JPH05295003A - β−1,3−グルカンの製造法 - Google Patents

β−1,3−グルカンの製造法

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JPH05295003A
JPH05295003A JP16193891A JP16193891A JPH05295003A JP H05295003 A JPH05295003 A JP H05295003A JP 16193891 A JP16193891 A JP 16193891A JP 16193891 A JP16193891 A JP 16193891A JP H05295003 A JPH05295003 A JP H05295003A
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JP
Japan
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glucan
beta
aqueous dispersion
genus
alkaline aqueous
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Withdrawn
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JP16193891A
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English (en)
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Akira Haji
晃 土師
Yoshihisa Yamamoto
芳久 山本
Kazuki Mitsuyanagi
一樹 三柳
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】Ca 架橋性ゲル形成能を有するβ−1,3−グ
ルカンを提供する。 【構成】β−1,3−グルカンをアルカリ溶解した溶液
を、そのままあるいは凍結状態として、水溶性有機を接
触させ、Ca 架橋性ゲル形成能を有するβ−1,3−グ
ルカンを析出させる方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化学工業あるいは食品
工業等において有用なβ−1,3−グルカンの製造法に
関する。
【0002】
【従来の技術】天然界には、β−1,3−グルカンを産
出する微生物が、種々存在する。例えば、アルカリゲネ
ス属あるいは、アグロバクテリウム属などの微生物によ
って菌体外に産出されるβ−1,3−グルカンとしてカ
ードランが知られている。(ニュー・フード・インダス
トリー,20,49,1978,特公昭43−7000号,
同48−32673号および同48−32674号公
報)。一方、原生動物の一種であるユーグレナ属由来の
細胞からβ−1,3−グルカン粒を得る方法が知られて
いる(特開昭64−37297号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来法で細胞から取り
出したβ−1,3−グルカン粒は、溶解性に乏しく、増
粘性,保水性あるいは膨潤性などの機能はない。すなわ
ち、Ca イオンなどのアルカリ土類金属イオンによるゲ
ル形成能を有さない。一方、微生物由来のβ−1,3−
グルカン(カードラン)は加熱凝固性を保持しており、精
製プロセスにおいて、アルカリ溶解後の中和液の取り扱
いで、雑菌汚染が発生し易くかつ、高粘度液であるた
め、希薄溶液として、取り扱う必要がある。カードラン
には増粘性,保水性あるいは膨潤性は有するものの、上
述のプロセス上の問題が数々存在する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな状況より、増粘性,保水性あるいは膨潤性を有する
β−1,3−グルカン粉末を工業的に有利に得る方法に
ついて、種々研究を重ねた結果、本発明を完成した。す
なわち本発明は、(1)β−1,3−グルカンのアルカリ性
水分散液を親水性有機溶媒に加えて該グルカンを析出さ
せた後、該混合液のpHを8以下に調整することを特徴
とする加熱凝固性を有さず、Ca 架橋性ゲル形成能を有
するβ−1,3−グルカンの製造法、(2)β−1,3−グ
ルカンのアルカリ性水分散液がその凍結物である上記
(1)の製造法、(3)β−1,3−グルカンがアルカリゲネ
ス属またはアグロバクテリウム属の微生物由来である上
記(1)の製造法、(4)β−1,3−グルカンがアルカリゲ
ネス属またはアグロバクテリウム属の微生物の培養液を
含む上記(3)の製造法、(5)β−1,3−グルカンがユー
グレナ属の細胞由来である上記(1)の製造法および(6)β
−1,3−グルカンがユーグレナ属の細胞の湿式破砕物
を含む上記(5)の製造法を提供するものである。
【0005】本発明で用いるβ−1,3−グルカンはア
ルカリゲネス属等の微生物を培養して得られた培養液も
しくはβ−1,3−グルカン粒を産出するユーグレナ属
に属する細胞等を培養して調製される。アルカリゲネス
属等の微生物の培養液はそのままもしくは遠心分離で濃
縮された培養液として、アルカリを添加して、加温下、
ニーダー等の混合機を用いて該β−1,3−グルカンを
溶解する。一方、β−1,3−グルカン粒を有するユー
グレナ属の細胞の培養液については、 遠心分離で、 濃縮
された培養液とした後、 湿式破砕に付すことにより、β
−1,3−グルカン粒を遊離させる。この破砕は、圧力
式細胞破砕機あるいは超音波細胞破砕機を用いて行な
う。次にアルカリに付して、加温下ニーダー等の混合機
を用いて該β−1,3−グルカンを溶解する。本製造法
に使用するユーグレナ属に属する原生動物としては、ユ
ーグレナ・グラシリス(Euglena gracilis)、 ユーグレナ
・グラシリス・バラエティ・バチラリス(Euglena graci
lis var. bacillars)などが例示される。
【0006】さらに、具体的な菌株例としては、ユーグ
レナ・グラシリス・クレブス(Euglena gracilis klebs)
NIES−47、ユーグレナ・グラシリス・クレブスN
IES−48あるいはユーグレナ・グラシリス・バラエ
ティ・バチラリス・プリンシェイン(Euglena gracilis
var. bacillaris Pringsheim)NIES−49などがあ
げられる。これらの菌株は、(財)地球人間環境フォーラ
ムに保管されている公知株である。また、ユーグレナは
自然的あるいはX線照射,紫外線照射,放射線照射,人工
変異剤を用いる人工変異手段などで容易に変異しうる。
このような変異株であっても、 β−1,3−グルカンを
細胞内に蓄積する能力のあるものは、いずれも本方法に
使用しうる。アルカリの種類は特に限定されないが、水
酸化ナトリウム,水酸化カリウムあるいは水酸化アンモ
ニアが通常好ましく用いられる。
【0007】アルカリの濃度は単にβ−1,3−グルカ
ンを溶解するだけであれば良く、アルカリゲネス属等の
微生物のβ−1,3−グルカンでは0.2N以上であれば
良く、0.3〜0.5Nが望ましい。一方、ユーグレナ属
の細胞等が産出するβ−1,3−グルカン粒では、1N
以上あれば良く、該グルカン粒と細胞破砕物を含む場合
は約3N以上特に、3〜5Nにすると溶解状態が良好で
ある。ここで溶解に付する場合のβ−1,3−グルカン
濃度は0.4〜8.0重量%であるが、ニーダー等で溶解
させる場合は2〜6重量%が好ましい範囲である。この
ようにしてβ−1,3−グルカンのアルカリ性水分散液
が得られるが、該水分散液は通常水溶液の溶液状であ
る。次にこの溶解液またはその凍結物をアルコール(メ
タノール,エタノール)等の親水性有機溶媒浴に撹拌下、
供給すると該β−1,3−グルカンが析出する。用いる
親水性有機溶媒の量は、通常培養液に対して0.5〜5
倍量(v/v)である。 続いて、本液をpH8以下に中和す
る。この時のpHは、β−1,3−グルカンの安定性を考
慮すると、pH6.0〜7.0に中和するのが好ましい。p
H調整剤は適宜に選択されるが一般に、塩酸などの鉱酸
が好ましく用いられる。
【0008】一方、上述のアルカリ溶解液を凍結させた
後、親水性有機溶媒浴に、上記と同様にして撹拌下、供
給して、解凍と同時に該β−1,3−グルカンを析出さ
せることもできる。この場合、上記のβ−1,3−グル
カンのアルカリ性水分散液を凍結し、解凍後、析出した
液をpH8以下に中和する。この時のpHは、6.0〜7.
0が好ましく、pH調製剤は塩酸などの鉱酸が好ましく
用いられる。この析出されたβ−1,3−グルカンは、
水あるいはCa のアルカリ液中で増粘性もしくは膨潤性
を有するものであるが、工業的用途面からは、脱塩・濃
縮さらには乾燥処理して粉末物としておく方が、使用に
際して有利である。たとえば、上記の析出液を遠心脱水
法により、脱液物(固形分10〜30%)が得られる。本
脱液物はさらに、アルコールあるいはアセトン等と接触
させて溶媒脱水させた後、再度、遠心脱水法により、乾
燥のし易い脱液物(固形分20〜50%)とする。 このも
のを真空乾燥に付して乾燥した後、 粉砕して乾燥粉末物
が得られる。
【0009】本発明により得られたβ−1,3−グルカ
ンは、カードランに見られる加熱凝固性をほとんど有さ
ないが、水中あるいはアルカリ性カルシウム溶液中では
カードランと同じく、増粘性および膨潤性を有する粉末
である。通常、カードラン2%水溶液を100℃で10
分加熱後、冷却し、ゲル強度を常法により測定すると1
000〜1200g/cm2 である。本発明においては、
加熱凝固性を有するβ−1,3−グルカンは、該グルカ
ンのゲル強度が300g/cm2 以上であると定義する。
本発明で示した製造プロセスは、培養終了後は、アルカ
リ液で工程が、構成されている。また、β−1,3−グ
ルカンの溶解液は、液相もしくは固相系で親水性有機溶
媒に、投入して析出させた後中和するため各工程におけ
る微生物汚染が皆無である。一方加熱凝固性に乏しい
為、撹拌槽等の壁面スケーリングもほとんどなく、工業
的生産に際して非常に有利な製造法となる。本発明で得
られたβ−1,3−グルカンは各種物質に対して増粘性,
保水性および膨潤性を付与し、該特性を生かして、種々
の化学工業あるいは、食品工業の分野で利用できる。た
とえば、メチルセルロースに見られる溶液あるいはペー
ストのレオロジー特性(粘性等)の調整剤として用いるこ
とができる。
【0010】
【作用および実施例】以下に、実施例をあげて本発明を
さらに具体的に説明する。
【0011】実施例1 常法により得られたアルカリゲネス・フェカリス・バラ
エティ・ミクソゲネスNTK−u株(ATCC−2168
0)醗酵液(β−1,3−グルカン(カードラン)約4%含
有)に30%水酸化ナトリウム水溶液を添加して0.4N
水酸化ナトリウムの濃度に調整したのち、60℃に加温
して2時間、ニーダーで撹拌してβ−1,3−グルカン
を溶解した。溶解終了後25℃まで冷却した液を(1)溶
解液の2倍量のメタノール液槽に、撹拌しながら、溶解
液を滴下してβ−1,3−グルカンを析出させた。(2)本
溶解液を−20℃の凍結室において、約5時間かけて凍
結した後、同じく凍結物の2倍量のメタノール液槽に凍
結物の粗砕物を投入して撹拌下β−1,3−グルカンを
凍結解凍して析出させた。この様にして(1)および(2)で
得られたβ−1,3−グルカンの析出スラリーを撹拌
下、35%塩酸を用いてpH=6.0に中和した。中和さ
れたβ−1,3−グルカン析出スラリーをバスケット遠
心機により脱液する。得られた脱液物を新しいメタノー
ル液にリスラリーさせて、溶媒脱水操作を行なって、バ
スケット遠心機により脱液した。この様にして得られた
脱液物を、60℃*720 Torr の真空乾燥機を用いて
約3時間かけて乾燥させた後、この乾燥物を卓上型コー
ヒミルを用いて粉砕して、β−1,3−グルカン粉末を
得た。前記の方法で得られた脱水物及び乾燥粉末の特性
を表1に示す。
【表1】 * セメント1000gと水800mlを混合した濾液 (pH12.7 Ca=2500ppm Na=650ppm) ** 濾液100mlに粉末3gを投入して、B型粘度計
で測定。 *** 粉末0.2gに10mlの水を加えて、ポターホモ
ミキサーでホモジナイズ後、真空脱気し、試験官(φ1.
6cm)に入れて、沸騰水浴中で10分間加熱後、水道水
で30分間冷却し、高さ10mmに切断後、カードメータ
ー(飯尾式)でゲル強度を測定。
【0012】実施例2 実施例1で示した方法で、β−1,3−グルカンの溶解
温度を40,50,60℃とし、また溶解時間を1,2,4
時間とした後、凍結して、実施例1と同様にして得られ
た粉末の特性を表2に示す。
【表2】
【0013】実施例3 実施例1で示した方法で、β−1,3−グルカンの溶解
を行なうにあたり、アルカリ濃度を0.2,0.4,0.8
Nと変えて溶解した後、凍結して実施例1と同様にして
得られた粉末の特性を表3に示す。
【表3】
【0014】実施例4 5リットル容ジャーファーメンターにコーレンハトナー
培地を3リットル仕込み、121℃で20分間、滅菌し
た。これにユーグレナ・グラシリス・クレブスNIES
−48をあらかじめ同様の培地で前培養した培養液15
0mlを接種した。培養条件は暗下で撹拌数400rpm,通
気1リットル/min,温度28℃,培養時間96時間とし
た。ジャー2基分で培養液6.1リットルが得られ、 菌
体量は乾燥物として2%であり、この乾燥物中にβ−
1,3−グルカンが、20%含まれていた。 i) 本培養液を5リットル用意して、スタンド型遠心分
離機(8000rpm*10分)を用いて湿菌体ペーストを
得た。この湿菌体ペーストに水を加えて500mlとして
超音波破砕機(T−A−4280,20KC*20min)に
より菌体を破砕した。 ii) この菌体破砕スラリーに、カセイソーダを加えて3
N濃度とした後、50℃に加温して、ニーダーを用いて
約2時間アルカリ溶解した。 iii) このアルカリ溶解液に水を加えて2500mlとし
て、フリーザーを用いて−20℃に凍結した。 iv) 凍結物の2倍量のメタノール撹拌槽に、この凍結物
の粗砕物を投入して、メタノール存在下で、解凍して析
出させた。この様にして得られたβ−1,3−グルカン
の析出スラリーを撹拌下、35%塩酸を用いてpH=6.
0に中和した。中和されたβ−1,3−グルカン析出ス
ラリーをバスケット型遠心機により脱液した。得られた
脱液物を新しいメタノール液にリスラリーさせて、溶媒
脱水操作を行なって、バスケット型遠心機により脱液し
た。 v) この様にして得られた脱液物を50℃*720 Tor
r の真空乾燥機を用いて約3時間かけて乾燥させた後、
この乾燥物を卓上型コーヒーミルを用いて、粉砕してβ
−1,3−グルカン粉末を得た。 一方、実施例1で述べた方法と全く同様に、上記iii)の
操作を省いた凍結をしない方法によっても、β−1,3
−グルカン粉末を得た。前記の方法で、得られた脱水物
及び乾燥粉末の特性を表4に示す。
【表4】
【0015】
【発明の効果】本発明で製造されたβ−1,3−グルカ
ンは、各種物質に優れた増粘性,保水性あるいは膨潤性
を付与し、化学工業および食品工業等の分野で有利に使
用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12P 19/04 C12R 1:05) (C12P 19/04 C12R 1:90)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】β−1,3−グルカンのアルカリ性水分散
    液を親水性有機溶媒に加えて該グルカンを析出させた
    後、該混合液のpHを8以下に調整することを特徴とす
    る加熱凝固性を有さず、Ca 架橋性ゲル形成能を有する
    β−1,3−グルカンの製造法。
  2. 【請求項2】β−1,3−グルカンのアルカリ性水分散
    液がその凍結物である請求項(1)記載の製造法。
  3. 【請求項3】β−1,3−グルカンがアルカリゲネス属
    またはアグロバクテリウム属の微生物由来である請求項
    (1)記載の製造法。
  4. 【請求項4】β−1,3−グルカンがアルカリゲネス属
    またはアグロバクテリウム属の微生物の培養液を含む請
    求項(3)記載の製造法。
  5. 【請求項5】β−1,3−グルカンがユーグレナ属の細
    胞由来である請求項(1)記載の製造法。
  6. 【請求項6】β−1,3−グルカンがユーグレナ属の細
    胞の湿式破砕物を含む請求項(5)記載の製造法。
JP16193891A 1990-07-04 1991-07-03 β−1,3−グルカンの製造法 Withdrawn JPH05295003A (ja)

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JP2-177899 1990-07-04
JP17789990 1990-07-04

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10158173A (ja) * 1996-12-02 1998-06-16 Takeda Shokuhin Kogyo Kk カルシウム吸収促進剤
WO2010070207A1 (en) 2008-12-18 2010-06-24 Glykos Finland Oy Production of a saccharide composition comprising glucans and mannans by alkaline and acid hydrolysis of yeast cells
JP2011184592A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Euglena Co Ltd アモルファスパラミロン
CN120888625A (zh) * 2025-07-29 2025-11-04 中科阿尔诺(深圳)生物科技有限公司 一种酶解法制备水溶性裸藻β-葡聚糖的制备工艺

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