生体重合体また
はガスー油の組体m度によるよりもガスー油/生体乳化
剤の比による。25未滴のガスー油/生体乳化剤比では
、l’IN度を50%減少させるのに24時間以上の放
置を要した。25〜200および200−1000の比
で、半分の最大濁度はそれぞれ1〜24時間および10
〜60分で達した。すべての場合、上の「クリーム」は
水性媒体に直ちに分散した。エマルジョン破壊は二価カ
チオンで強められた。
油滴の浮遊割合はガスー油/生体乳化剤比の関数として
第11図に示されており、上の曲糊は100mcf/ 
/ rnlの生仏乳化剤を使用して得られたデータを、
また下の曲彬は33 mcr / Tireの生体乳化
剤を使用して得られたデータを示し、両者は異なるガス
ー油#度を鳴している。油滴の平均半径rはストークス
の式V 、、、 21800r” (ただし、■は油滴
が上昇する速度をcm / s e cでrは半径をの
で示したものである。)からガスー油の密度として0.
909cm  を用いて計算した。計算された油滴寸法
は相!If[微競(目盛調整接眼レンズマイクロメータ
ー使用〉により油滴寸法を測定したものとよく合致した
。50のガスー油/生体乳化剤の比で油滴は光学顕微鏡
で肉眼で見えた。
4.4.油/水界面張力の低下 n−アルカンと海水との間の界面張力を低下させるアシ
ネトバクタ−生体乳化剤の能力は第12図に示され、こ
れは0.1%の生体乳化剤を含有゛する海水中の6〜1
6炭素原子数のn−アルカンの界面張力を示している。
界面張力の値は、スピンニングドロップ界(2)張力S
rを用いて27Cで測定された。同様な方法を用いて、
Prudhoe Bay原油と海水との間の界面張力を
紅当りl′qおよび10岬の生体重合体を用いて測定し
たところ、それぞれ8.3および6.9 dyne /
 cmであった。
5、炭化水素基質の特定化 アニオン性、カチオン性または非イオン性の分類を取れ
て、たいていの乳化剤は該乳化剤の親木性−親油性バラ
ンスの測定であるHLB数で表わされる。非常にしばし
ば同様なHLB数を有する乳化剤は炭化水素基質に違っ
て相互反応する。生物学的に製造された重合体はしばし
ば化学的に合成された物質にはみられない特性を示すの
で、アシネトバクタ−生体乳化剤−訴発エマルジョン生
成のための炭化水素基質の特性は広く変えて純炭化水素
、炭化水素の二成分混合物、原油、原油の7ラクシヨン
、原油フラクションの混合物および純炭化水素を用いて
極対したO s、1. 石油フラクションの乳化 原油およびr!!jL油のフラクションを乳化するため
のα−エマルザン製およびβ−エマルf ン類〔D 能
力は下記の第14表に示す。試験したすべての原油は両
タイプのアシネトバクタ−生体乳化剤により乳化した。
第14表に示すm泊の他に、アラスカ、ルイジアナおよ
びテキサスの釉々の原油を面アシネトバクター生体乳化
剤により乳化した。ガスー油は、幾分不安定なエマルジ
ョンを生成する灯油やガソリンよりもアシネトバクタ−
生体乳化剤−誘発乳化用に良好な基質であった。一般に
、良好なエマルジョンはβ−エマルザンでよりもα−エ
マルザンで形成され、ある場合にはα−エマルザンでの
み形成される。
5.2.純炭化水素の乳化 ヘプタンからオクタデカンまでの直鎖および分岐鎖脂肪
族炭化水素は、釉々の直鎖および分岐鎖アルカンに対す
る乳化剤の量の関係を炭素数の関数として示すグラフで
ある第13図のデータとして図示したように、アシネト
バクタ−生体乳化剤により僅かな1m1Mだけ乳化され
る。第13図に示すデータは、100mct / mの
アシネトバクタ−生体乳化剤および0、(A)5+aA
の炭化水素を用いて得られたもので、0円は直鎖アルカ
ンであり、黒円は2,2゜5−トリメチルヘキサン、2
−メチルデカン、2.6−シメチルデカンおよび2,6
−シメチルウンデカンである。五つの7アクターによる
炭化水素濃度の増加または減少は乳化を改善しない。
ペンタンおよびヘキサンも効果的に乳化されなかった。
しかしながら、これらの二つのパラフィンに対する定量
的なデータは培養中の大きな蒸発のために得られなかっ
た。固体炭化水素であるノンデカン、n−オクタコサン
およびヘキサトリアコンタンはアシネトバクタ−生体乳
化剤によす分散しなかった。
アシネトバクタ−生体乳化剤によるプロピルシクロヘキ
サンからトリデシルシクロへキサンまでのれ一アルキル
シクロへキサン訴導体の乳化は、柚々のアルキルシクロ
ヘキサンの乳化を炭素数の関数としてグラフで図示する
第14図に示す。第14図のデータは6.2mtの炭化
水素および25mci’1yxl(黒円)または100
 mcW /me (0円)のいずれかのアシネトバク
タ−生体乳化剤を用いて得られた。
第14Wに示すように、活性の二つのピークはオクチル
シクロヘキサンおよびデシルシクロへキサンに相当して
叡察された。オクチル、ノニルおよびデシルシクロヘキ
サンは、紫外&!吸収不純物を含有していない再蒸留物
質から得られた。−当り5M9程度の低いオクチルおよ
びデシルシクロへキサンの濃度は、50mct/mlの
生体乳化剤により急速にかつ完全に乳化される。オクチ
ルおよび/ニルシクロヘキサンの混合物はオクチルシク
ロヘキサン単独とほぼ同じ程度に乳化されるので、/ニ
ルシクロヘキサンは乳化のいかなる晩らかな撃止剤を含
んでいなかった。ビシクロヘキサンおよびデカリンは明
確には乳化されなかった。
アシネトバクタ−生体乳化剤によるn−アルキルベンゼ
ン誘導体の乳化は、o、olmgの炭化水素および50
 mct /−の生体乳化剤を用いて得られたデータで
ある第15図に示されている。最大活性はヘキシルおよ
びヘプチルベンゼンで得られた。
側鎖における合計数の炭素原子は、p−ジイソプロピル
ベンゼンがヘキシルベンゼンと向様に挙動するので細長
より厳しい。低分子量ベンゼン、18′4体であるトル
エン、p−キシレン、m−キシレン、エチルベンゼンお
よび1.2,3.4−テトラメチルベンゼンは明らかに
は乳化しなかった。2個以上の環を々する芳香族化合物
であるナフタリン、ビフェニル、7エナントレン、アン
トラセン、3−フェニルトルエン、l−メチルナフタリ
ンオヨび2−メチルナフタリンもアシネトバクタ−生体
乳化剤により明らかには乳化されなかった。
5.3.純炭化水素の混合物の乳化 第9表は、脂肪族、芳香族および環式炭化水素のアシネ
トバクタ−生体乳化剤−誘発乳化がヘキサデカンまたは
l−メチルナフタリンの存在下に測定された数多くの実
験を示す。脂肪族化合物またはl−メチルナフタリンの
いずれもがそれら自身乳化されないとはいえ、芳香族化
合物を含有する全混合物および脂肪族炭化水素の一つは
生体乳化剤による乳化に優れた基質である。脂肪族化合
物乳化を刺激する芳香族化合物の能力は、l−メチルナ
フタリンに制限されるものではないか、トルエン、p−
キシレン、3−フェニルトルエンおよび2−メチルナフ
タリンで起る。脂肪族炭化水素に対するヘキサデカンの
添加は、乳化を刺激しない。すなわち添加効果のみが駿
察された。この発見に対する像かな例外は、ヘキサデカ
ンと混合した場合に液体となるノンデカンであった。
前記のようにアシネトバクタ−生体乳化剤により乳化さ
れる基質として作用する唯一の芳香族化合物は、側鎖に
6〜7個の炭素原子を有するアルキルベンゼンM導体で
ある。側鎖に6個未満の炭素原子を有する芳香族化合物
は、ヘキサデカンの添加により乳化に良好な基質に変っ
た。ヘキシルベンゼンおよびジインプロピルベンゼンは
、ヘキサデカンの添加により乳化に同等に良好な基質に
変った。一方、ヘプチル、デシルおよびペンタデシルベ
ンゼンは、それ自身よりヘキサデカンの存在下ではより
乳化が弱かった。5個以上の炭素原子を有するアルキル
ベンゼン誘導体のみが1mlメチルナフタリンにより活
性化された。1,2,3.4−テトラメチルベンゼンは
、ヘキサデカンまたは1mlメチルナフタリンの存在下
でさえ生体乳化剤により弱く乳化された。伽かな例外で
、シクロパラフィン誘導体は、ヘキサデカンまたは!−
メチルナフタリンのいずれかの添加によるアシネトバク
タ−生体乳化剤−誘発乳化剤に良好な基質に変った。−
組に、短い側鎖のシクロヘキサン誘導体(例えばエチル
シクロヘキサン)は、芳香族化合物より脂肪族化合物で
より効果的に活性されたが、一方、長い@鎖を有する誘
導体(例えばデュオデシルシクロへキサン)はヘキサデ
カンより1mlメチルナフタリンの存在下に良好なエマ
ルジョンを生成した。ジシクロヘキサンは、ヘキサデカ
ンの存在下で1mlメチルナフタリンの不存在下に生体
乳化剤により乳化される芳香族化合物のように挙動する
。溶融二環式化合物デカリンは、ヘキサデカンまたは1
mlメチルナフタリンの添加によっても生体乳化剤によ
り乳化され得なかった。
脂肪族(ヘキサデカン)および芳香族(メチルナフタリ
ン)化合物の相対歯度の関数としてのアシネトバクタ−
生体乳化剤−訴発エマルション生戊は第16図に示すと
おりであり、そのデータは50 mct /紅の生体乳
化剤および0、(A)5mjのヘキサデカンと1mlメ
チルナフタリン(黒用)またはヘキサデカンと2−メチ
ルナフタリン(0円)の柚々の混合物を用いて得られる
。l−メチルナフタリンまたは2−メチルナフタリンの
いずれかを用いて最大のエマルジョンは25容封%のへ
キサデカンで得られた。50%以上の最大エマルジョン
は、4:1ml1:6のヘキサデカン/メチルナフタリ
ンの比で得られた。ヘキサデカンの代りにデカンを用い
て行なった同一実験は、エマルジョン活性のピークが3
3容量%のデカンで得られた以外は同様な曲線を与えた
(以下余白) 562− 5.46石石油フラクション乳化に関する脂肪族および
芳香族化合物の影響 第9表および第16図に示された結果は、アシネトバク
タ−生体乳化剤が炭化水素基質中で脂肪族、環式および
芳香族化合物の相対[fにより炭化水素を乳化する能力
をあるという結論を導く。
この結論を立証するために、ヘキサデカンまたはメチル
ナフタリンの添加が、芳香族リッチの二つのフラクショ
ン(フラクション2および3)から脂肪族リッチのフラ
クション(フラクション1)を分離するために分別され
た石油フラクションのアシネトバクタ−生体乳化剤−誘
発乳化を強めるか否かを測定する実験を行なった。下記
第9,13項にさらに詳細に完全に記載されているこれ
らの実験は、灯油およびガソリンの両者を乳化するα−
エマルザンの能力が2−メチルナフタリンでは大幅に強
められるが、ヘキサデカンでは強められないことを示し
ている。10部のガソリンまたは灯油に対する1部の芳
香族化合物の添加は、乳化用基質をよく改善する。脂肪
族および芳香族成分の両者に対する要求は、塔分別原油
の乳化研究によりさらに支持された。原油自身はアシネ
トバクタ−生体乳化剤により乳化されるとはいえ、フラ
クションはいずれもそれ自身では良好な基質ではクショ
ン(フラクション2または3)は有効に乳化された。
6、α−エマルザン類とβ−エマルザン類との間の差の
総括 アシネトバクタ−権ATCC31012により製造され
る2クラスの生体乳化剤であるα−エマルザン類とβ−
エマルザン類の間の主な差異は、(a)収率の差、(b
)411造の差および(C)乳化活性の差に分けられる
。第10表は、α−エマルザン類、β−エマルザン知お
よびそれらの相当する除蛋白誘導体の間のいくつかの差
異を示すものである。第10表においていう特定のα−
エマルザン類はエタノール培地でアシネトバクタ−権A
TCC31O12を増殖させて製造され、一方、β−エ
マルザン類はエタノールの代りにヘキサデカンを用いて
同一増殖条件下に同一発酵培地から製造したとはいえ、
α−エマルザン類がエタノールの代りにパルミチン酸ナ
トリウムで微生物を増殖させて製造される場合には実賀
的に同一の結果が得られた。両生体乳化剤(α−エマル
ザンおよびβ−エマルザン)ハ、硫酸アンモニウムフラ
クションにより精製され、また各生体乳化剤の除蛋白誘
導体は熱フェノール抽出により調製され、さらに分析前
に精製される。
合計脂肪酸含量は、ヒドロキサミン酸試験を用いて脂肪
酸エステルの平均当量が230であると測定された。
(以下余白) 第10表 α−エマルザン類、β−エマルザン類および
そ収 率  比活性 −ステルb) アポ−α−エマルザン類      −100〜200
8〜14 0.2〜飢5β−エマルザン類     0
.1〜0.75  50アポ−β−エマルザン類   
        25〜75 2〜3   )o、sa
)α−エマルザン知はエタノール培地から、またβ−エ
マルザン類はヘキサデカン培地から調製した。両生体乳
化剤はkfRアンモニウムフラクションで精製された。
各生体乳化剤の除蛋白誘導体は熱フェノール抽出により
銅製され、さらに分析前にy#4製した。
b)合計脂肪酸エステル苫社はヒドロキサミン#に試し
を用いて測定し、脂肪酸エステルの平均当量が230で
あった。
c)AおよびBは、それぞれ2−ヒドロキシドデカン銀
および3−ヒドロキシドデカン銀である。
6.1.収率の差異 第10表に表示しかつ第2〜3図のデータに図示されて
いるように、α−エマルザンの収率ば、アシネトバクタ
−mATcc31012の同一培養株を接権株としてそ
れぞれエタノールおよびヘキサデカン培地に用いた場合
でも、β−エマルザンのそれより常に大きい。さらに、
微生物がバルミチン酸やドデカンのようにα−エマルザ
ン知を製造する他の炭素源で増殖する場合には、高エス
テルα−エマルザン類の収率は、微生物がペンダカンヤ
ヘキサデカンのような炭素源で増殖する場合に得られる
β−エマルザン知よりも大きい。
6.2. @造の差異 精製されたα−エマルザン類は、細製されたβ−エマル
ザン類よりも高い比活性を有している。
これは恐らくα−エマルザン類のより高い脂肪酸含量に
基づき、また同様にβ−エマルザン類と比較してα−エ
マルザン類における一般的により高い3−ヒドロキシド
デカン酸の量に蘂づくものと思われる。第10表に示す
ように、α−エマルザンのアポ−α−エマルザン戒分は
8〜14重i%の合計エステルを含有していたが、β−
エマルザンのアポ−β−エマルザン戒分は幾分(2〜3
%)低い脂肪酸エステルを含有していた。さらに、α−
エマルザン類のアポ−α−エマルザン含量ハ、β−エマ
ルザン類のアポ−β−エマルジン含量におけるより2−
ヒドロキシトチカン酸の3−ヒドロキシトチカン酸に対
する比率が低い(通常約l:4〜約l:2)。
第11表は、アシネトバクタ−htATcc31012
がエタノール培地で増殖する場合に生成するα−エマル
ザンの除蛋白化から訴導されるアポ−α−エマルジンの
巣なるエステル組成を、前記微生物がヘキサデカンで増
殖する場合に生成するβ−エマルザンからi8導される
アポ−β−エマルザンと比較して示すものである。各除
蛋白アシ子トバクター生体乳化剤は、KOH/メタノー
ルで4日間にわたって加水分解し、メチルエステルの相
当する混合物はジアゾメタンで生成し、また各混合物の
メチルエステルはついでクロマトグラフィにより分別し
礼デカン@       0.84      0.3
9ドデカンflk1.70      0.41ドデセ
ン@      0.18       0、(A)8
2−ヒト−キシトチカン@        0.78 
             0.443−ヒドロキシト
チカン酸      2.92           
 0.54ヘキサデカン11!0゜05       
  痕 跡へキサデセン酸        痕 跡  
       痕 跡オクタデカン@        
 0、(A)2           痕 跡オクタデ
セン酸        痕 跡         痕 
跡未確認      0.89      0.53合
計エステル       7.4         2
.4第11表に示すデータは、α−エマルザン類のアポ
−α−エマルザン含量における2−ヒドロキシドデカン
級と3−ヒドロキシドデカン酸との合計量が合計脂肪酸
エステルに対して通常約50%であり、またリポ多軸類
において脂肪酸エステルに対して70%以上でもよいと
いう一般法則を確認するものである。同一の一般法則が
、第一次同化性炭素源としての1権またはそれ以上の脂
肪酸塩でのアシネトバクタ−kATcc 31012の
増殖により調製されるα−エマルザン類にも適用される
6.3.乳化活性における差異 下記第14表に含まれているデータは、α−エマルザン
およびβ−エマルザンが原油に対して優れた乳化剤であ
りかつ灯油に対して中程度の乳化剤であるとはいえ、α
−エマルザンはガスー油の乳化にはβ−エマルザンより
効果的である。さらに、バンカーC燃料油はα−エマル
ザンでは乳化されるがβ−エマルザンでは乳化されない
。一般に、馳駆はα−エマルザンが脂肪族および芳香族
(または環式)の両戒分を含有゛する炭化水素基質でβ
−エマルザンよりも良好なエマルジョンを与えることを
示している。
7、固体基質に関するエマルジン類およびその誘導体の
収着性 砂、石灰石または粘土鉱物のような棟々のタイプの固体
基質に関するエマルジン類およびアボエマルザン類の吸
着性および非吸着性は、これらのアニオン性リポ多糖類
かこのような基質の存在下に乳化剤として機能し得るか
を決定するために測定された。
7.1.砂および石灰石に対する非吸着性エマルジン類
もアボエマルザン類も、これらの生体乳化剤が水中油型
エマルジョン形で使用されるpH範囲以上で砂または石
灰石にいかなる程度でも吸着される。油が砂または砂岩
生成累層または石灰石石灰累層のような砂または石灰石
上に存在する場合には、ペンチスケールの実験が、油飽
和砂または油飽和石灰石がα−エマルザン含有マグネシ
ウムイオン(10mM)の希釈溶液(すなわち、0.1
〜0.5■/IILl)で処理されるので、この油は希
薄濃度のエマルザンで化学的フラッディングを用いて強
化油回収により回収でき、90%以上の油が油飽和砂か
ら除去され、また98%以上の油が油飽和石灰石から除
去できる。海水または同性賀の水中で見出される濃度の
塩化す) IJウムの存在が、二次回収技術(例えば水
蒸気ストリッピング)が用いられたのちに砂(または砂
岩)水種または石灰石生成中に見出されるかまたはこの
ような生成中に残る全く粘性またはタール状の原油を含
めて、原油を乳化する−エマルザン類の能力に影響を与
える。
7.2.アルミノケイ酸塩粘土のg&層エマルザン類お
よびその除蛋白誘導体であるアポルザン類で両者とも強
アニオン性であるものは1カオリン、ベントナイトおよ
び他の粘土物質ノようなイオン交換能を有するアルミノ
ケイ酸塩イオン交換体に吸着される。
ベントナイト上のα−エマルザンの吸着の動力学は第1
71に示され、これは100 mct /atのエマル
ザンを含有する2 0 m Mのトリス−Mf緩勘液〔
20mMのトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンハ
イドロクロライドおよびlomMのkmマグネシウム〕
の2one継液中の0.59のベントナイトにα−エマ
ルザンのg&着3i!!iを示す。
この混合物は、100mAのフラスコ内で110ストロ
一ク/分で20Cで振とうし、試料はベントナイトに対
して結合されていないα−エマルザンの評価に10分毎
に除去される。これらの条件下で、95%以上のα−エ
マルザンが吸着され、40分で平衡に達した。アルミソ
ケイ酸塩粘土により吸着されたα−エマルザンの量は粘
土の量のII数であり、約70%のα−エマルザンは1
00:1(7)ベントナイト/−エマルザン比でg&着
され、また95%以上のα−エマルザンが400 : 
1の比で吸着された。
7.3.粘土の凝集 カオリンおよびベントナイトのようなアルミノケイ酸塩
粘土の64粒子に対する−エマルザン類(ならびにアホ
“−エマルザン類、ψ−エマルザン類およびプロエマル
ザン類)は、このような粒子の急速な凝集を生じた。説
明として、1tのベントナイトを100 mct /M
tのα−エマルザンのみを含有する201Llの水と混
合すると、エマルザンの不存在下より5〜10倍速いベ
ントナイトの沈降を生じた。さらに、エマルザンを仲介
とする凝集を用いて得られる表面に浮ぶ液体はクリヤー
であり、エマルザンなしにベントナイト沈降が長い放置
後でも乳白色を呈する上層を生じた。同様な結果は、イ
オン交換能を有する他の粘土鉱物でも得られる。
サマルザンII(アホ゛エマルザン類ならびにその脱ア
シル化誘導体、ψ−エマルザン類およびプロエマルザン
類、これらはすべてアニオン性である。)の凝集性は、
凝集した粘土により占められている容積がリポ多糖類の
不存在下より数倍(ベントナイトの場合3倍)大きいよ
うな方法で緻密な沈殿にアルミノケイ酢粘土の充填を阻
む。凝集したアルミノケイ酸塩粘土は確かに液体であり
、また(a)穴明きマット中の粘土粒子線状物としての
−エマルザン類およびアボエマルザン類の使用、(b)
下水処理システムにおける凝集の防止、(C)農業用の
貧土壌に対する粘土固体の気孔率細大、(d)このよう
な粘土を含有するコーティングおよびエアゾルスプレー
におけるエマルジン製の包含、および(e)回収および
沈殿法用の一般凝集剤としての−エマルザン類およびア
ポ−エマルザン類を含めてエマルザン類およびアボエマ
ルザン類およびそれらの誘導体の数多くの用途を示唆す
る流れ特性を有する。
7.4.油/水エマルジョン破壊に対する凝集の関係エ
マルジン製のアルミノケイ酸塩粘土への吸着はそれぞれ
生体乳化剤で生成する安定な油/水エマルジョンを破壊
し褥る親油性粘土を生じる。説明のために、約0.1l
llp/紅のα−エマルザンを含有する10dの海水中
のITLtのAfha Jari原油の乳化は、2日間
放置後も安定な水中泊型エマルジョンを生成する。この
安定なエマルジョンに対して12の予めIt#したベン
トナイトを添加し、ついで約20秒間激しく振とうする
と、15分でエマルジョンの破壊を生じる。20時間二
つの分離層、すなわち上部のクリヤーな液体およびエマ
ルジョンの元の容積の約半分を占める下部のゲル状沈降
物を生じた。
アルミノケイ酸粘土イオン交換体に関するエマルジン類
およびアポエマルジン類のこれらの吸着性ハ、エマルザ
ンまたはアボエマルザンが吸着されるアルミノケイ酸塩
粘土(例えばカオリンまたはベントナイト)を通して油
状水を濾過するか、あるいはこの油状水にエマルザンま
たはアポエマルザンを添加しついでその混合物をアルミ
ノケイ酸塩粘土を通して濾過することにより細状バラス
ト水またはその他の油状水から油および炭化水素質スラ
ッジを除去するのにも利用できる。両者の場合、濾過液
はクリヤーであり、油状残渣は粘土フィルター中に残る
8、環境上ならびにエネルギー関連の用途エマルジン如
およびアボエマルザン類およびその相当する塩を含めて
、アシネトバクタ−m ATCC31012から製造ま
たは誘導される細胞外微生物多に類は、かつて発見され
たもののうちで最も有効な水中油型乳化剤であり、脂肪
族および芳香族または環式成分の両者を含有する淡水お
よび海水の両者において高い特異性を有し、その性質は
油汚染容器の洗浄、油付着管理および化学的フラッディ
ングによる気化油の回収を含めて多くの環境上ならびに
エネルギー関連の相違にこれらの特別な生体乳化剤(特
にα−エマルザン類)を理想的にする。
8.1.油汚染容器の洗浄 8.1.1.問題の範囲 今世紀中、エネルギー源としてまた石油化学工業用−次
原料として石油の需要は、世界の生産量が年M29百万
トンから2,400百万トン以上に増加している。生産
量のこのような劇的な増加は、原油の柚油ならびに配給
に環塊汚染問題をもたらし、これは高い生MWの地域か
ら高い消シ者の地域にわたって細タンカーによる問題の
大きな動きを重大化している。0.5%(12百万トン
/年)の細送原油が、主として事故によるこぼれおよび
油タンカーカ)らのバラストおよび洗浄水の故意の排出
により海水中に見出される。
海洋生態学に対し、またさらに直接人間に対する原油お
よび精製油の毒性はよく報告されており[D、F、 B
oefsch ’y l”’Oil 5pills a
nd the MarineEnvironment 
J Ballinger Publ−+ Cambri
dge 。
1974、114pp ; A、 Ne1son −S
m1thの報文でP。
Hepple @ rWater Po1lution
 by Oil J Elservier。
New York、 1971. pp 273〜80
 ) 、また詐しく論する必要はない。原油は突然変異
生起性、発がん性ならびに生長阻11槃品を含んでおり
、少量の(5〜100 mcf / L )のある釉の
石油7ラクシヨンでも微生物のミクロアルジーおよび微
生物のシュベニル形を破壊する。さらに、石油は走化性
で妨げられて海水中の微生物の微生物分解を阻むことが
報告されている( 1. ChettらNature+
 261+308〜9(1976) )。細単にするた
めに一般に海洋また特に沿岸における油汚染問題は、漁
民、保養源および公衆衛生に対して重大な問題を提供し
ている。
8.1.2−油タンカーおよび汚染 実智的に全ての原油は、それぞれ約20,000 )ン
容量の12個またはそれ以上に積荷コンパートメントに
血常分割されている船である非常に巨大なタン力 (V
LT)により輸送される。これらのコンパートメントは
大きなパイプでそれぞれ約2、(A)00 トンの二つ
のより小さなコンパートメント(以下、スロップタンク
という。)に相互に連結されている。これらのスロップ
タンクは、油−水分離器として作用するように設計され
ている。
beコンパートメントに原油を満したのち、VLTは航
海を始める。到着すると、その積荷は巨大な陸上の油貯
蔵タンクに排出し、この操作中に約99.5%の原油は
約24時間でポンプアウトされる。残油が側部、プラッ
トフォーム、リプ、コンパートメントのパイプに固着し
て残る。油が排出されるので、船は水から上昇する。出
港前にVLTは多量のバラスト水を極込む必要がある。
産油国への航海の間、このバラスト水は残油(250,
000)ンのVLTで約1,000 )ンと混合する。
この非常に汚染した油性バラスト水は、長期にわたる海
洋汚染の主要原因となっている。また油タンカーの積荷
コンパートメントは、そうしなければ船の積載能力を減
少させかつ原油の排出を阻害するクロラギングやスラッ
ジ蓄積を避けるために定期的に清浄しなければならない
。さらに、油タンカーがその油積荷排出直後に穀物また
は鉱物を極込む多目的容器である場合には、積荷コンパ
ートメントは各航海後に洗浄しなければならない。
現在、油タンカーの積荷コンパートメントは、通常海水
の高圧ジェットで洗浄される。すなわち、バラストと海
水の混合物は、ついで(a)海上で排出、(b)港湾設
備が許す場合には海岸で分離器タンクに移動、または(
C)バルク水相が底部で排出されるスロップタンクに移
動され、追加の油性バラスト海水が加えられ、かつその
目的は残油のトップに積込まれる(ロード−オン−トッ
プ法〉淡水を島に柚込むまで繰返えされる。これらの方
法は、環境または運転上から全体として満足すべきもの
である。
海洋への直接排出は、なお油性水の排出の主な手段であ
る。汚染法かより厳格に作られかつ実施されるまでは執
るか、あるいは他の技術がより経済的であることがわか
る。海洋への直接排出は特別な製型を必要とせず、最も
重要なことに、バラスト航fRVに行なわれるので、時
間の損失は招かない。1962年および1967年に改
正されたが1954年のInternational 
Agreement for the Prevent
ionof Po1lution at Seaは、現
在有効な船による汚染に関する唯一の国際協定である。
この協定は特別禁止区域外での油の排出を無制限に許し
ている。
急止区域内では排出は総量に関係な(10,000)ン
の水において1トン以下の割合の油に制限されている。
しかしながら、これらの規制は、タンカーの積荷コンパ
ートメントが洗浄され、かつつづいて排出されたバラス
ト水が水面上に油の可視痕跡を生じない場合には適用さ
れない。
1973年のMarine Po1lution Co
nvention Afreementは、これが批フ
位され実施されると、ロード−オン−トップ法を用いて
VLTを行なうことにより約10のファクターにより油
汚染が減少する。この油−水分離器システムの無制限の
使用による最も重大な欠点は、石油の最も有毒な成分が
しばしば海岸近くの海に排出されるということである。
したがって、船から海洋への油の国際排出を全く禁止す
る国際協定ができる荊は時間の問題である。
8.1.3.経済的考察 油状バラスト排出を減少させるために、数多くのタンカ
ーは改造する必要があり、新造タンカーは充分なバラス
ト清浄スペースを設けるので、水は油状権衡コンパート
メントに積込まれるべきではなく、これはタンカーの積
載能力を20〜30%まで有効に減少させる。最終法で
処理用バラストの排出はある国では要求されているが、
これは解決されているものより大きな問題を提示してい
る。研究結果は、燃料用油の回収でバラスト航海中にタ
ンカーを洗浄すること、あるいは燃料#i用または精製
用油の回収で特別な洗浄ステーションで船を洗浄するこ
とは、この洗浄法が充分で、急速でかつ骨動集約的でな
いが危険でない場合には経済的に威立つ。
残念ながら、現存する洗浄法はいずれもこのような基槃
を満さない。油タンカーが修理用の乾式ドックに入る#
げに使用されるht荷コンパートメント洗浄用の現在方
法は、全積荷コンパートメントが洗浄され無ガスにしな
ければならないので、時間消費、危険であり、かつ重大
な健康障害に作業者をさらす。爆発性のガス混合物を含
むタンクの側部の高圧ジェット水による打撃は油タンカ
ーの爆発の主要原因となる。水ジェツトに対する直接@
露からの障杏により保護されたタンクのこれらの部分は
手で洗浄しなけれはならない。さらに、スラッジの重貿
ビルドアップが起る場合には、これはより高い割合のい
わゆる「勉存」油が含まれている原油をざらに多く輸送
する場合にしばしば起るが機楓的洗浄はよく有効でない
ことがある。
油タンク洗浄への他のアプローチは、炭化水素分解微生
物の使用である。このようなアプローチの司艶性は、そ
のバラスト航海中の油タンカーに関する制御された実験
において本発明者らにより報告されている( E、 R
osenbergらの報文A、W。
Bourquinら−「Impact on the 
Use of Microo−rganisms on
 the Aquatic Environment 
J + EPAReport 660−3−75−00
1 、1975 pp、 157−68〕。この実験に
おいて、権衡コンパートメントつた。本発明の基礎とな
るその後の研究は、タンカーならびに原油または石油留
分を輸送または貯蔵するために使用されるその他の油汚
染容器からの炭化水素残渣の洗浄が、油性残渣を効果的
に、急速にかつ安全に乳化し、その結果該容器から除去
でき、また必要により燃料価または細動用に口取できる
生体乳化剤の使用を必要としている。
8.1.4.油汚染容器洗浄におけるα−エマルザン類
の利用不発一方法による油汚染容器からの炭化水素残渣
(残留原油も含めて)の洗浄は、(a)約10 mcf
/ynl−1/LJ20 WIq/紅のα−エマルザン
類および約5 m M ’jたはそれ以上の二価カチオ
ン(例えばマグネシウム、カルシウムまたはマンガン)
を含有する海水または淡水の水溶液で前記容器の油汚染
表面を洗浄して該炭化水素残渣の水中油製エマルジョン
を形威し、かつ(b)該洗浄容器からこの水中油型エマ
ルジョンを除去することを必要とする。
洗浄水中のα−エマルザンの盆は、除去されるべき特定
の炭化水素残渣の組成に糸づいて予め決定できる。
一般に、完全洗浄は、重量比で約1000 : 1〜1
0000 : 1の炭化水素/エマルザンで遠戚でき、
比率が高ければ高いほどエマルジョンの安定性は低くな
る。この洗浄溶液は、発酵プロスから直捨調製できるが
、別法としてはα−エマルザン知が生体乳化剤として無
効になることなく約5 m Mあるいはそれ以上の二価
カチオンを最終溶液が含有するよ・うな海水またはタッ
プ水で適当な希釈を行なったα−エマルザン類の比較的
製産な溶液(10WI9/肩lまたはそれ以上)から調
製できる。これらの二価カチオンは、通常海水または砂
水中に存在する。洗浄溶液は、pH7以下でクララデイ
であるが、このクラウディネスは、α−エマルザン溶液
に少量のアンモニアを添加することにより減少できる。
洗浄操作はゆるやかな攪拌のみによって行なわれるとは
いえ、最良の結果は洗浄溶液を激しく攪拌しかつ水中油
型エマルジョンをより急速に生成するジェットノズルの
ような装置を用いて得られる。いかなる適当なジェット
ノズルも使用でキルが、最も効果的なものはバターワー
スシステム社(ButterWorth 5ySier
nS+ Inc、、 Florharn Park+N
ew Jersey)で製作されている貯蔵タンク、タ
ンク車およびタンクローリ−洗浄用のポータプル式ジェ
ットスプレーノズルである。このタイプの装置は、相殉
コンパートメントに取付けられたバターワースまたは同
様なジェットスプレーシステムがないタンカーにも使用
できる。      ′容器から洗浄溶液を除去したの
ち、得られる水中油製エマルジョンは物理的または化学
的方法により破壊できまた油は燃料価または摘製用に一
般できる。この目的のために好適な油−水分部器の選定
は、石油業界で広く使用されている標準機材から行なう
ことができ、このような装置の選定は特定用途に対して
コストの有効性からなされる。
8.2.油スピル管理 油スピル(oil 5pill )督理は、本発明の乳
化剤に対する環境上の他の重要な用途である。油スピル
洗浄用のたいていの方法は、洗剤または赤肉活性剤の水
溶液を、海上に浮遊しているかあるいは海岸で洗浄され
または陸上に雄板している油スリック(oil 5li
ck)と接触させて油を乳化させて分散しかつ除去する
かあるいは生物的に分解することにより行なわれる。通
常使用されているたいていの洗剤または界面活性剤は海
洋生物に対して毒性がありかつ微生物分解しない。本発
明方法により製造された乳化剤、すなわち、約10 m
cg / vtl〜約20η/就のα−エマルザン類お
よび有効濃度の少なくとも1種の二価カチオンを含有す
る海水または淡水の水溶液は、それ自身微生物分解がで
きる弱い乳化剤で油を乳化できるだけでなく、エマルジ
ン類が生体乳化剤として使用される濃度で非毒性である
ので毒性問題を避けることができる。
8.31強強化側収 石学的7ラツデイングによる強化油(enhanced
oil )の回収は、エマルザンに対する特に重要なエ
ネルギーIMJ達用謙を現わす。化学的フランディング
による油の強化回収におけるすべての方法は水およびl
穐またはそれ以上の添加薬品よりなる化学的に増大させ
た「スラグ」の石油受器への注入およびその後「スラグ
」の該受器を通しての排除よりなり、注入した受器から
原油が回収される。
エマルザンの餅性質の特異な組合わせおよび特にα−エ
マルザン類、すなわち、(a)型動基準でエマルジン類
が恐らく最も有効な水中油型乳化剤であること、(b)
エマルジン類が脂肪族および芳香族または環式フラクシ
ョンを含有し、−次および二次回収後に受器中に残留す
る粘性かつタール状原油を含めてすべての原油中に存在
する炭化水素質基質の乳化に高い特異性を示すこと、(
C)サマルザン類が、プラインのような?&m&の塩0
存在下にも有効に機能すること、および(d)エマルザ
ン製が砂または砂炭または石灰石によりいかなる程度に
も吸収されないということのために、有効miのエマル
ジン類および必要な二価カチオンを含有する化学的に増
大させたスラグの使用は砂、砂岩または石灰石累層から
の油の画数を増大させる。さらに、これらのアニオン性
すポ多糖釦は、唯一の乳化剤としてまたは他の乳化剤(
例えば三次油回収用に使用される非イオン性界面活性剤
)に関連して、同様にこのような方法に使用される流動
性制御重合体に関連して使用できる。
9、実九例 つぎの実鬼例は、アシネトバクター種ATCC3101
2から誘導されるα−エマルザン類およびアポ−α−エ
マルジン類の製造、精動および若干の用途を、異なる基
質で同一微生物を煽殆させて誘導されるβ−エマルザン
類およびアポ−β−エマルザン類と比奴して説明するも
のである。
9.1.淡水培地中のエタノールからのα−エマルザン
の製造 4個のバッフルおよび可変速攪拌機を備えた6゜tの発
酵装置に、733.69の二塩基性リン酸カリウム[K
zHPO4・3HzO] 、240 f (7)−塩基
性リン酸カリウム、8tの硫酸マグネシウム〔Mg5o
4・7HgO) 160 fのに散アンモニウムおよび
充分な量の脱イオン水を供給して40tとした。この培
地を121C1:”40分間殺NIL、ツいテ8ooI
ILtの無水エタノール(2容’M%)を添加した。培
地の最終pHは6.9であった。
増殖は、同様な発酵条件下で増殖したアシネトバクタ−
極(ACInetObaCler sp、 ) ATC
C31012の末期指数培養株(late expon
ential culture )の2t(5%)で開
始させた。発酵は、15t/分の空気を保ってエアレー
ションL、250 rpmrfi拌しなから30Cで行
なった。発酵プロスのpHは漉厚水戯化アンモニウムを
滴下してp H6,2〜6.7に保ち、最初の30時間
で約] 8 s rnlノm単水酸化アンモニウムを要
した。
発酵の間、泡は最初の30分間50m/の凝集物が加え
られ、自動パルスによりシリコーン消泡剤〔Dow c
ornjng 525.殺菌性、名訳1:8)を添加す
ることによりtfAJ御した。発酵を11時間行なって
、エタノールを40d/11rの割合で発酵プロスに連
続的に加えた。最初の30時間、硫酸アンモニウムを2
f/hrの割合で発酵培地に定期的に添加した。
最大増殖は、接種後24〜30時間で得られた。
α−エマルザンの収量は4 f/lで、細胞塊は約8f
(乾m重量基準)/lであった。粗製の細胞外液体で達
成され、水に対して透析した粗製エマルザンの分析は、
ヒドロキサミン酸試験を用いて合計エステル含量が10
%で、脂肪鎖エステルの平均当りは230であった。笑
覧的に向−条件を用いて5.3f/lのα−エマルザン
が約92(乾kIjIIllli基準)/lの細胞塊と
ともに得られた。
9、zJ氷水中エタ/−ルからのα−エマルザンの製造 アシネトバクタ−樋ATCC31012を、40肩gp
過の海水、0.73fの二塩基性すン論カリウム(K2
HPO4・3H,0:l、0.24 fの一垣基性リン
酸カリウム、0.82の尿素およびo、s mの無水エ
タノール(2容量%)を含む250dのフラスコ中で増
殖させた。
この培地に、同様な条件下に増加させたアシネトバクタ
−m ATCC31012の末期ル数培養株の2−を扱
樋した。培養は250 rpmで回転振とうしながら3
0Cで96時間行なった。10,000 X fで15
分間にわたって遠心法により細胞を除去し、水に対して
透析したのち、分析値は270単位/Wの比活性を有す
る粗製α−エマルザンが120単位/−であった。この
粗製α−エマルザンは、ヒドロキサミン酸試験で測定し
たとき合計エステル含量が13%であり、脂肪酸エステ
ルの平均当1i230であった。
9.3.脂肪@塩からのα−エマルザンの製造つぎの方
法は、60tの発酵装置でパルミチン酸ナトリウムのよ
うな脂肪酸塩基質からα−エマルザンを製造するのに有
利であることが見出された。この方法は、−次炭素源と
して使用される特定の脂肪酸塩混合物により変る。
4個のバッフルおよび可変速攪拌機を備えた発酵装置に
733.6 tの二塩基性リン酸カリウム(K2 HP
o 4・3H20〕、2402の一塩基性リン酸カリウ
ム、8りの硫酸マグネシウム[Fd9SO<・7)(2
0)、1609のamアンモニウムおよび充分な量の脱
イオン水を加えて40tとした。この培地を12ICで
40分間殺細し、ついで1〜5重量%の脂肪酸または脂
肪r1に混合物(その塩の形で)添加した。
培地の最終pHは6.9であった。
増殖は、同様な発酵条件下で増殖したアシネトバクタ−
極ATCC31012の末期指数培養体の2t(5%)
で開始させた。発酵は1st1分の空気を保ってエアレ
ーションし、250 rpmで攪拌しなから30Cで行
なった。発酵プロスのpHはIIII厚水酸化アンモニ
ウムを滴下してp H6,2〜6.7に保ち、最初の3
0時間で約185xJの濃厚水飯化アンモニウムを要し
た。
発酵の間、泡は最初の30分間50鱈の凝集物が加えら
れ、自動パルスによりシリコーン消泡剤〔Dowcor
ning 525 、殺菌性、希釈l:8〉を添加する
ことにより制御した。発酵を11時間行なって、増殖を
維特するに好適な量の割合で脂肪酸を発酵プロスに連続
的に加えた。最初の30時間、硫酸アンモニウムを29
/hrの割合で発酵培地に定期的に添加した。
最大増殖は、接種後24〜30時間で得られた。
α−エマルザンの収量は、脂肪酸基貿によっても変るが
、エマルザン収量に対しt当り約2倍(乾燥重量基部)
の細胞塊であった。粗製の細胞外液体で達成され、水に
対して透析した精製α−エマルザンの分析は、ヒドロキ
サミン除試験を用いて合計エステル含量が約9%で、脂
肪酸エステルの平均当量は230であった。
9.4.パルミチン戯ナトリウムからのa−エマルザン
の製造 アシネトバクター種ATCC31012を、18.34
 q/−の二塩基性すン敞カリウム[K2HPO4・3
H20〕、6 q / ynlの一塩基性すン飯カリウ
ム、0.2q/m/の硫酸マグネシウムCMj’SO4
・7H20:l、4 ai’ / mlの硫酸アンモニ
ウムおよび1.2η/創のパルミチン麺ナトリウムを含
有する水性媒中で増させた。
増殖は、250xJの7ラスコ中の40紅の培地に0.
1 ydの洗浄細胞懸濁物を接柚して開始させた。
培養は250 rpmで一転振とうしながら30Cで7
2時間行なった。細胞を分離し、水に対して透析したの
ち、分析値は、α−エマルザンの収量が積重評価法によ
り116単位/11vの比活性と測定された111単位
/酊であった。この粗奥α−エマルザンは、ヒドロキサ
ミン酸試験で測定したとき合計エステル含量が9%であ
り、脂肪酸エステルの平均当量230であった。
9.5.ヘキサデカンからのβ−エマルザンの蝕造パル
ミチン酸ナトリウムの代りに一次同化性炭素源として0
.2η/ meのヘキサデカンを用いた第9.2項に記
載した培地を用いて30Cで7.2時間にわたって2 
s o rpmで回転振とうしてアシネトバク、ター4
ATCC31012を増殖させた。罰記のように、場殖
は、25ONのフラスコ中の40紅の培地に0.1紅の
洗浄細胞懸濁液を接釉して開始させた0 IIIII胞を除去し、水に対して粗動細胞外液体の透
析を行なったのち、分析はβ−エマルザンの収量が、標
準評価法で測定して50単位/wiの比活性を有する1
6単位/′11tであることを示した。この私製β−エ
マルザンは、ヒドロキサミンr!!試験で測定したとき
合計エステル含量がほとんど5%であり、脂肪酸エステ
ルの平均当@230であった。
9.6.アポ−α−エマルザンの製造 種々の−エマルザンは)生体乳化剤の純厳反映する蛋白
質が5〜15fi量%含まれていた。蛋白質部分が乳化
活性に対して必須であるか否かを確認するために、エタ
ノール培地でアシネトバクタ−批ATCC31012を
場殖させることにより製造されたα−エマルザンを、R
,L、 Whistler @のモノグラフである「C
arbohydrate Chemistry J r
 AcademicPress+ Inc、+ New
 York、 1965. pp 83−91に00W
estphalらにより記載されている熱フェノール法
により除蛋白を行なった。
製産水酸化アンモニウムの数滴を用いて200紅の水に
溶触させた1tの前記α−エマルザンを、65〜68C
にし、ついで65Cに予熱した等量の90%フェノール
を添加した。この混合物を65Cで激しく攪拌し、つい
で水浴中で10Cに冷却した。鉛られるエマルジョンを
5,000 X fで30分間連6分魅した。粘性の水
性相をフラスコに移したのち、残りのフェノール層およ
び界面を200紅の水で3回抽出した。合施させた水抽
出物を数吋変えた蒸留水に対して透析し、ついで凍結乾
燥して850m9(85%収率)のアポ−α−エマルザ
ンを白色の綿状固体を得た0 残りのフェノールフラクションおよび界面は水に懸満さ
せ、蒸留水から透析し、ついで凍結乾燥し、該α−エマ
ルザンから誘導された変性蛋白質を表わす黄色の蛋白質
性?l貿100岬(10%収率)を得た。
これらの各フラクションのガス−油乳化に対する能力は
、ついで標準評価技術を用いて決定された。エマルジョ
ン生成は、7.5Nのトリス−Mtll1m液(200
mMのトリス−(ヒドロキシメチル)アミノメタンハイ
ドロクロライド、pH7,4;10mM硫酸マグネシウ
ム) 、o、osmzのガンチーサランガス−油および
75 mctのα−エマルザンまたは該α−エマルザン
の7エノール抽出により得られる15mcfの変性蛋白
質を含む125紅の7ラスフ中で測定した。フラスコは
26Uで1時間にわたって往復振とう(150ストロ一
ク7分)することにより攪拌した。フラスコの内容物を
、ついでグリーンフィルターを倫えたクレットーサマー
ソン比色計において濁度を測定するためにクレット管に
移した。これらの試験の結果を第12表に示すが、比活
性(単位/η乾燥重量)は第1図に示す標準曲M(曲線
1mlB)から決定した。
α−エマルザン     75        276
変性蛋白質    150 アホ゛−α−エマルデン        75    
        146第12表に含まれているデータ
は、全ての乳化活性がO−IJボアシルヘテロ多軸製に
おいてであり、また変性蛋白質7ラクシヨンと会合して
いるものの活性はなく、これはα−エマルザンがエタノ
ールよりむしろ脂肪[!I(パルミチン酸ナトリウム)
から調製される場合に得られる結果である。
アポ−α−エマルザンに関してさらに行なった実駿から
、10mclP/−のアホ゛−α−エマルザンに0.2
および2、(A) mcf / tdのこの変性蛋白質
を加えると、それぞれ25%および66%の〒同時(s
imultation) J乳化活性が得られ、これは
実際に、乳化活性に関係しているものと信じられている
標準乳化剤評価法により得られる濁度の測定である。異
なる蛋白寅、例えばボビンサラムアルブミン、リゾチー
ム、ヘキソキナーゼおよび変性アルコールデヒドロゲナ
ーゼも、同様にこのような蛋白貿が7ボーα−エマルザ
ンに添加される場合にガスー油の乳化において濁度の場
大をきす。
9.7.7ボーα−エマルザンの製造 0、 Westphalら以下の熱フェノール法は、β
−エマルザサン含有されている会合蛋白實を抽出するこ
とを使用し、これにより相当するアポ−β−エマルザン
を生成する。上記第9.4 rjiに記載されている実
験方法を用いて、ヘキサデカン培地でアシネトバクタ−
柚ATCC31012を増殖させて製造されるβ−エマ
ルザサン、相当するアポ−β−エマルザンに除蛋白され
る。全ての乳化活性は、O−リポ多糖類中で見出され、
また変性蛋白貿フラクションで会合したものには、この
ような活性は見出されなかった。
9.8.ψ−エマルザンの製造 エマルジン類を中塩基加水分解すると、N−アシル基に
は影−を及ぼすことなくリポ多糖類をO−説アシル化さ
れ、この方法はψ−エマルザンの製造に使用できる。2
.5η/−のα−エマルザサン含有する101111の
水溶液を、等量の0.2 MのNaOHにより98Uで
処理した。ついで、この溶液を水浴中で冷却し、注意深
(p H7,0に中和した0この中和溶液を水に対して
透析し、親油化してη当り76単位の比乳化活性を有す
る20η(80%)のψ−エマルザンを得た。ψ−エマ
ルザンの合計エステル含量はヒドロキサミン版試験によ
り1%であった。このψ−エマルザンの換算粘度は31
7cC/2であった。
9.9.グロ−エマルザンの製造 α−エマルザサン、β−エマルザサンまたはそのアボ−
エマルザン製の中塩基は生体重合体を完全に〇−説アシ
ル化しかつ部分的にN−説アシル化し、開時にいずれの
会合蛋白實も加水分解する。
得られる生成物はプロエマルジン類である。2%のKO
Hを含む3011Ltのメタノール溶液中に5ηのアポ
−α−エマルザンが、室温で96時間で残つた。低圧で
メタノールを除去したのち、15扉tの水を加え、かつ
pHを2、(A)に調節した。遊離の脂肪酸をエーテル
抽出によって除去し、水溶液を透析し、37mg(74
%)のプロエマルザンを褥た。
ヒドロキサミンt!に試験により評価したところ、グロ
−エマルザンのエステル含量はゼロであった。
また、この生成物は、積率乳化E#で評価したところ乳
化活性を有していlかった。元素分析値二036.5%
、H7,0%、H6,5%。
9.10.kfiアンモニウムでの沈殿によるα−エマ
ルザサンM&! アシネトバクタ−mATcc 31012の末期拗数@
養株を、14 t / Zの二塩基性すン飯カリウム[
K、HPO,・3H,O]、6?/lの一墳基性リン酸
カリウム、o、2f/lの硫酸マグネシウム[Mg5O
,・7HzO] 、4 f / tのm飯アンモニウム
および20m1 / tの無水アルコールを含有する水
性培地を用いた二」−プルンスウインク(New Br
unswick )の14tの発酵装置内で300で増
殖させた。発酵は約15t/分でエアレーションを行な
いかつ必要によりエタノールを追加してパンフルなしに
10 Orpmで攪拌して行なった。
発酵を約3日間行なった場合、培地を冷却し、攪拌しな
がら細胞を予め分離することなく(30%のktlkア
ンモニウム飽和)10tの冷却された発酵ブロスに直接
1760fのf#Lmアンモニウムをゆっくり加えた。
−夜放置後、表面に浮ぶ液体をデカンテーションにより
集めた。沈殿は30%の飽和硫酸アンモニウムに勉濁さ
せ、10,000)lで15分間にわたって遠心分離し
た。合流させた表面に浮ぶ流体をケインウ土の麺屑に通
過させることによりさらに?1lfff化した。無細胞
の表向液体に追加*(629/l)の硫酸アンモニウム
を加えて40%飽和の最終a友にした。
10、(A)00Xfで15分間にわたって遠心分離し
て集めて得られた沈殿を、200m/の水に浴解し、エ
ーテルで抽出し、蒸留水に対して透析し、親油化した。
α−エマルザサン奴量は、330単位/ηの比乳化活性
を有する発酵ブロス10tがら2.11であった。
同−精製法を、脂肪酸塩基質で増殖したα−エマルザサ
ン精製に使用した。
9.11.第四級アンモニウム塩での沈殿によるα−エ
マルザサン精製 12の粗製α−エマルザンを100−の水に溶解し、ク
リヤーな粘稠な溶液を生威した。20紅のセチルトリメ
チルアンモニウムブロマイドの5%(w/v)水浴液を
1温で授拌しながら添加した。沈殿を数分間集めたのち
、湿合物をs、ooo x2で10分間にわたって遠心
分離した。全ての乳化活性を含むペレットフラクション
を蒸留水で1(ロ)洗浄した。洗浄したセチルトリメチ
ルアンモニウムブロマイド沈殿を1001M、の0.I
 Mの硫酸ナトリウムに溶購した。奴っている少にの沈
殿を10、(A)00Xrで30分間にわたって遠心分
離した。
12の沃化カリウムを、ついで攪拌しながらクリヤーな
溶液に添加した。セチルトリメチルアンモニウムアイオ
ダイドは、10,0OOXIで15分間にわたって遠心
済過して生成した沈殿を生じた。残りの表面液体は無留
水に対して透析、親油化して白色固体を生成した。この
物質は350単位/ηの比乳化活性を有していた。
CTAB″rmvしたα−エマルザサン試料は6時間に
わたって5MのHCl中で98Cで酸加水分解して生体
重合体中に存在するグルコースを生ずる。
加水分触された物資はセルロース−Fプレート上でk1
Mクロマトグラフィにより分析し、6h峨銀のステイニ
ングは不純物として痕跡量のグルコースを示した。
9.12.へブタン分別によるβ−エマルザサン精製エ
タノールの代りに一次同化性炭素源として0.2%(V
/V)σ〕ヘキサンを用いた上記第968項に記載され
ている培地を用いてアシネトバクタ−極ATCC310
12をニューブルンスウイツク14tの発酵装置内で4
日間にわたって30Cで〜殖させた。
27jlのヘキサデカン珈殖培IA株を冷却し、細胞を
ソルヴアル(Sorvall) K S B連続ffJ
達心分離器内で遠心分離した。ついで表面液体をi容量
のエーテルで2回抽出した。水相中の残留エーテルを済
過窒素ガスを泡出させて除去した。エーテル相は測定し
得ないほどの乳化活性を含有しており、廃棄した。
水性相を3.1.2、(A).8および0.45ミクロ
ンのミリポア(Millipore)フィルターを通し
て連続的に済過し、ついでクリヤーなF液を0.15容
量のへブタンで4回抽出した。水性相に残留している約
10%の乳化活性は廃棄した。
ヘプタンフラクションは合流させ、減圧下に蒸発させて
黄色シロップを褥た。エーテルで抽出したのち、シロッ
プを100m1の50%メタノール水溶液に溶解した。
得られた粘稠な溶液は数圓変えて蒸留水に対して透析し
、親油化した。靭油化β−エマルザンの奴論は1.59
で202単位/qの特別に高い比活性であった。
この物質の試料は2.5%のKOHを含有する90%メ
タノール水溶液を用いて室温で72時間にわたって塩基
加水分解を行なった。減圧下にメタノールを除去したの
ち、水を添加しN pHtに酸性化し、脂肪酸をエーテ
ルで抽出し、ジアゾメタンでメチル化し、ついでガスク
ロマトグラフィにより分析した。クロマトグラフィは、
A/ B = 0.83の割合で2−ヒドロキシドデカ
ンI!1(A)と3−ヒドロキシドデカン酸の存在を明
らかにした。
過剰の脂肪酸基實が適当な溶媒(すなわちヘプタン)分
別法により抽出できるように媒触を最初酸性化した以外
は回−釉製法で脂肪酸塩でアシネトバクタ−麺ATcc
 31012を場殖させて製造したα−エマルザサン精
製した。
9.13.アポ−α−エマルザサンVtLr1#アンモ
ニウム7ラクシヨン 上記第9.4項に記載したフェノール抽出を820町の
α−エマルザサンついて麹返した。フェノール抽出を3
目行なったのち、合流させた水抽出物を辱量のエーテル
で4[Il!l抽出して残留フェノールを除去した。エ
ーテルを蒸発させたのち、粘稠な水性相を5Cに冷却し
、32.5%の硫酸アンモニウム飽和にし、30%飽和
で沈殿を生威しなくなった。5Cで1時間放置後、クリ
ヤーな光沢ある沈殿を5Cで30分間にわたって5,0
00 X fで遠心法で集めた。
この方法を繰返して32.5〜35%飽和で他かに濁っ
た二次沈殿および35〜40%飽和で他の少量の沈殿を
得た。40〜60%飽和ではもはや沈殿を生じなかった
。各沈殿を溶解させ、蒸留水に対して2〜5Cで、0、
(A)5 N (7)塩@(24RIi4j)テ、およ
び2[gI蒸留した水で連続的に透析した。同一方法を
勿りの60%飽和溶液についても行なった。
このような精製を行なったのちに残留する各生成溶液は
凍結乾燥して分析した。この分析結果は、第13表に示
すとおりである。
第13表に含まれている分析データは、アポ−α−エマ
ルジンの乳化活性の99%以上が30〜35%硫酸アン
モニウム飽和の二つのフラクションに沈殿していること
を示している。これらの二つのアポ−α−エマルザンフ
ラクションは同様な比乳化活性で特徴づけられ、かつ同
一割合の0−エステル、カルボン酸およびヘキソースを
有していた。また、該活性7ラクシヨンの両者は、高い
比粘度を有していた。実質量の蛋白貿を含有しているフ
ラクションはなかった。
9.14.α−エマルザサンおよびβ−エマル−yン類
による石油フラクションの乳化 β−エマルザサンに比較してのα−エマA/ f ン類
の高いO−IJポエステル含量の存在は、これらアシネ
トバクタ−生体乳化剤の乳化活性において明らかな差異
を生じる。この結論は、広く使用されかつ石油工業によ
り販売されている種々の石油フラクションに関する雨生
体乳化剤の影響を測定するために行なわれる一連の試験
により説明された。
これらの各試験において、乳化生成は、5mの濾過海水
、8η/創の炭化水素および5o mcf /−の特定
のアシネトバクタ−生体乳化剤を含む125縦のゴム栓
付きフラスコ中で測定し、α−エマルザサンはエタノー
ル培地でアシネトバクタ−種ATCC31012を増殖
させて製造し、β−エマルザサンはヘキサデカン培地で
該微生物を増殖させて製造される。α−エマルザサンは
上記第9.8項に記載した硫酸アンモニウム分別法によ
り精製され、11、−β−エマルザサンは上記第9.1
3項に記載り、タヘブタン分別法により精製された。
フラスコを25tl”で2時間にわたって回転振とう(
28o rpm )するかあるいは往復振とう(150
ストロ一ク/分)して攪拌した。ついで、7ラスフの内
容物を、グリーンフィルターを備えたクレットーサマー
ソン比色計でhytを測定するためにクレット管に移し
た。10分間放置後読み取りを行なった。特定のアシネ
トバクタ−乳化剤または炭化水素を欠いている比較例の
読みは5クレット単位以下であった。これらの試験結果
は第14表のとおりである。
(以下余白) −っ 中 第14表に含まれているデータの分析は、α−エマルザ
サンよびβ−エマルザサン原油に対して共に優れた乳化
剤であり、かつ灯油に対してもかなり良好な乳化剤であ
り、α−エマルザサンガスー油の乳化においてβ−エマ
ルザサンり効果的である。事実、ガスー油のエマルジョ
ンは原油エマルジョンと同様に安定である。バンカーC
燃料油はα−エマルザサンより乳化されるがβ−エマル
ザサンよっては乳化されない。原油の暗色が両生体乳化
剤の相対乳化活性が妨げられることを考慮すると、デー
タは一般にエマルジョンがα−エマルザサンりβ−エマ
ルザサンより良好に得られ、また動転式より往復式振と
うにより良好に祷られることを示している。
9.15. a−エマルザンによる石油フラクションと
純炭化水素の混合物の乳化。
エマルジン類が異なるタイプの炭化水素の乳化において
特異性を示すか否かを測定するために、一連の試験を行
なって極々の石油フラクションおよび純炭化水素の乳化
におけるα−エマルザサン効果を測定した。
これらの各試験において、乳化生成は、5mlのp耐海
水、8Wki/WLlの合計基IIC石油フラスコ+添
加物)および5 mcj’のα−エマルザサン含む12
5酊のゴム栓付きフラスコ中で測定した。炭化水素の混
合物はすべて1:1(v/v)であった。あるEhにわ
いてはアゲハシヤリ原油のフラクションか使用され、こ
のフラクションはA、 JobsonApp、 Mic
robiol、、 23.1082−1089 (19
72)の方法で#I製され、この方法でフラクション1
.2および3はそれぞれ脂肪族、芳香族および極性芳香
層7ラクシヨンに相当する。n11記のように、α−エ
マルザサンはエタノールでアシネトバクタ−柚ATCC
31012を#I殖させて製造し、硫酸アンモニウムフ
ラクション法により@製された。しかしながら、同様な
結果が一次同化性炭素源としての脂肪酸について該微生
物を増殖させて製造されたα−エマルザサンを用いても
得られた。
フラスコを25Cで2時間にわたって往復振とう(15
0ストロ一ク/分)して攪拌した。つぃテ、フラスコの
内容物を、グリーンフィルターを備えたクレットサマー
ラン比色計中で濁度を測定するためにクレット管に移し
た。1o分間放置後に読み取った。これらの試験の結果
は、第15表のとおりである。
第15表 α−エマルザサンよる石油フラクションと純
炭化水素の灯  拙 灯  油 灯  油 ガソリン ガソリン ガソリン アゲハシヤリ 7ラクシヨンl フラクション2 フラクション3 7ラクシヨンl フラクション1 7ラクシヨン2 なし ヘキサデカン 2−メチルナフタリン なし ヘキサデカン 2−メチルナフタリン 90 8 050 15 30 100 なし なし なし 7ラクシヨン2 フラクション3 7ラクシヨン3 30 0 05 050 500 0 第15表に含まれているデータは、 炭化水素の 乳化におけるα−エマルザサン効果が炭化水素基實にお
ける脂肪族および芳香族(または環式〉化合物の相対i
1[によることを示している。例えは、灯油およびガソ
リンのを乳化するα−エマルザサン能力は、2−メチル
ナフタリンにより大いに高められるが、ヘキサデカンに
よっては高められない。炭化水素基實が脂肪族および芳
香族(または環式)化合物の両者を含有するのに必要な
ことは、さらに搭分別された原油の混合物の乳化におい
て得られる結果により支持された。原油自体はα−エマ
ルザサン乳化されるとはいえ、それ自身で良好な基實で
あるフラクションはなかった。脂肪族リッチのフラクシ
ョン(フラクションl)と芳香族リッチのフラクション
(7ラクシヨン2)を含む混合物は有効に乳化された。
9.16.油汚染容器の洗浄 α−エマルザサンの海水または茨木の水烙液(後者はマ
グネシウムのような適当な二価カチオンを含有している
。)は、油汚染タンカー、はしけ、貯蔵タンク、タンク
車およびタンクローリーパイプラインおよび原油または
石油7ラクシヨンを輸送または貯蔵するために使用され
るその他の容器からの残留原油を含めて炭化水素質残渣
を洗浄し1gl収するための優れた乳化剤である。この
ような容器の油汚染表向を、約xomcf/紅〜約20
wq / rtrlのα−エマルザサン含有する水溶液
で洗浄すると、通常海水および硬水中に存在しているが
溶液か約1〜約100mM、好ましくは約5〜約40 
m Mの少なくとも1mの適当な二価カチオンを含んで
いる場合には、前記炭化水素質残渣の水中油エマルジョ
ンを直ちに生成する。さらに、適当な培地でアシネトバ
クタ−mATcc 31012を細端して得られるα−
エマルザサンを含有する無細胞発酵ブロスが直接または
適当な希釈抜に使用できるので、α−エマルザサン精製
する必要はない。
前記第4−5項に記載のデータを用いて物理的または化
学的にエマルジョンを破壊することにより油汚染容器を
洗浄しかつ得られる水中油型エマルジョンから炭化水素
質残渣を目数する方法が設計できる。洗浄されるべき油
または炭化水素質残渣の量および組成によりα−エマル
ザサン合計量は1,000〜10,000重量部の炭化
水素当り1重量部(乾燥京振基r$)程度に低くでき、
α−エマルザサン濃度が高ければ高いほどエマルジョン
の安定性は高くなる。
該洗浄用乳化剤として無細胞発酵ブロスの用途を示すた
めに、アシネトバクタ−k ATCC31012を、1
222の二塩基性すン飯カリウム[K2HPO43H2
0〕、40fの一塩基性リン酸カリウム、1.332の
に飯マグネシウム(Mg5O,・7H20〕、13.3
9の地下水および脱イオン水を含有した最終容置10t
を含んだ15tのガラス製発酵装置で扱柚した。
培地を12ICで30分間にわたって殺菌し、ついで2
00紅の無水エタノール(2容量%)を添加した。エタ
ノール−塩培地の最終pHは7、(A)であった。培地
を30Cに冷却したのち、向−培地において場殖したア
シネトバクタ−bATcc 31012の末期指数i@
査株500紅をガラス製発酵装置に添加したのち、20
0rpmの速度(パンフルなし)で攪拌しながら3.5
t1分で空気を流通して30Cに保った。発酵中にpH
は6、(A)に低下した。発酵の間中、泡はシリコーン
消泡剤を(スプレー状で)定期的に添加して制御された
これらの条件下で発酵ブロスは72時間後に260単位
/酊のα−エマルザサンよび7.4f/lのバイオマス
190Cで16時間乾燥)を含んでいた。
遠心法または濾過法により細胞を分離したのち、褥られ
た無細胞発酵ブロスは、原油が空のときにタンクの内壁
に蓄積している鋼製容器の油汚染表向から原油を洗浄す
るのに使用できる。
9.1?、−エマルザンによるエマルジョン虫取につい
ての多糖類の沈動性@御の影響 強化油回収用流動性制御重合体として推奨された、メル
ク社(Merck & Co、+ Inc、 )のKe
lc。
Divisionで蝕造された微生物細胞外ヘテロ多糖
類(XANFLD SFL 14630)を、ガスー油
ノ乳化ニツイて該物寅の影響を測定するために20 m
c? /扉lのα−エマルザサン関して#度を変えて試
験した。
これらの各試験において、0.111Jのガツチサラン
ガス油を、7.5−のトリス−MP緩衝液[:50mM
のトリス−(ヒドロキシメチル)アミノメタンハイドロ
クロライド、pH7,2,10mMの塩化マグネシウム
:)、zomcy/mlのα−エマルザサンよび変えた
濃度の流動性制御多糖類を含翁する125tnlのエー
レンマイヤーフラスコにmえた。肉様に数回の試験を、
流動性制御重合体が炭化水素を乳化するか否かを決定す
るためにα−エマルザサンしに行なった。
フラスコをニュープルシスウィックG24培餐器シェー
カー内で30Cで1時向にわたって回転振とう(280
rpm ) シながら攪拌した。ついでフラスコの内容
物を、グリーンフィルターヲ備えたクレットーサマーソ
ン比色計内で濁度を測定するためにクレッ)Vに柊した
。io分間放置後に読み収りを行なった。第16表に示
すこれらの試験の結果は、流動性制御重合体の絣思を変
えて添加して得られるエマルジョンの濁度のパーセンテ
ージの増大(+)または減少(−)として表現されてい
る。
第16表 エマルジョン生底についての流動性制御重合
体の影響1              20    
     −17、(A)2            
  20          +3.15      
         20          −7.3
10         20       +41.7
20              20       
   +27.240        20     
 +20.610〜150        な し  
   活性なし第16表に示すように、−エマルザンに
圓して流動性ili14ml多動類の使用が10 m+
:J’ / tll 17)濃度で40%までの乳化活
性を刺激し得ることか判り、これは両添加剤か知化油−
収用石油容器に注入されるべき化学的に細大させたスラ
グ中で使用して潜在的利点を有することを示している。
しかしながら、これ自身ではこの流動性制御重合体は炭
化水素を乳化する能力はない。
9.18.粘土での−エマルザンの吸着数多くの工業的
および石油生産および釉製方法におけるカオリンおよび
ベントナイトのようなアルミノケイ@塩粘土の重要性の
ために、一連の試験を、このようなアルミノケイ酸粘土
の表面に−エマルザンが吸着されるか否かを決定するた
めに行なった。ベントナイトは、これが90重蓋%以下
のモンモリロナイトを含有しているので、これらの試験
を選んだ。その構造は(OH)4SisAt40go・
xH2Oの理論式に相当し、その高い吸着力およびイオ
ン交換能を与えている。
混合溶液からの吸着の理論的処理は、それが固体表面に
対して溶質と溶媒との間に競合があるので、幾分複雑で
ある。これらの拭動において溶液からの吸着はフロイン
ドリツリ式 (ただし、式中、Xは固体の塊mにより吸着される溶質
の量を表わし、Cは溶質濃度を表わし、aおよびnは実
験的に求められる定数である。)で分析された。実験的
にはX=(Co  C)V(CoおよびCはそれぞれ最
初および平衡溶質濃度、また■はg&着剤に接触する溶
液の量である。)である。この場合、見掛けg&着等温
は、x/mが平衡溶質濃度に対してプロットされる場合
には表現できる。
これらの両試験において、使用された−エマルザンは、
前記第9.8項の硫酸アンモニウム分別法によりα−エ
マルザサン精製した。乾燥前にはα−エマルザサン約7
重に%の蛋白貿、約16重量%の灰分および約38重に
%の水分を含翁していた。
α−エマルザサン水溶液は0、(A)2 Mの) IJ
 ス−M P緩衝溶液(l OmMのf!ILmマグネ
シウムを含有する20mMのトリス−(ヒドロキシメチ
ル)アミノメタン〕中に乾燥−エマルザンを溶触するこ
とにより調製される。非活性化のテクニカルグレードの
ベントナイトは吸着剤として使用された。
所定塊のベントナイトについての所定容量の溶液からα
−エマルザサンg&看を、100m/または50m1の
工、−レンマイヤーフラスコ中で100ストロークス/
分で1時間にわたって振とうして行なった。平衡溶液は
遠心法または済過法によりベントナイトから分層した。
試験結果を第17iに示す。
10         0.11       0、(
A)32   7120         0.11 
      0、(A)28   7525     
    0.10       0、(A)06   
 9440         0.11       
0、(A)04    9660      0.11
     (0,001)99第17図に含まれている
データは、ベントナイトに対するα−エマルザサン吸着
はベントナイト濃度の間数である。−エマルザンの約7
0%は、ベントナイトと−エマルザンの比が100:1
で吸着され、一方、95%以上の−エマルザンは400
:1またはそれ以上の比で吸着される。
9.19.−エマルザンによる粘土の凝集ベントナイト
に対する−エマルザンの吸着は、−エマルザンの不存在
下よりも185〜10倍速く起る沈降を伴なって粘土(
クレー〉のM濁粒子の凝集を起す。100mC?/−の
α−エマルザサン含有する50mgのトリス緩衝液と5
0mJの海水の溶液に1.69の非活性化のテクニカル
グレー ドのベントナイトを添加して混合し、得られた
分散液を目盛を付したガラスシリンダーに注入し、室温
においた。比較例として、α−エマルザサン用いること
なく平行実験を行なった。
第18図にグラフで図示されているこれらの試験結果は
、α−エマルザサン希薄溶液(100ppm)が比較例
で得られたものより5倍以上の要因で沈降速度を速めた
ことを示している。さらに重要なことに、−エマルザン
で生成した凝集後に祷られる表面液体はクリヤーであっ
たが、比較例で得られた表面液は長期開放m後も乳白色
であった。
9.20.グロ−エマルザンによる粘土の凝集プロエマ
ルザン類は、ベントナイトのf!濁粒子の凝集に−エマ
ルザンより効果的である。第18表は、14扉lのトリ
ス緩衝液(pH7,26)またはリンbsh液(pH6
,s)中の0.42のベントナイトの凝集をα−エマル
ザサン加、プロエマルザン添加および無添加で測定した
実験結果を示すものである。α−エマルザサン最終11
11度は0,05η/ mtで、プロエマルザンの最終
濃度は0、(A)45η/ rnlであった。2時rE
tJ激しく攪拌したのち、!@淘液を2.50Orpm
で60分間遠心分離した。第18表に記載されているデ
ータは、速心皆中で透明な上層を測定することにより行
なった。プロエマルザンと同様な結果がψ−エマルザン
で得られた。
14M添加t、ta)1.1 2、α−エマルザサン      1.8a)    
   2、(A)3、プロエマルザン       3
、(A)        4.6a)上層は乳白色であ
った。
9.21.−エマルザンで誘発したエマルジョンの破壊
−エマルザンが水中前型エマルジョンを生成し、また−
エマルザンがベントナイトに吸着されるので、ベントナ
イトの存在下にこのような−エマルザンで誘発したエマ
ルジョンの挙動を測定するために調達の試験を行なった
。1回の試験で0,1ikI/zのα−エマルザサン含
有するアゲハシヤリ原油(10創の海水中にlη)のエ
マルジョンを、油をフラスコに入れ室温で1時間回転振
とうして攪拌するという標準法により調製した。2日後
、1iの予め膨潤したベントナイトを安定なエマルジョ
ンに加え、懸濁液を約20秒間装とうし、ついで管に存
して放置した。】5分後、エマルジョンの破壊が叡察さ
れた。20時間後二層に分れ、上層はクリヤーであった
が下層はエマルジョンの前の容量の約半分を占めるゲル
状沈殿であった。
他の試験では、O,OSη/−のα−エマルザサン含有
する7、5mlのトリス−M2緩働液(50mMのトリ
ス−(ヒドロキシメチル)アミノメタンハイドロクロラ
イド、pH7,2、l OmMの塩化マグネシウム〕中
のアゲハシヤリ原油(o、を就)のエマルジョンを前記
のごとき標準法により調製した。比較例として、7.5
11Llの緩aki液の0.1aaJの原油を向−条件
下で振とうした。両試料を0652のベントナイトを含
有する管に移し、30秒秒間上うし、ついで放置した。
15時間後、エマルジョンで誘発したエマルジョンの破
壊がみられた。さらに、α−エマルザサン存在下に生成
したll集沈殿は、比較F、#から得られた沈殿よりも
2倍大きい容積であった。
9.22.−エマルザンによる砂からの油の除去If(
i’)白砂ニ0.1 d、0.2m17たLt O,3
wtg (7)(飽和)ダリウス原油(軽貿ベルシア原
油)を2個ずつ予めgA着させた。砂の試料を、1or
ILlのトリュ〜Mr綬勘液[50mMのトリス−(ヒ
ドロキシメチル)アミノメタンハイドロクロライド、p
H7,2,10mMの硫酸マグネシウム〕を含有する1
00IIIlの三角フラスコに移した。0.1 ml、
o、s’mgまたは0,3鮮の原油を含有する試料の各
1個にα−エマルザサンカUえ、最終濃度0.1ダ/縦
であった。残りの三つの試料(−エマルザンなし)を比
較例とした。試料を振とうしている水浴中で30Cで3
0分間140ストロ一ク/分で振とうした。
振とう後、試料を1#f間放置し、水性相をデヵンテー
ションにより砂から分離した。各砂試料を10紅のトリ
ス−M2緩衝液で2回洗浄し、デカントした洗浄液を合
流させた。砂試料および水性相(洗浄液とともに)をジ
エチルエーテルで別々に抽出し、エーテル抽出物を秤量
されたフラスコ内で窒素気流下に乾燥した。第19表は
、α−エマルザンにより除去された油の量が水相でエー
テル抽出物質の量として測定される場合る試験結果を示
し、砂に残留した油の鷲は洗浄砂から抽出されたエーテ
ル可溶物置の量として測定されている。
0.1    −      ( 0,10,1 0,2 0,20,1 0,3 0,30,1 565 57〈 5 15      108 96      12 33      172 165       14 〈10 〉90 2 9 b 2 砂からの泊除云におけるα−エマルザンの影響は第19
表に明確に示されている。0.1η/ mlの存在下に
、90%以上の原油が除去された。これは、相の最初の
分1f!f W7Jに放置しなかった砂粒子のエーテル
抽出は比較例における水性相から抽出された@賀の全量
に寄与するので、恐ら〈低く評価される。振とうせずに
極めて僅か(〈1o%)の油が除去された。これらの試
験中に、溶解した油がα−エマルザンが添加される試料
において乳化されることが観察された。また、油の予備
g&層着前砂およびmW液を含有するフラスコにα−エ
マルザンを添加すると、振とう中に砂に油が吸着される
のが妨げられる。
第191Jに含まれているデータがら−エマルザン類は
、砂または砂岩累層に含まれている油を目数するための
強化回収法に使用できることは明白であり、この方法に
おいては水またはブラインおよび1&またはそれ以上の
薬品よりなる化学的に増大させたスラグが砂または砂岩
累層に配置された石油受器に注入されかつ原油回収のた
めの受器を通して置換される。さらに、−エマルザン(
生物分解できる)の希薄溶液は油漏洩管理に使用されて
海岸砂に雄板した油を乳化し、その結果油は分散され、
ついで微生物学的に分解される。
9.23゜ 石油受器の化学的フラッディングに基づく強化油回収法
(この方法では、水またはプラインおよびlfiまたは
それ以上の薬品よりなる化学的に増大させたスラグが石
灰石累層に配置された石油受器に注入されかつ原油回収
Oための受器を抽して置換される。)が、化学的には炭
酸カルシウムである石灰石から油を除去し得るに充分な
乳化剤を必要とするので、石灰石から油を除去するため
の−エマルザンの能力を測定するために一連の#、h、
を行なった。
4個の4fの炭飯カルシウム(破砕石灰)に0.8tの
アゲハシヤリ原油を予め吸着させた。油を含授させた石
灰石試料を20m1のトリス−Mtah液[50m M
のトリス−(ヒドロキシメチル)アミノメタンハイドロ
クロライド、pH7,2,10mMの億酸マグネシウム
]を含看する100−の三角フラスコに移した。三つの
試料にそれぞれ異なる1d(2,5および1 owq)
のα−エマルザンを添加し、一方、執りの試料(−エマ
ルザンなし)は比較のために保存した。これらの試料を
タツテナウサ(Tuttenaucer) 振とう水浴
中で30Cで140ストロ一ク/分で30分間間装うし
た。
振とう後、試料を1時間放置し、水相をデカンテーショ
ンにより石灰石から分層した。石灰石試料を10mJの
トリス−M7緩衝液で2目洗浄し、デカントした洗浄液
を合流させた。石灰石試料および水相は(洗浄液ととも
に)ジエチルエーテルで別々に抽出し、エーテル抽出物
は秤量した7ラスフ中で窒素気流下に乾燥した。第20
表はこれらの試験結果を示すものであり、−エマルザン
により分層された油の量は水相におけるエーテル抽出物
質の童として測定され、石灰石に残留した油のkは差か
ら創鼻された。
(以下余白) A      −0,060,7414B      
O,10,710,0989CO,250,740,0
693 D      O,50,780,0298石灰石から
の油分離におけるα−エマルザサン効果は、第20表に
明確に示されている。0.11111p/紅の存在で8
9%以上の原油が除去され、0.5my / atのα
−エマルザサン度で98%以上の原油が除去される。抛
9.20項ビの試駆に示すように、これは相の最初の分
離前に放置しなかった石灰石粒子のエーテル抽出は比較
例における水性相から抽出された物資の全量に寄与する
ので、恐らく低く評価される。
−エマルザン類、特に重量基準でα−エマルザサンが極
めて充分な水中油型乳化剤であり、またこれらの細胞外
リポ多糖知が比較的高い塩化す) IJウム濃度にその
乳化活性を失なうことなく耐えるので、−エマルザン鋤
が石灰石累層からの油の強化油回収法で広く使用するこ
とが期待される。
【図面の簡単な説明】
第1図はガスー池および1:1(v/v)のヘキサデカ
ン/2−メチルナフタリンの混合物で得られる乳化の鴬
の間係を−エマルザン濃度の関知として示す削記第2.
4.1 iに記載の標隼乳化剤評価を表わすグラフ、第
2図はメタノール培地における微生物の増殖、増殖中の
生体乳化剤の生産および増殖中のpHの変化の関係を時
間の関数として示すエタノール培地でのアシネトバクタ
−!ill ATCC31012の増殖中のα−エマル
ザサン細胞外生産を表わすグラフ、第3図はヘキサデカ
ン培地における微生物の〜殖および増殖中の生体乳化剤
の生産の関係を時間の関数として示すヘキサデカン培地
でのアシネトバクタ−$11ATcc 31012の増
殖中のβ−エマルザサン細胞外生産を示すグラフ、第4
図は酸加水分解緑蛋白質O−リポアシル化ヘテロ多軸類
の還元力の[f%と加水分解時間との閑体を示すアポ−
α−エマルジンの酸加水分無で起る変化を表わすグラフ
、第5図はアポ−α−エマルジンとイオン性強度との関
係を表わすグラフ、第6図はAおよびBに分けられるが
柚々の濃度のガスー油と所定1[tの生体乳化剤の時間
との関係を示すガスー油の−エマルザンー誘発乳化の動
力学を表わすグラフ、第7図はガスー油の−エマルザン
誘発乳化における60分間攪拌後に得られる乳化の量と
所定のIl&の生体乳化剤との関係をガス−油濃度の関
数として表わすグラフ、第8図はガスー油の−エマルザ
ンー誘発乳化で祷られる乳化の量とマグネシウムイオン
の存在下または不存在下に淡水または海水中のpHとの
関係を表わすグラフ、第9図は力゛スー油の−エマルザ
ンー誘発乳化で得られる乳化の量と塩濃度との関係を表
わすグラフ、第10図はAおよびBに分けられるが乳化
の百分率と所定濃度の生体乳化剤の枚重時間との関係を
ガスー油/生体乳化剤の重量比を変えて示す−エマルザ
ンー誘発エマルジョンの相対安定性を表わすグラフ、第
11fiは乳化された油滴上昇と力゛スー油に対する所
是濃度の生体重合体の重量比との関係を表わすグラフ、
第12図は所定温度の−エマルザンを含有する海水中の
n−アルカンの界面表刃とn−アルカンの鎖長との関係
を表わすグラフ、第13図は棟々の直鎖および分岐鎖ア
ルカンにおける−エマルザンー窮発乳化で得られる乳化
の量とアルカンの炭素数との関係を表わすグラフ、第1
4図は抛々のアルキルシクロヘキサンの−エマルザンー
誘発乳化で得られる乳化の量とアルキルシクロアルカン
の炭素数との関係を表わすグラフ、第15図は槌々のア
ルキルfIl換ベンゼンにおける−エマルザンー誘発乳
化で得られる乳化の量と該ベンゼンの炭素数との関係を
表わすグラフ、第16図はヘキサデカンと特定のメチル
ナフタリンとの混合物の−エマルザンー誘発乳化で得ら
れる乳化の口と該混合物中のへキサデカンの容量パーセ
ントとの関係を表わすグラフ、第17図は溶液中に残留
する−エマルザンの量と所定量のベントナイトとともに
振とうした後の時間との関係を示すベントナイト上の−
エマルザンの吸着の動力学を表わすグラフであり、また
第18図は沈降中に見られる透明な上層の量と生体乳化
剤を添加していない標準の比較用溶液中および所定濃度
の−エマルザンを含有する同一溶液中にベントナイトを
分散させたときの時間との関係を示す−エマルザンによ
るベントナイト凝集の動力学を表わすグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)アポ−α−エマルザン類が多量のD−ガラク
    トースおよびアミノウロン酸から構成され完全にN−ア
    シル化されかつ部分的にO−アシル化されたヘテロ多糖
    類であり、該アポ−α−エマルザン類は少なくとも5重
    量%の脂肪酸エステルを含有し、(1)その脂肪酸は約
    10〜約18個の炭素原子を有し、かつ(2)このよう
    な脂肪酸の約50重量%以上が2−ヒドロキシドデカン
    酸および3−ヒドロキシドデカン酸であるアシネトバク
    ター種ATCC31012またはその変異体により製造
    されるα−エマルザン類から得られる除蛋白細胞外微生
    物リポ多糖類(以下、一括して「アポ−α−エマルザン
    類」という。)、 (b)アポ−β−エマルザン類が多量のD−ガラクトー
    スアミンおよびアミノウロン酸から構成され完全にN−
    アシル化されかつ部分的にO−アシル化されたヘテロ多
    糖類であり、該アポ−β−エマルザン類は5重量%以下
    の脂肪酸エステルを含有し、(1)その脂肪酸は約10
    〜約18個の炭素原子を有し、かつ(2)脂肪酸の50
    重量%未満が2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒド
    ロキシドデカン酸であるアシネトバクター種ATCC3
    1012またはその変異体により製造されるβ−エマル
    ザン類から得られる除蛋白細胞外微生物多糖類(以下、
    一括して「アポ−β−エマルザン類」という。)、 (c)φ−エマルザン類の無蛋白成分が多量のD−ガラ
    クトースおよびアミノウロン酸から構成されかつ0〜1
    重量%の脂肪酸エステルを含有し、存在する場合にはそ
    の脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を有する完全に
    N−アシル化されたヘテロ多糖類であるアシネトバクタ
    ー種ATCC31012またはその変異体により製造さ
    れるエマルザン類から得られるO−脱アシル化細胞外蛋
    白質会合微生物多糖類(以下、一括して「φ−エマルザ
    ン類」という。)、 (d)アポ−φ−エマルザン類が多量のD−ガラクトー
    スアミンおよびアミノウロン酸より構成されかつ0〜1
    重量%の脂肪酸エステルを含有し、存在する場合にはそ
    の脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を有する完全に
    N−アミン化されたヘテロ多糖類であるα−エマルザン
    類、β−エマルザン類、φ−エマルザン類、アポ−α−
    エマルザン類またはアポ−β−エマルザン類のいずれか
    から誘導される除蛋白O−脱アシル化細胞外微生物多糖
    類(以下、一括して「アポ−φ−エマルザン類」という
    。)、 (e)プロエマルザン類が(1)ヒドロキシ基のいずれ
    もアシル化されておらずかつ(2)アミノ基が全くアシ
    ル化されていないのから全てアシル化されているのであ
    るポリ〔D−ガラクトース/アミノウロン酸〕生体重合
    体であるα−エマルザン類、β−エマルザン類、φ−エ
    マルザン類、アポ−α−エマルザン類、アポ−β−エマ
    ルザン類またはアポ−φ−エマルザン類のいずれから誘
    導される除蛋白O−脱アシル化細胞外微生物多糖(以下
    、一括して「プロエマルザン類」という。)、および、 (f)アポ−α−エマルザン類、アポ−β−エマルザン
    類、φ−エマルザン類、アポ−φ−エマルザン類および
    プロエマルザン類の二価金属、アンモニウムおよび第四
    級アンモニウム塩、よりなる群から選ばれた細胞外微生
    物リポ多糖類およびその誘導体。 2、アシネトバクター種ATCC31012またはその
    変異体により製造されるα−エマルザンから得られる除
    蛋白細胞外微生物リポ多糖類(以下、一括して「アポ−
    α−エマルザン類」という。)は、該アポ−α−エマル
    ザン類が多量のD−ガラクトースアミンおよびアミノウ
    ロン酸から構成され完全にN−アシル化されかつ部分的
    にO−アシル化されたヘテロ多糖類であり、該アポ−α
    −エマルザン類は少なくとも5重量%の脂肪酸エステル
    を含有し、(1)その脂肪酸は約10〜約18個の炭素
    原子有し、かつ(2)このような脂肪酸の約50重量%
    以上は2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシ
    ドデカン酸である特許請求の範囲第1項に記載の細胞外
    微生物リポ多糖類およびその誘導体。 3、アポ−α−エマルザン類のO−リポアシル部分に含
    まれる集団の脂肪酸は約200〜約230の平均当量を
    有してなる特許請求の範囲第2項に記載のアポ−α−エ
    マルザン類。 4、アポ−α−エマルザン類は5〜約7重量%の脂肪酸
    エステルを含有し、集団の脂肪酸は約200〜約230
    の平均当量を有してなる特許請求の範囲第2項に記載の
    アポ−α−エマルザン類。 5、アポ−α−エマルザン類は約7〜約14重量%の脂
    肪酸エステルを含有し、集団の脂肪酸は約200〜約2
    30の平均当量を有してなる特許請求の範囲第2項に記
    載のアポ−α−エマルザン類。 6、アポ−α−エマルザン類は約14〜約19重量%の
    脂肪酸エステルを含有し、集団の脂肪酸は約200〜約
    230の平均当量を有してなる特許請求の範囲第2項に
    記載のアポ−α−エマルザン類。 7、アポ−α−エマルザン類は脂肪酸エステルのmg当
    り約0.5〜約0.7ミクロモル含まれ、該脂肪酸の約
    50〜約70重量%は2−ヒドロキシドデカン酸および
    3−ヒドロキシドデカン酸より構成されている特許請求
    の範囲第2項に記載のアポ−α−エマルザン類。 8、アポ−α−エマルザン類は約20〜約35重量%の
    D−ガラクトースアミン、約30〜約35重量%のヘキ
    ソースアミンウロン酸および約7〜19重量%の脂肪酸
    エステルより構成され、該脂肪酸は約10〜約18個の
    炭素原子を有し、かつ約200〜230の平均当量で特
    徴づけられ、該アポ−α−エマルザン類のO−リポアシ
    ル化部分における該脂肪酸の約50〜約70重量%は2
    −ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシドデカン
    酸より構成されてなる特許請求の範囲第2項に記載のア
    ポ−α−エマルザン類。 9、mg当り約100単位以上の比乳化活性により特徴
    づけられ、mg当り1単位の比乳化活性は0.1mlの
    1:1(v/v)のヘキサデカン/2−メチルナフタリ
    ンおよび7.5mlのトリス−Mg緩衝液よりなる標準
    炭化水素混合物を用いて100クレット吸収を生じる生
    体乳化剤のmg当りの乳化活性として定義されるもので
    ある特許請求の範囲第2項ないし第8項のいずれか一つ
    に記載のアポ−α−エマルザン類。 10、アポ−α−エマルザン類のO−リポアシル化部分
    における2−ヒドロキシドデカン酸と3−ヒドロキシド
    デカン酸との比率は約1:4〜約1:1である特許請求
    の範囲第2項ないし第8項のいずれか一つに記載のアポ
    −α−エマルザン類。 11、アポ−α−エマルザン類のO−リポリシル化部分
    における2−ヒドロキシドデカン酸と3−ヒドロキシド
    デカン酸との比率は約1:4〜約1:2である特許請求
    の範囲第2項ないし第8項のいずれか一つに記載のアポ
    −α−エマルザン類。 12、アシネトバクター種ATCC31012またはそ
    の変異体により製造されるβ−エマルザン類から得られ
    る除蛋白細胞外微生物多糖類(以下、一括して「アポ−
    β−エマルザン類」という。)は、該アポ−β−エマル
    ザン類が多量のD−ガラクトースアミンおよびアミノウ
    ロン酸から構成され完全にN−アシル化されかつ部分的
    にO−アシル化さたヘテロ多糖類であり、該アポ−β−
    エマルザン類は5重量%以下の脂肪酸エステルを含有し
    、(1)その脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を有
    し、かつ(2)このような脂肪酸の50重量%未満は2
    −ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシドデカン
    酸である特許請求の範囲第1項に記載の細胞外微生物リ
    ポ多糖類およびその誘導体。 13、アポ−β−エマルザン類のO−リポアシル部分に
    含まれる集団の脂肪酸は約200〜約230の平均当量
    を有してなる特許請求の範囲第12項に記載のアポ−β
    −エマルザン類。 14、ヘテロ多糖類は約20〜約35重量%のD−ガラ
    クトースアミン、約30〜約35重量%のヘキソースア
    ミンウロン酸および約5重量%未満の脂肪酸エステルよ
    り構成され、該脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を
    有し、かつ約200〜約230の平均当量で特徴づけら
    れ、該アポ−β−エマルザン成分のO−リポアシル化部
    分における該脂肪酸の約50重量%未満は2−ヒドロキ
    シドデカン酸および3−ヒドロキシドデカン酸より構成
    されてなる特許請求の範囲第12項に記載のアポ−β−
    エマルザン類。 15、アポ−β−エマルザン類のO−リポアシル化部分
    における2−ヒドロキシドデカン酸と3−ヒドロキシド
    デカン酸との比率は約1:4〜約1:1である特許請求
    の範囲第12項に記載のアポ−β−エマルザン類。 16、アポ−β−エマルザン類のO−リポアシル化部分
    における2−ヒドロキシドデカン酸と3−ヒドロキシド
    デカン酸との比率は約1:1.25〜約1:1である特
    許請求の範囲第12項に記載のアポ−β−エマルザン類
    。 17、アシネトバクター種ATCC31012またはそ
    の変異体により製造されるエマルザン類から得られるO
    −脱アシル化細胞外蛋白質会合微生物多糖類(以下、一
    括して「φ−エマルザン類」という。)は、該φ−エマ
    ルザン類の無蛋白成分が多量のD−ガラクトースアミン
    およびアミノウロン酸から構成されかつ0〜1重量%の
    脂肪酸エステルを含有し、存在する場合にはその脂肪酸
    は約10〜約18個の炭素原子を有する完全にN−アシ
    ル化されたヘテロ多糖類である特許請求の範囲第1項に
    記載の細胞外微生物リポ多糖類およびその誘導体。 18、1単位の比乳化活性が0.1mlの1:1(v/
    v)のヘキサデカン/2−メチルナフタリンおよび7.
    5mlのトリス−Mg緩衝液よりなる標準炭化水素を用
    いて100クレット吸収を生じる乳化剤の量として定義
    される比乳化活性がα−エマルザン類の約1/2である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第17項に記載のφ−
    エマルザン類。 19、α−エマルザン類、β−エマルザン類、φ−エマ
    ルザン類、アポ−α−エマルザン類またはアポ−β−エ
    マルザン類のいずれかから誘導される除蛋白O−脱アシ
    ル化細胞外微生物多糖類(以下、一括して「アポ−φ−
    エマルザン類」という。)は、該アポ−φ−エマルザン
    類が多量のD−ガラクトースアミンおよびアミノウロン
    酸より構成されかつ0〜1重量%の脂肪酸エステルを含
    有し、存在する場合にはその脂肪酸は約10〜約18個
    の炭素原子を有する完全にN−アシル化されたヘテロ多
    糖類である特許請求の範囲第1項に記載の細胞外微生物
    リポ多糖類およびその誘導体。 20、α−エマルザン類、β−エマルザン類、φ−エマ
    ルザン類、アポ−α−エマルザン類、アポ−β−エマル
    ザン類またはアポ−φ−エマルザン類のいずれかから誘
    導される除蛋白O−脱アシル化細胞外微生物多糖類 (以下、一括して「プロエマルザン類」という。)は、
    該プロエマルザン類が(1)ヒドロキシ基のいずれもア
    シル化されておらずかつ(2)アミノ基が全くアシル化
    されていないのから全てアシル化されているのであるポ
    リ〔D−ガラクトースアミン/アミノウロン酸〕生体重
    合体である特許請求の範囲第1項に記載の細胞外微生物
    リポ多糖類およびその誘導体。 21、(a)実質的に全ての糖部分は、一部分がN−ア
    シル化−D−ガラクトースアミンでありかつ他の部分が
    N−アシル化アミノウロン酸であり、該ヘテロ多糖類の
    N−アシル基の一部がN−3−ヒドロキシドデカノイル
    基であり、N−アシル化アミノ糖であり、また(b)(
    1)脂肪酸が約10〜約18個の炭素原子を有し、かつ
    (2)該脂肪酸の約50重量%以上が2−ヒドロキシド
    デカン酸及び3−ヒドロキシドデカン酸より構成される
    脂肪酸エステルよりなる少なくとも0.2ミクロモル/
    mgのヘテロ多糖類であるポリアニオン性ヘテロ多糖類
    生体重合体。 22、ヘテロ多糖類は二価カチオンの塩の形である特許
    請求の範囲第21項に記載のポリアニオン性ヘテロ多糖
    類生体重合体。 23、ヘテロ多糖類はマグネシウム塩の形である特許請
    求の範囲第21項に記載のポリアニオン性ヘテロ多糖類
    生体重合体。 24、ヘテロ多糖類は蛋白質との錯体である特許請求の
    範囲第21項に記載のポリアニオン性ヘテロ多糖類生体
    重合体。 25、(A)リポ多糖類成分(以下、一括して「アポ−
    α−エマルザン類」という。)が、多量のD−ガラクト
    ースアミンおよびアミノウロン酸より構成された完全に
    N−アシル化されかつ部分的にO−アシル化されたヘテ
    ロ多糖類であり、該アポ−α−エマルザン類が少なくと
    も5重量%の脂肪酸エステルを含有し、(1)該脂肪酸
    は約10〜約18個の炭素原子を有しかつ(b)該脂肪
    酸の約50重量%以上が2−ヒドロキシドデカン酸およ
    び3−ヒドロキシドデカン酸より構成されるものである
    約10mcg/ml〜約20mg/mlのアシネトバク
    ター種(AcinetobacterSp.)ATCC
    31012またはその変異体より製造される細胞外微生
    物蛋白質会合リポ多糖類(以下、一括して「α−エマル
    ザン類」という。)および(B)約1〜約100mMの
    少なくとも一価のカチオンを含有する海水または淡水の
    水溶液よりなる乳化剤。 26、α−エマルザン類のアポ−α−エマルザン成分は
    5〜約19重量%の脂肪酸エステルを含有してなる特許
    請求の範囲第25項に記載の乳化剤。 27、α−エマルザン類のアポ−α−エマルザン成分は
    5〜約19重量%の脂肪酸エステルを含有し、該集団の
    脂肪酸は約200〜約230の平均当量を有するもので
    ある特許請求の範囲第25項に記載の乳化剤。 28、(A)増殖維持量のエタノールを含有する水性発
    酵培地にアシネトバクター種(Acinetobact
    erSp.)ATCC31012またはその変異体を接
    種し、(B)増殖を維持するための追加量のエタノール
    を添加しながら該発酵培地内で、α−エマルザン類のリ
    ポ多糖類成分(以下、一括して「アポ−α−エマルザン
    類」という。)が多量のD−ガラクトースアミンおよび
    アミノウロン酸より構成されるN−およびO−リポアシ
    ル化ヘテロ多糖類であり、該アポ−α−エマルザン類が
    少なくとも5重量%以上の脂肪酸エステルを含有し、(
    1)その脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を有しか
    つ(2)その脂肪酸の約50重量%以上は2−ヒドロキ
    シドデカン酸および3−ヒドロキシドデカン酸より構成
    されるものである細胞外微生物蛋白質会合リポ多糖類(
    以下、一括して「α−エマルザン類」という。)を製造
    するに充分な時間前記微生物を好気的に増殖させ、かつ
    (C)実質的に全ての微生物細胞塊を該エマルザン含有
    培養培地から分離することを特徴とする細胞外微生物リ
    ポ多糖類の製造方法。 29、発酵培地は(1)増殖維持量以上の少なくとも1
    種の同化し得る窒素含有化合物および(2)増殖維持量
    の1種以上の同化し得るリン含有化合物を含有してなる
    特許請求の範囲第28項に記載の方法。 30、(1)実質的に全ての微生物細胞塊は濾過、遠心
    濾過またはデカンテーションによりエマルザン含有培養
    培地から分離され、(2)無細胞エマルザン含有培養培
    地は溶媒/水界面で実質的に大部分のエマルザン類を濃
    縮し得る水不混和性有機溶媒で抽出し、これにより溶媒
    /水界面のエマルザン類を分別し、かつ(3)該エマル
    ザン類が溶媒/水界面から回収されてなる特許請求の範
    囲第28項または第29項に記載の方法。 31、(1)微生物細胞塊を除去したのち、エマルザン
    類をアンモニウム塩の部分的飽和溶液中で濃縮し、該溶
    液中のアンモニウム塩の濃度を該溶液からエマルザン類
    が沈澱するまで増大させ、(2)塩析したエマルザン含
    有沈澱は水に溶解し、かつ不純物を溶媒抽出または透析
    により除去し、また(3)得られる精製エマルザンを該
    溶液から回収してなる特許請求の範囲第28項または第
    29項に記載の方法。 32、(A)約1.25〜約3%(v/v)のエタノー
    ルを含有する水性発酵培地にアシネトバクター種(Ac
    inetobacterSp.)ATCC31012ま
    たはその変異体を接種し、(B)増殖を維持するための
    追加量のエタノールを添加し、約190ミリモル/l・
    hr以上の酸素流速で発酵培地を充分エアレーションし
    、該発酵培地のpHを約6.2〜約6.7かつ該発酵培
    地の温度を約25〜約35℃に保ちながら、該発酵培地
    内で、リポ多糖類成分(以下、一括して「アポ−α−エ
    マルザン類」という。)が(i)約20〜約35重量%
    のD−ガラクトースアミン、(ii)約30〜約35重
    量%のアミノウロン酸および(iii)約7〜約19重
    量%の脂肪酸エステルより構成されるN−およびO−リ
    ポアシル化ヘテロ多糖類であり、該脂肪酸が約10〜約
    18個の炭素原子を有し、かつ約200〜約230の平
    均当量で特徴づけられ、その脂肪酸の約70重量%が2
    −ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシドデカン
    酸より構成されるものである細胞外微生物蛋白質会合リ
    ポ多糖類(以下、一括して「アポ−α−エマルザン類」
    という。)を製造するに充分な時間前記微生物を増殖さ
    せ、かつ(C)実質的に全ての微生物細胞塊を該エマル
    ザン含有培養培地から分離することを特徴とする細胞外
    微生物リポ多糖類の製造方法。 33、発酵培地は(1)増殖維持量以上の少なくとも1
    種の同化し得る窒素含有化合物および(2)増殖維持量
    の1種以上の同化し得るリン含有化合物を含有してなる
    特許請求の範囲第32項に記載の方法。 34、(A)増殖維持量の1種以上の脂肪酸塩を含有す
    る水性発酵培地にアシネトバクター種(Acineto
    bacterSp.)ATCC31012またはその変
    異体を接種し、(B)増殖を維持するための追加量の脂
    肪酸塩を添加しながら該発酵培地内で、α−エマルザン
    類のリポ多糖成分(以下、一括して「アポ−α−エマル
    ザン類」という。)が多量のD−ガラクトースアミンお
    よびアミノウロン酸より構成されるN−およびO−リポ
    アシル化ヘテロ多糖類であり、該アポ−α−エマルザン
    類が少なくとも5重量%以上のO−置換脂肪酸エステル
    を含有し、(1)その脂肪酸は約10〜約18個の炭素
    原子を有しかつ(2)その脂肪酸の約50重量%以上は
    2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシドデカ
    ン酸より構成されるものである細胞外微生物蛋白質会合
    リポ多糖類(以下、一括して「α−エマルザン類」とい
    う。)を製造するに充分な時間前記微生物を好気的に増
    殖させ、かつ(C)実質的に全ての微生物細胞塊をエマ
    ルザン含有培養培地から分離することを特徴とする細胞
    外微生物リポ多糖類の製造方法。 35、炭素源は1種またはそれ以上の同化し得る脂肪酸
    塩であり、その脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を
    有しかつ飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸およびヒドロキシ置
    換脂肪酸より選ばれたものである特許請求の範囲第34
    項に記載のα−エマルザンの製造方法。 36、発酵培地は(1)増殖維持量以上の少なくとも1
    種の同化し得る窒素含有化合物および(2)増殖維持量
    の1種以上の同化し得るリン含有化合物を含有してなる
    特許請求の範囲第34項に記載のα−エマルザン類の製
    造方法。 37、(1)実質的に全ての微生物細胞塊は濾過、遠心
    濾過またはデカンテーションによりエマルザン含有培養
    培地から分離され、(2)過剰の脂肪酸塩基質を除去し
    たのち、無細胞エマルザン含有培養培地は溶媒/水界面
    で実質的に大部分のエマルザン類を濃縮し得る水不混和
    性有機溶媒で抽出し、これにより溶媒/水界面のエマル
    ザン類を分別し、かつ(3)該エマルザン類が溶媒/水
    界面から回収されてなる特許請求の範囲第34項ないし
    第48項のいずれか一つに記載のα−エマルザン類の製
    造方法。 38、(1)微生物細胞塊を除去したのち、エマルザン
    類をアンモニウム塩の部分的飽和溶液中で濃縮し、該溶
    液中のアンモニウム塩の濃度を該溶液からエマルザン類
    が沈澱するまで増大させ、(2)塩析したエマルザン含
    有沈澱は水に溶解し、かつ不純物を溶媒抽出または透析
    により除去し、また(3)得られる精製エマルザンを該
    溶液から回収してなる特許請求の範囲第34項ないし第
    36項のいずれか一つに記載のα−エマルザン類の製造
    方法。 39、(A)増殖維持量の1種以上の脂肪酸の同化し得
    る塩を含有する水性発酵培地にアシネトバクター種(A
    cinetobacterSp.)ATCC31012
    またはその変異体を接種し、(B)増殖を維持するため
    の追加量の脂肪酸塩を添加し、約190ミリモル/l・
    hr以上の酸素流通速度を与えて発酵培地を充分エアレ
    ーションし、かつ発酵培地のpHを約6.2〜約6.7
    にまた発酵培地の温度を約25〜約35℃に維持しなが
    ら、該発酵培地内で、リポ多糖類成分(以下、一括して
    「アポ−α−エマルザン類」という。)が(i)約20
    〜約35重量%のD−ガラクトースアミン、(ii)約
    30〜約35重量%のヘキソースアミンウロン酸および
    (iii)約7〜約19重量%の脂肪酸エステルより構
    成されるN−およびO−リポアシル化ヘテロ多糖類であ
    り、その脂肪酸は約10〜約18個の炭素原子を有しか
    つ約200〜約230の平均当量で特徴づけられ、その
    脂肪酸の約50〜約70重量%は2−ヒドロキシドデカ
    ン酸および3−ヒドロキシドデカン酸より構成されるも
    のである細胞外微生物蛋白質会合リポ多糖類(以下、一
    括して「α−エマルザン類」という。)を製造するに充
    分な時間前記微生物を好気的に増殖させ、かつ(C)実
    質的に全ての微生物細胞塊をエマルザン含有培養培地か
    ら分離することを特徴とする細胞外微生物リポ多糖類の
    製造方法。 40、(A)容器の油で汚染された表面を、(1)アシ
    ネトバクター種(AcinetobacterSp.)
    ATCC31012またはその変異体で製造される約1
    0mcg/ml〜約20mg/mlの細胞外微生物蛋白
    質会合リポ多糖類(以下、一括して「α−エマルザン類
    」という。)で、該リポ多糖類成分(以下、一括して「
    アポ−α−エマルザン類」という。)は多量のD−ガラ
    クトースアミンおよびアミノウロン酸より構成されるN
    −およびO−リポアシル化ヘテロ多糖類であり、該アポ
    −α−エマルザン類は少なくとも5重量%の脂肪酸エス
    テルを含有し、(i)その脂肪酸は約10〜約18個の
    炭素原子を有し、かつ(ii)その脂肪酸の50重量%
    以上は2−ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシ
    ドデカン酸であるもの、および(2)炭化水素質残渣に
    対して水中油型エマルジョンを形成する約5mM以上の
    少なくとも1種の二価のカチオンを含有する海水または
    淡水の水溶液よりなる乳化剤で洗浄し、かつ(B)洗浄
    した容器から水中油型エマルジョンを除去することを特
    徴とする油汚染タンカー、はしけ、貯蔵タンク、タンク
    車、タンクローリー、パイプラインおよび原油または種
    々の石油フラクションを輸送または貯蔵するために使用
    されるその他の容器を含めて炭化水素質残渣を洗浄する
    方法。 41、α−エマルザン類の濃度は約50mcg/ml〜
    約10mg/mlである特許請求の範囲第40項に記載
    の洗浄方法。 42、二価カチオンは約5〜約40mMの濃度のマグネ
    シウム(M^+^+)である特許請求の範囲第40項に
    記載の洗浄方法。 43、(A)容器の油で汚染された表面を、(1)アシ
    ネトバクター種(AcinetobacterSp.)
    ATCC31012またはその変異体で製造される約1
    0mcg/ml〜約20mg/mlの細胞外微生物蛋白
    質会合リポ多糖類(以下、一括して「アポ−α−エマル
    ザン類」という。)で、該リポ多糖類成分(以下、一括
    して「アポ−α−エマルザン類」という。)は多量のD
    −ガラクトースアミンおよびアミノウロン酸より構成さ
    れるN−およびO−リポアシル化ヘテロ多糖類であり、
    該アポ−α−エマルザン類は少なくとも7重量%の脂肪
    酸エステルを含有し、その脂肪酸は約10〜約18個の
    炭素原子を有しかつ約200〜約230の平均当量で特
    徴づけられ、またその脂肪酸の50〜70重量%は2−
    ヒドロキシドデカン酸および3−ヒドロキシドデカン酸
    であるもの、および(2)炭化水素質残渣に対して水中
    油型エマルジョンを形成する約1〜約100mMの少な
    くとも1種の二価のカチオンを含有する海水または淡水
    の水溶液よりなる乳化剤で洗浄し、(B)洗浄した容器
    から水中油型エマルジョンを除去し、かつ(C)該水中
    油型エマルジョンから炭化水素質残渣を回収することを
    特徴とする油汚染タンカー、はしけ、貯蔵タンク、タン
    ク車、タンクローリー、パイプラインおよび原油または
    種々の石油フラクションを輸送または貯蔵するために使
    用されるその他の容器を含めて炭化水素質残渣を洗浄す
    る方法。
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