JPH074263B2 - 細胞外生体高分子の製法 - Google Patents
細胞外生体高分子の製法Info
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- JPH074263B2 JPH074263B2 JP61305156A JP30515686A JPH074263B2 JP H074263 B2 JPH074263 B2 JP H074263B2 JP 61305156 A JP61305156 A JP 61305156A JP 30515686 A JP30515686 A JP 30515686A JP H074263 B2 JPH074263 B2 JP H074263B2
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- emulsion
- phase
- mixture
- emulsifier
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
- C12P19/06—Xanthan, i.e. Xanthomonas-type heteropolysaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P1/00—Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Edible Oils And Fats (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水性培地中で増粘作用を有する細胞外生体高
分子の製法に関する。
分子の製法に関する。
［従来技術］ 欧州特許出願公開第0058364号は、キサントモナス属微
生物を水性栄養培地中で好気的培養することによって、
キサントモナス生体高分子を製造する方法であって、発
酵条件下に安定な油中水型乳濁液（W/O乳濁液）中で微
生物を生育することを特徴とする方法に関する。該方法
においては、最初に油を含有しない水性栄養培地中で微
生物を生育し、次いで油相の添加によってW/O乳濁液を
形成し、W/O乳濁液とした状態で発酵を続ける。該方法
は、W/O乳化剤の存在下に行うことが好ましく、W/O乳化
剤は、まず油相に溶解し、次いで水相と混合することが
最もよい。
生物を水性栄養培地中で好気的培養することによって、
キサントモナス生体高分子を製造する方法であって、発
酵条件下に安定な油中水型乳濁液（W/O乳濁液）中で微
生物を生育することを特徴とする方法に関する。該方法
においては、最初に油を含有しない水性栄養培地中で微
生物を生育し、次いで油相の添加によってW/O乳濁液を
形成し、W/O乳濁液とした状態で発酵を続ける。該方法
は、W/O乳化剤の存在下に行うことが好ましく、W/O乳化
剤は、まず油相に溶解し、次いで水相と混合することが
最もよい。
欧州特許出願公開第0098473号は、通例水性栄養培地に
おいて増粘作用を有する細胞外生体高分子を生成する、
キサントモナス属には属していない微生物を、前記のよ
うなW/O乳濁液中で生育する、前記方法を拡大した変法
に関する。前記微生物株には、例えば、グラム陽性また
はグラム陰性の菌株が含まれる。相当する開示が米国特
許第4352882号にあり、それによると、やはりキサント
モナス株の培養が重要である。
おいて増粘作用を有する細胞外生体高分子を生成する、
キサントモナス属には属していない微生物を、前記のよ
うなW/O乳濁液中で生育する、前記方法を拡大した変法
に関する。前記微生物株には、例えば、グラム陽性また
はグラム陰性の菌株が含まれる。相当する開示が米国特
許第4352882号にあり、それによると、やはりキサント
モナス株の培養が重要である。
例えばキサンタン（xanthan）形成キサントモナス株の
好気的培養に、前記のようなW/O乳濁液を使用すること
は、幾つかの点で有利である。該研究の目的は、発酵生
成物として蓄積する多糖類によって粘度が高まるとい
う、発酵水相の難点を、W/O乳濁液法を採用することに
よって除去または軽減することであった。純粋に水性の
栄養培地を使用する場合、キサンタン収率（乾燥品とし
て）がわずか２〜３重量％でも良好な結果であるとみな
されるが、このような結果は、高エネルギーを消費して
特殊な手段を用いた場合にしか達成されない。多糖類生
成微生物株の培養をW/O乳濁液の分散水相において行う
と、系全体の粘度は主に均質油相によって決定されるの
で、とりわけ、発酵条件において発酵槽内の液体相の粘
度を低下することが可能である。このようなW/O乳濁液
系を用いると、純粋な水性培地を用いる場合と比較し
て、分散水相におけるキサンタン収率を改良することが
可能であることも見出された。
好気的培養に、前記のようなW/O乳濁液を使用すること
は、幾つかの点で有利である。該研究の目的は、発酵生
成物として蓄積する多糖類によって粘度が高まるとい
う、発酵水相の難点を、W/O乳濁液法を採用することに
よって除去または軽減することであった。純粋に水性の
栄養培地を使用する場合、キサンタン収率（乾燥品とし
て）がわずか２〜３重量％でも良好な結果であるとみな
されるが、このような結果は、高エネルギーを消費して
特殊な手段を用いた場合にしか達成されない。多糖類生
成微生物株の培養をW/O乳濁液の分散水相において行う
と、系全体の粘度は主に均質油相によって決定されるの
で、とりわけ、発酵条件において発酵槽内の液体相の粘
度を低下することが可能である。このようなW/O乳濁液
系を用いると、純粋な水性培地を用いる場合と比較し
て、分散水相におけるキサンタン収率を改良することが
可能であることも見出された。
欧州特許出願公開第0135123号は、ハロゲン化炭化水素
を添加してW/O乳濁液を形成することによって、発酵液
の粘度を低下する方法に関する。該方法において、発酵
条件下に液体である、ハロゲン化度の高い（とりわけ過
ハロゲン化された）無毒性脂肪族炭化水素をハロゲン化
炭化水素相として使用する。乳化剤は使用しない。この
開示は、W/O乳濁液中でキサンタンを生成する前記方法
においては、系全体の粘度が低下しないばかりか、むし
ろ上昇するという発見に基づいている。とりわけ乳化剤
を使用する場合にこのような恐れがあると記載されてい
る。
を添加してW/O乳濁液を形成することによって、発酵液
の粘度を低下する方法に関する。該方法において、発酵
条件下に液体である、ハロゲン化度の高い（とりわけ過
ハロゲン化された）無毒性脂肪族炭化水素をハロゲン化
炭化水素相として使用する。乳化剤は使用しない。この
開示は、W/O乳濁液中でキサンタンを生成する前記方法
においては、系全体の粘度が低下しないばかりか、むし
ろ上昇するという発見に基づいている。とりわけ乳化剤
を使用する場合にこのような恐れがあると記載されてい
る。
更に研究がなされたが、この難点を確認することはでき
なかった。一方、工程の条件の最適化において、完全に
異なる一連の問題が生じる。W/O乳濁液中で微生物を培
養する前記方法を経済的に行うために本質的な２種のパ
ラメータは、不都合なことに同時に最適化するのが困難
である。すなわち、W/O乳濁液が破壊し、それ故相分離
を起こしやすくなり、微細に分散した所望の状態のW/O
乳濁液を簡単な手段（特に攪拌）によって再形成するこ
とは困難または不可能である。このような２種のパラメ
ータとは、一つには油相の量、もう一つは細胞外多糖類
によって固体相濃度（すなわち分散水相における収率）
を高めることである。
なかった。一方、工程の条件の最適化において、完全に
異なる一連の問題が生じる。W/O乳濁液中で微生物を培
養する前記方法を経済的に行うために本質的な２種のパ
ラメータは、不都合なことに同時に最適化するのが困難
である。すなわち、W/O乳濁液が破壊し、それ故相分離
を起こしやすくなり、微細に分散した所望の状態のW/O
乳濁液を簡単な手段（特に攪拌）によって再形成するこ
とは困難または不可能である。このような２種のパラメ
ータとは、一つには油相の量、もう一つは細胞外多糖類
によって固体相濃度（すなわち分散水相における収率）
を高めることである。
工程全体のコストをできるだけ低く保つという点では、
油相の量を可能な限り低くすることが好ましいことが理
解される。他方では、分散水相において増粘作用を有す
る細胞外多糖類収率を高めたいことは明白である。W/O
乳濁液の前記不安定性は、とりわけ油相量を可能な限り
減らし、かつ分散水相内の細胞外多糖類収率を可能な限
り高める場合に起こりやすいことがわかった。特に経済
的な２種のパラメータを組み合わせると、望ましくない
不可逆的相分離によって工程が損なわれやすく、それ故
培養の早期の停止は避けられない。
油相の量を可能な限り低くすることが好ましいことが理
解される。他方では、分散水相において増粘作用を有す
る細胞外多糖類収率を高めたいことは明白である。W/O
乳濁液の前記不安定性は、とりわけ油相量を可能な限り
減らし、かつ分散水相内の細胞外多糖類収率を可能な限
り高める場合に起こりやすいことがわかった。特に経済
的な２種のパラメータを組み合わせると、望ましくない
不可逆的相分離によって工程が損なわれやすく、それ故
培養の早期の停止は避けられない。
［発明の目的］ 本発明が解決しようとする問題は、前記のような困難を
克服することである。本発明によるこの問題の技術的な
解決法は、既知の多数のW/O乳化剤から特に選択された
乳化剤によって状況を改善することが可能であり、それ
故、同時に、分散水相中の固体収率を最適なレベルまで
上げた場合にも、W/O乳濁液を安定に保ちながら、混合
物全体に対して水相が明らかに優勢（重量および容量）
となる程度まで油相の量を低下し得るという発見に基づ
いている。
克服することである。本発明によるこの問題の技術的な
解決法は、既知の多数のW/O乳化剤から特に選択された
乳化剤によって状況を改善することが可能であり、それ
故、同時に、分散水相中の固体収率を最適なレベルまで
上げた場合にも、W/O乳濁液を安定に保ちながら、混合
物全体に対して水相が明らかに優勢（重量および容量）
となる程度まで油相の量を低下し得るという発見に基づ
いている。
［発明の構成］ 本発明は、乳濁液形成および安定化のためにW/O乳化剤
を使用して、発酵条件下に安定なW/O乳濁液中で分散水
相として存在する水性栄養培地中で、生体高分子生成微
生物株を好気的に培養することによって、水性培地にお
いて増粘作用を有する細胞外生体高分子を製造する方法
であって、油相を混合物全量に対して50容量％を越えな
い量で使用し、W/O乳化剤として脂肪酸ジアルカノール
アミドを用いることを特徴とする方法に関する。好まし
い脂肪酸ジアルカノールアミドは、脂肪酸残基がモノ−
またはポリ−オレフィン性不飽和基であってよいジエタ
ノールアミドである。本発明において、脂肪酸は、通
例、好ましくは炭素原子を12〜20個、より好ましくは14
〜18個有するとりわけ天然物由来のモノカルボン酸を含
むと理解される。既知のモノ−またはポリ−オレフィン
性不飽和天然脂肪酸は、オレイン酸、リノール酸および
リノレン酸である。
を使用して、発酵条件下に安定なW/O乳濁液中で分散水
相として存在する水性栄養培地中で、生体高分子生成微
生物株を好気的に培養することによって、水性培地にお
いて増粘作用を有する細胞外生体高分子を製造する方法
であって、油相を混合物全量に対して50容量％を越えな
い量で使用し、W/O乳化剤として脂肪酸ジアルカノール
アミドを用いることを特徴とする方法に関する。好まし
い脂肪酸ジアルカノールアミドは、脂肪酸残基がモノ−
またはポリ−オレフィン性不飽和基であってよいジエタ
ノールアミドである。本発明において、脂肪酸は、通
例、好ましくは炭素原子を12〜20個、より好ましくは14
〜18個有するとりわけ天然物由来のモノカルボン酸を含
むと理解される。既知のモノ−またはポリ−オレフィン
性不飽和天然脂肪酸は、オレイン酸、リノール酸および
リノレン酸である。
油相量を最少にし、かつ水相における固体収率を最大に
した場合にも、本発明に従って選択された乳化剤をごく
少量使用するだけで、W/O乳濁液の安定性を確保し得る
ことがわかっている。使用する乳化剤の量は、いずれの
場合にも、混合物全量に対して、好ましくは約0.5〜２
重量％、より好ましくは約0.7〜1.2重量％である。
した場合にも、本発明に従って選択された乳化剤をごく
少量使用するだけで、W/O乳濁液の安定性を確保し得る
ことがわかっている。使用する乳化剤の量は、いずれの
場合にも、混合物全量に対して、好ましくは約0.5〜２
重量％、より好ましくは約0.7〜1.2重量％である。
好ましい態様において、油相を、水および油の混合物に
対して40容量％を越えない量で使用する。油相量約30〜
40容量％が適当である。35容量％とは、やはり混合物全
量に対して約25重量％に相当する。細胞外多糖類の固体
収率が混合物全量に対して５重量％を越える、とりわけ
７重量％を越えるように好気的培養を行う場合、本発明
に従って選択された乳化剤を使用すれば、前記のように
油が少量であっても、安定で、比較的易流動性のW/O乳
濁液が得られる。従って、本発明の方法により、とりわ
け反応混合物を流動性を高めるという乳濁液法の利点
と、特に経済的であるという利点とを組み合わせること
ができる。
対して40容量％を越えない量で使用する。油相量約30〜
40容量％が適当である。35容量％とは、やはり混合物全
量に対して約25重量％に相当する。細胞外多糖類の固体
収率が混合物全量に対して５重量％を越える、とりわけ
７重量％を越えるように好気的培養を行う場合、本発明
に従って選択された乳化剤を使用すれば、前記のように
油が少量であっても、安定で、比較的易流動性のW/O乳
濁液が得られる。従って、本発明の方法により、とりわ
け反応混合物を流動性を高めるという乳濁液法の利点
と、特に経済的であるという利点とを組み合わせること
ができる。
実際の適用に関する、本発明の方法の詳細な点は、前記
の従来技術と同様である。従って、特に適当な油相は、
工程の温度（30±５℃）を越えない温度で液体である、
イソパラフイン炭化水素である。商品名「イソパー（Is
opar）Ｍ」のイソパラフィン混合物を、本発明の条件下
に有利に使用し得る。生理学的に安全な油相、特に植物
性油相が、増粘作用を有する食品性の多糖類の製造に適
当である。食用油としても既知の液体トリグリセリドが
例として挙げられる。
の従来技術と同様である。従って、特に適当な油相は、
工程の温度（30±５℃）を越えない温度で液体である、
イソパラフイン炭化水素である。商品名「イソパー（Is
opar）Ｍ」のイソパラフィン混合物を、本発明の条件下
に有利に使用し得る。生理学的に安全な油相、特に植物
性油相が、増粘作用を有する食品性の多糖類の製造に適
当である。食用油としても既知の液体トリグリセリドが
例として挙げられる。
本発明の開示の特に有利な点は、前記のような極端な条
件下にも十分に安全なW/O乳濁液が得られ、多糖類生成
微生物株を経済的に特に好ましい条件下で培養できるこ
とだけでなく、乳濁液が所望の安定性を有するにもかか
わらず、工程の終了時に油相と、発酵生成物を含有する
水相とを簡単に分離し得ることである。
件下にも十分に安全なW/O乳濁液が得られ、多糖類生成
微生物株を経済的に特に好ましい条件下で培養できるこ
とだけでなく、乳濁液が所望の安定性を有するにもかか
わらず、工程の終了時に油相と、発酵生成物を含有する
水相とを簡単に分離し得ることである。
他の点に関しては、本発明の方法は、前記従来技術に従
って行なってよい。
って行なってよい。
水性発酵培地を、文献に記載の特定の微生物に適する培
地から選択し得る。適当な水性発酵培地は、例えば、ジ
ェイ・アール・ノリス（J.R.Norris）、ディー・ダブリ
ュー・リボンズ（D.W.Ribbons）編：メソッズ・イン・
マイクロバイオロジー（Methods in Microbiology）、
第3A巻、アカデミック・プレス、ロンドン（Academic P
ress London）出版（1970年）、またはアール・エル・
ホイスラー（R.L.Whistler）、ビー・エヌ・ベミラー
（B.N.Bemiller）編：インダストリアル・ガムズ・ポリ
サッカライズ・アンド・デリヴァティブズ（Industrial
Gums,Polysaccarides and Derivatives）（1973年）、
同社出版に記載されている。
地から選択し得る。適当な水性発酵培地は、例えば、ジ
ェイ・アール・ノリス（J.R.Norris）、ディー・ダブリ
ュー・リボンズ（D.W.Ribbons）編：メソッズ・イン・
マイクロバイオロジー（Methods in Microbiology）、
第3A巻、アカデミック・プレス、ロンドン（Academic P
ress London）出版（1970年）、またはアール・エル・
ホイスラー（R.L.Whistler）、ビー・エヌ・ベミラー
（B.N.Bemiller）編：インダストリアル・ガムズ・ポリ
サッカライズ・アンド・デリヴァティブズ（Industrial
Gums,Polysaccarides and Derivatives）（1973年）、
同社出版に記載されている。
典型的な栄養水溶液は、pH値が６を越え、好ましくは6.
5〜約７であり、適当な微量成分、特にマグネシウムお
よび要すればマンガン、モリブデン、鉄およびカルシウ
ムに加えて、例えば、有機窒素源（例えばトウモロコシ
浸漬液および／または大豆粉）、リン酸塩（例えばリン
酸水素２アルカリおよび／またはリン酸水素２アンモニ
ウム）を含有する。栄養溶液は、好ましくは水相に溶解
した適当な炭水化物を更に含有する。適当な炭水化物
は、例えばグルコース、シュークロース、マルトース、
フルクトース、ラクトース、加工・転化テンサイシロッ
プ、転化糖、濾過・希釈デンプンまたはこれらの炭水化
物の混合物である。グルコースは同化し得る好ましい炭
素源である。同化し得る炭水化物化合物の濃度は、水相
に対して通例0.5〜５重量％である。同化し得る炭水化
物化合物を比較的高濃度で使用すると、毒性のある副生
成物が蓄積し、それ故、微生物の生育が阻害される。多
くの用途に不適当な低分子量の代謝産物も生成し得る。
発酵が早期に停止することもある。
5〜約７であり、適当な微量成分、特にマグネシウムお
よび要すればマンガン、モリブデン、鉄およびカルシウ
ムに加えて、例えば、有機窒素源（例えばトウモロコシ
浸漬液および／または大豆粉）、リン酸塩（例えばリン
酸水素２アルカリおよび／またはリン酸水素２アンモニ
ウム）を含有する。栄養溶液は、好ましくは水相に溶解
した適当な炭水化物を更に含有する。適当な炭水化物
は、例えばグルコース、シュークロース、マルトース、
フルクトース、ラクトース、加工・転化テンサイシロッ
プ、転化糖、濾過・希釈デンプンまたはこれらの炭水化
物の混合物である。グルコースは同化し得る好ましい炭
素源である。同化し得る炭水化物化合物の濃度は、水相
に対して通例0.5〜５重量％である。同化し得る炭水化
物化合物を比較的高濃度で使用すると、毒性のある副生
成物が蓄積し、それ故、微生物の生育が阻害される。多
くの用途に不適当な低分子量の代謝産物も生成し得る。
発酵が早期に停止することもある。
しかし、同化し得る炭水化物化合物を、発酵工程の間
に、少しずつ、または連続的に加えて、最終的に多量の
グルコースを反応させることができる。本発明の好まし
い一態様においては、炭素原子数が10を越えるｎ−パラ
フィンを油相として使用し、同時に、それを同化し得る
炭素として利用し得る微生物を培養する。このような微
生物は、コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属
およびミコバクテリウム属から既知であり、例えばコリ
ネバクテリウム・ビスコサム（viscosum）またはミコバ
クテリウム・ラクチコラム（lacticolum）である。
に、少しずつ、または連続的に加えて、最終的に多量の
グルコースを反応させることができる。本発明の好まし
い一態様においては、炭素原子数が10を越えるｎ−パラ
フィンを油相として使用し、同時に、それを同化し得る
炭素として利用し得る微生物を培養する。このような微
生物は、コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属
およびミコバクテリウム属から既知であり、例えばコリ
ネバクテリウム・ビスコサム（viscosum）またはミコバ
クテリウム・ラクチコラム（lacticolum）である。
いずれの場合にも、インキュベーション温度は、約30
℃、例えば30±10℃であることが最も良い。発酵は、約
100時間まで、またはそれより長時間行ってよい。
℃、例えば30±10℃であることが最も良い。発酵は、約
100時間まで、またはそれより長時間行ってよい。
細胞外ヘテロ多糖類を生成し得る適当なキサントモナス
属微生物は、例えば以下のキサントモナス種から誘導さ
れる：キサントモナス・カンペストリス（campestri
s）、キサントモナス・ファセオリ（phaseoli）、キサ
ントモナス・マルバセアラム（malvacearum）、キサン
トモナス・トランスルセンス（translucens）、キサン
トモナス・カロテ（carotae）、キサントモナス・ヘデ
レ（hederae）、キサントモナス・パパベリコラ（papav
ericola）、キサントモナス・ベゴニエ（begoniae）、
キサントモナス・インカネ（incanae）、キサントモナ
ス・バスクロラム（vasculorum）およびキサントモナス
・ベシカトリア（vesicatoria）。キサントモナス・カ
ンペストリス、キサントモナス・フラガリア（fragari
a）、キサントモナス・グミスダンス（gummisudans）、
キサントモナス・マニホチス（manihotis）およびキサ
ントモナス・バスクロラムが特に適当である。キサント
モナス属に属さない細胞外ヘテロ多糖類を生成し得る他
の適当な微生物株は、詳細には、前記欧州特許出願公開
第0098473号に記載されている。
属微生物は、例えば以下のキサントモナス種から誘導さ
れる：キサントモナス・カンペストリス（campestri
s）、キサントモナス・ファセオリ（phaseoli）、キサ
ントモナス・マルバセアラム（malvacearum）、キサン
トモナス・トランスルセンス（translucens）、キサン
トモナス・カロテ（carotae）、キサントモナス・ヘデ
レ（hederae）、キサントモナス・パパベリコラ（papav
ericola）、キサントモナス・ベゴニエ（begoniae）、
キサントモナス・インカネ（incanae）、キサントモナ
ス・バスクロラム（vasculorum）およびキサントモナス
・ベシカトリア（vesicatoria）。キサントモナス・カ
ンペストリス、キサントモナス・フラガリア（fragari
a）、キサントモナス・グミスダンス（gummisudans）、
キサントモナス・マニホチス（manihotis）およびキサ
ントモナス・バスクロラムが特に適当である。キサント
モナス属に属さない細胞外ヘテロ多糖類を生成し得る他
の適当な微生物株は、詳細には、前記欧州特許出願公開
第0098473号に記載されている。
W/O乳濁液を形成するために、微生物を培養した栄養溶
液および油相（乳化剤を用いる場合、前以て油相に乳化
剤を溶解することが最もよい。）を混合し、得られた混
合物を十分な強さで機械的に攪拌または混合した。本発
明の方法の好ましい態様においては、強力な混合装置付
きの発酵槽内で、実際のW/O乳濁液中で微生物を培養す
る。本発明によると、このような装置の強力な混合作用
は、発酵槽の内容物が停止すると比較的単純な相分離が
起こる場合にも、発酵槽内のW/O乳濁液状態を保持およ
び保証するために用いる。
液および油相（乳化剤を用いる場合、前以て油相に乳化
剤を溶解することが最もよい。）を混合し、得られた混
合物を十分な強さで機械的に攪拌または混合した。本発
明の方法の好ましい態様においては、強力な混合装置付
きの発酵槽内で、実際のW/O乳濁液中で微生物を培養す
る。本発明によると、このような装置の強力な混合作用
は、発酵槽の内容物が停止すると比較的単純な相分離が
起こる場合にも、発酵槽内のW/O乳濁液状態を保持およ
び保証するために用いる。
発酵槽の攪拌した内容物に、通常の方法で酸素または酸
素含有気体、特に空気を通す。分散相として乳化された
微生物含有栄養水溶液の個々の滴に、油相を経由して酸
素を通す。工程の末期においても、従来の工程を行う場
合よりは、はるかに気体の輸送が妨害されにくい。
素含有気体、特に空気を通す。分散相として乳化された
微生物含有栄養水溶液の個々の滴に、油相を経由して酸
素を通す。工程の末期においても、従来の工程を行う場
合よりは、はるかに気体の輸送が妨害されにくい。
要すれば、栄養溶液の生育促進成分を、少しずつ、また
は連続的に補充する。すなわち、例えば同化し得る炭素
を含有する化合物、例えばグルコースを反応混合物に徐
々に加えることが可能である。
は連続的に補充する。すなわち、例えば同化し得る炭素
を含有する化合物、例えばグルコースを反応混合物に徐
々に加えることが可能である。
このような栄養物を、強力に攪拌された発酵槽に直接導
入することによって、均質に分散させることができる。
栄養水溶液の他の成分（例えば微量成分）または分散水
相のpHを調節するために必要な他の反応物質（例えば塩
基）の添加にも同じことが当てはまる。
入することによって、均質に分散させることができる。
栄養水溶液の他の成分（例えば微量成分）または分散水
相のpHを調節するために必要な他の反応物質（例えば塩
基）の添加にも同じことが当てはまる。
所望の収率が得られるか、または生体高分子生成が低下
もしくは停止するまで培養を続ける。バッチ法において
は、油相および生体高分子含有分散相を、通例、生成物
の所望の用途に応じて分離し、その後、通常の方法で多
糖類を水相から分離し、精製し得る。化学工程において
通例用いられる方法によって、W/O乳濁液を破壊するこ
とができる（例えば、ウルマン・エンチクロペディー・
デァ・テヒニッシェン・ヘミー（Ullmann Enzyklopaedi
e der techinischen Chemie）1975年、第IV巻、453頁以
下、およびホウベン−ヴェイル（Houben−Weyl）、メト
ーデン・デァ・オルガニッシェン・ヘミー（Methoden d
er Organischen Chemie）1958年、第I/1巻、219〜220頁
参照）。従って、乳濁液の分離は、乳濁液破壊物質の添
加により、要すれば機械的に力（例えば振動、衝撃また
は圧力）を加えることにより、加温により、希釈によ
り、または蒸発および他の手段で外側の相を濃縮するこ
とによって行なうことができる。適当な化学化合物の添
加による乳濁液の破壊（いわゆる解乳化）は、特に良く
知られている。幾つかの乳濁液破壊剤が市販されている
（前記ホウベン−ヴェイル参照）。分離の後に、標準的
な精製（例えば適当な溶媒で、生体高分子含有水相を洗
い流すこと）を行ない得る。
もしくは停止するまで培養を続ける。バッチ法において
は、油相および生体高分子含有分散相を、通例、生成物
の所望の用途に応じて分離し、その後、通常の方法で多
糖類を水相から分離し、精製し得る。化学工程において
通例用いられる方法によって、W/O乳濁液を破壊するこ
とができる（例えば、ウルマン・エンチクロペディー・
デァ・テヒニッシェン・ヘミー（Ullmann Enzyklopaedi
e der techinischen Chemie）1975年、第IV巻、453頁以
下、およびホウベン−ヴェイル（Houben−Weyl）、メト
ーデン・デァ・オルガニッシェン・ヘミー（Methoden d
er Organischen Chemie）1958年、第I/1巻、219〜220頁
参照）。従って、乳濁液の分離は、乳濁液破壊物質の添
加により、要すれば機械的に力（例えば振動、衝撃また
は圧力）を加えることにより、加温により、希釈によ
り、または蒸発および他の手段で外側の相を濃縮するこ
とによって行なうことができる。適当な化学化合物の添
加による乳濁液の破壊（いわゆる解乳化）は、特に良く
知られている。幾つかの乳濁液破壊剤が市販されている
（前記ホウベン−ヴェイル参照）。分離の後に、標準的
な精製（例えば適当な溶媒で、生体高分子含有水相を洗
い流すこと）を行ない得る。
本発明の特に好ましい一態様において、発酵槽内容物の
部分流を、バッチ式に、または連続的に分取し、処理
し、所望により少なくとも部分的に系に戻す。分取した
部分流を、例えば反応助剤の添加または微生物の補充に
使用し得る。同時に、このような側流を経て、最終生成
物を、バッチ式または連続的に発酵槽から除去し得る。
これにより、本発明の方法を連続的に行なうことがで
き、とりわけ生体高分子含有水相の定期的な調節によ
り、工程の進行を所望のように調節し得る。これによ
り、従来実際に適用されてきた単一工程バッチ法を凌
ぐ、技術的に改良された方法が新しく開発される。
部分流を、バッチ式に、または連続的に分取し、処理
し、所望により少なくとも部分的に系に戻す。分取した
部分流を、例えば反応助剤の添加または微生物の補充に
使用し得る。同時に、このような側流を経て、最終生成
物を、バッチ式または連続的に発酵槽から除去し得る。
これにより、本発明の方法を連続的に行なうことがで
き、とりわけ生体高分子含有水相の定期的な調節によ
り、工程の進行を所望のように調節し得る。これによ
り、従来実際に適用されてきた単一工程バッチ法を凌
ぐ、技術的に改良された方法が新しく開発される。
多糖類は、既知の方法、例えば沈澱および乾燥によって
水相から単離される。水相を最初に例えば100℃を越え
る温度に十分加熱し、直ちに冷却して、存在する微生物
を殺し、要すれば生体高分子の粘度を改良する。次い
で、生体高分子を、例えばアルコールによる沈澱によっ
て得、その後、濾過および乾燥する。生成物を精製する
洗浄工程は、既知の方法に含まれる。
水相から単離される。水相を最初に例えば100℃を越え
る温度に十分加熱し、直ちに冷却して、存在する微生物
を殺し、要すれば生体高分子の粘度を改良する。次い
で、生体高分子を、例えばアルコールによる沈澱によっ
て得、その後、濾過および乾燥する。生成物を精製する
洗浄工程は、既知の方法に含まれる。
［実施例］ 実施例１ キサントモナス・カンペストリスNRRL−Ｂ−1459−Ａ
を、15発酵槽（内容物体積10）内で28℃で好気的に
培養した。24時間予備培養したものを発酵槽に接種し
た。
を、15発酵槽（内容物体積10）内で28℃で好気的に
培養した。24時間予備培養したものを発酵槽に接種し
た。
本培養の栄養培地： トウモロコシ浸漬液 10g/ 大豆粉 6g/ Na2HPO4・12H2O 0.9g/ （NH4）2HPO4 0.8g/ MgSO4・7H2O 0.2g/ 油：イソパーＭ＊ 250g/ 乳化剤：リノール酸ジエタノールアミド 8g/ 回転速度 2200min-1 空気 IVVM ＊ 200〜250℃で沸騰するイソパラフィン混合物；エッ
ソ・ヘミー（Esso Chemie）社、商標 培養溶液調製後、反応器を滅菌し、接種した。発酵の
間、グルコースを、濃度が約10g/に保たれるように連
続的に導入した。水酸化カリウムで、pHを7.0に一定に
保った。30時間発酵後、攪拌を一時的に止め、別に滅菌
した油を乳化剤と共に加えた。油の添加後、前と同様に
発酵を続けた。
ソ・ヘミー（Esso Chemie）社、商標 培養溶液調製後、反応器を滅菌し、接種した。発酵の
間、グルコースを、濃度が約10g/に保たれるように連
続的に導入した。水酸化カリウムで、pHを7.0に一定に
保った。30時間発酵後、攪拌を一時的に止め、別に滅菌
した油を乳化剤と共に加えた。油の添加後、前と同様に
発酵を続けた。
約160時間培養後、キサンタン濃度は60g/であった。
実施例２ 第２の試験は、ATCC31602株を使用して同様に行った。
しかし、この場合には、乳化剤として市販品「コンパー
ラン（Comperlan）VOD」を使用した。この製品は、本出
願人が製造したもので、植物油由来の脂肪酸ジエタノー
ルアミドから成る。
しかし、この場合には、乳化剤として市販品「コンパー
ラン（Comperlan）VOD」を使用した。この製品は、本出
願人が製造したもので、植物油由来の脂肪酸ジエタノー
ルアミドから成る。
110時間後に発酵を止めた時、キサンタン濃度は60g/
であった。
であった。
比較例 同様の条件下に、他の乳化剤を用いて比較発酵を行っ
た。この場合、リノール酸ジエタノールアミドの代わり
に、本出願人製の市販乳化剤「デヒムルス（Dehymuls）
Ｆ」（比較的分子量の高い脂肪酸エステルの混合物）を
使用した。
た。この場合、リノール酸ジエタノールアミドの代わり
に、本出願人製の市販乳化剤「デヒムルス（Dehymuls）
Ｆ」（比較的分子量の高い脂肪酸エステルの混合物）を
使用した。
乳濁液調製後、乳濁液が安定ではなかったので、発酵を
中止しなければならず、それ故、更にキサンタンを生成
することは不可能であった。停止後のキサンタン濃度は
20g/であった。
中止しなければならず、それ故、更にキサンタンを生成
することは不可能であった。停止後のキサンタン濃度は
20g/であった。
Claims (7)
- 【請求項１】乳濁液形成および安定化のためにW/O乳化
剤を使用して、発酵条件下に安定なW/O乳濁液中で分散
水相として存在する水性栄養培地中で、生体高分子生成
微生物株を好気的に培養することによって、水性培地に
おいて増粘作用を有する細胞外生体高分子を製造する方
法であって、油相を混合物全量に対して50容量％を越え
ない量で使用し、W/O乳化剤として脂肪酸ジアルカノー
ルアミドを用いることを特徴とする方法。 - 【請求項２】脂肪酸残基がモノ−またはポリ−オレフィ
ン性不飽和基であってよい脂肪酸ジエタノールアミドを
使用する第１項記載の方法。 - 【請求項３】乳化剤を、混合物全量に対して0.5〜２重
量％、好ましくは0.7〜1.2重量％の量で使用する第１項
または第２項記載の方法。 - 【請求項４】30±５℃の温度で液体のイソパラフィン炭
化水素または液体トリグリセリド、特に食用油を均質相
として使用する第１〜３項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】油相を、混合物全量に対して30〜40容量％
の量で使用する第１〜４項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項６】最終生成物を生体高分子分離工程に付す前
に、分散水相中、生体高分子収率を混合物全量に対して
少なくとも５重量％とする第１〜５項のいずれかに記載
の方法。 - 【請求項７】とりわけキサントモナス属の多糖類生体高
分子の製造のために用いる第１〜６項のいずれかに記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3545246.3 | 1985-12-20 | ||
| DE19853545246 DE3545246A1 (de) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | Verfahren zur herstellung von exozellulaeren biopolymeren mit verdickungswirkung fuer waessrige medien |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62163696A JPS62163696A (ja) | 1987-07-20 |
| JPH074263B2 true JPH074263B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=6289044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61305156A Expired - Lifetime JPH074263B2 (ja) | 1985-12-20 | 1986-12-20 | 細胞外生体高分子の製法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4871665A (ja) |
| EP (1) | EP0229990B1 (ja) |
| JP (1) | JPH074263B2 (ja) |
| AT (1) | ATE75259T1 (ja) |
| DE (2) | DE3545246A1 (ja) |
| NO (1) | NO167304C (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5114849A (en) * | 1990-10-26 | 1992-05-19 | Weyerhaeuser Company | Protectants for microbial fermentation |
| US5962286A (en) * | 1992-06-01 | 1999-10-05 | Anastassiadis; Savas | Process for the production of gluconic acid with a strain of Aureobasidium pullulans (de bary) Arnaud |
| JP2855600B2 (ja) * | 1993-11-08 | 1999-02-10 | 信越化学工業株式会社 | キサンタンガムの発酵生産方法 |
| DE19923784A1 (de) * | 1999-05-25 | 2000-11-30 | Cognis Deutschland Gmbh | Verwendung von Mikroemulsionen in Fermentationsverfahren |
| DE19923785A1 (de) * | 1999-05-25 | 2000-11-30 | Cognis Deutschland Gmbh | Verwendung von PIT-Emulsionen in Fermentationsverfahren |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4226736A (en) * | 1974-07-22 | 1980-10-07 | The Drackett Company | Dishwashing detergent gel composition |
| DE3105556A1 (de) * | 1981-02-16 | 1982-09-02 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | "verbessertes verfahren zur herstellung von xanthomonas-biopolymeren" |
| US4352882A (en) * | 1981-09-08 | 1982-10-05 | Kelco Biospecialties Limited | Production of xanthan gum by emulsion fermentation |
| FR2516527B1 (fr) * | 1981-11-16 | 1986-05-23 | Rhone Poulenc Spec Chim | Compositions a base de gommes hydrosolubles, leur preparation et leur utilisation |
| DE3224547A1 (de) * | 1982-07-01 | 1984-01-05 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verbessertes verfahren zur herstellung von exozellulaeren biopolymeren |
| DE3330328A1 (de) * | 1983-08-23 | 1985-03-14 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur verringerung der viskositaet von fermentationsbruehen |
| FR2575178B1 (fr) * | 1984-12-21 | 1987-01-16 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede de production de polysaccharides de type xanthane |
-
1985
- 1985-12-20 DE DE19853545246 patent/DE3545246A1/de not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-12-12 EP EP86117359A patent/EP0229990B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-12 AT AT86117359T patent/ATE75259T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-12-12 DE DE8686117359T patent/DE3685014D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-19 NO NO865188A patent/NO167304C/no unknown
- 1986-12-19 US US06/944,684 patent/US4871665A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-20 JP JP61305156A patent/JPH074263B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0229990A3 (en) | 1987-09-30 |
| NO167304B (no) | 1991-07-15 |
| EP0229990A2 (de) | 1987-07-29 |
| DE3685014D1 (de) | 1992-05-27 |
| NO865188L (no) | 1987-06-22 |
| EP0229990B1 (de) | 1992-04-22 |
| US4871665A (en) | 1989-10-03 |
| NO167304C (no) | 1991-10-23 |
| DE3545246A1 (de) | 1987-06-25 |
| JPS62163696A (ja) | 1987-07-20 |
| NO865188D0 (no) | 1986-12-19 |
| ATE75259T1 (de) | 1992-05-15 |
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