JPH11276157A - 新規ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類、新規ヘテロ多糖及びその製造方法 - Google Patents
新規ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類、新規ヘテロ多糖及びその製造方法Info
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- JPH11276157A JPH11276157A JP10206998A JP10206998A JPH11276157A JP H11276157 A JPH11276157 A JP H11276157A JP 10206998 A JP10206998 A JP 10206998A JP 10206998 A JP10206998 A JP 10206998A JP H11276157 A JPH11276157 A JP H11276157A
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- novel heteropolysaccharide
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 新規なヘテロ多糖を提供し、該ヘテロ多糖を
産生する微細藻類を提供し、且つそのヘテロ多糖産生微
細藻類を用いた低コストで生産性の高いヘテロ多糖生産
方法を提供する。 【解決手段】 培地にＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する新
規ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類、具体的には、Ｃ
ｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍ
ｉｓ ＮＹ２Ｆを培養し、培地中において構成単糖とし
てアンヒドロガラクトースを実質的に含まない３０％以
上のガラクトース、具体的には、ガラクトース７０％；
マンノース１３％；キシロース１０％；アラビノース３
％；グルコース２％；ラムノース２％を主たる構成糖と
する分子量１００万以上の新規ヘテロ多糖を藻体外へ産
出せしめ、該培地より、新規ヘテロ多糖を採取する。
産生する微細藻類を提供し、且つそのヘテロ多糖産生微
細藻類を用いた低コストで生産性の高いヘテロ多糖生産
方法を提供する。 【解決手段】 培地にＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する新
規ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類、具体的には、Ｃ
ｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍ
ｉｓ ＮＹ２Ｆを培養し、培地中において構成単糖とし
てアンヒドロガラクトースを実質的に含まない３０％以
上のガラクトース、具体的には、ガラクトース７０％；
マンノース１３％；キシロース１０％；アラビノース３
％；グルコース２％；ラムノース２％を主たる構成糖と
する分子量１００万以上の新規ヘテロ多糖を藻体外へ産
出せしめ、該培地より、新規ヘテロ多糖を採取する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化炭素を炭素
源として光合成により独立栄養的に増殖し、新規ヘテロ
多糖産生能を有するコッコミクサ属に属する微細藻類Ｃ
ｏｃｃｏｍｙｘａｓｐ．ＮＹ２Ｆ自体、新規ヘテロ多
糖、及びその新規ヘテロ多糖の製造方法に関する。
源として光合成により独立栄養的に増殖し、新規ヘテロ
多糖産生能を有するコッコミクサ属に属する微細藻類Ｃ
ｏｃｃｏｍｙｘａｓｐ．ＮＹ２Ｆ自体、新規ヘテロ多
糖、及びその新規ヘテロ多糖の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微生物、特に細菌が産生する多糖は種々
の機能を持つことが知られており実用に供されている多
糖も幾つかある。細菌が産生する多糖の機能性について
は例えば文献（浜田、高分子加工、Ｖｏｌ．３６，Ｎ
ｏ．２，Ｐ９，１９８７）に記載されているように、種
々の機能を有することが知られている。また微細藻類が
産生する多糖についても幾つかの報告がある。例えば
「藻類の生態」（秋山 他、内田老鶴圃、Ｐ５１０，１
９８６）には、藻種とその産生多糖について、簡単にま
とめられている。藻類が産生する多糖を構成する単糖に
関する知見については殆ど報告がなく、例えば、Ｂ．
Ｇ．Ｍｏｏｒｅらの報告（ＳＣＩＥＮＣＥ，Ｖｏｌ．１
４５，７ Ａｕｇ．，Ｐ５８６，１９６４）に一部、記
載がある程度である。微細藻類の産生多糖については、
研究が少なく、また微細藻類が産生する多糖が実用に供
された例は現状では見あたらない。
の機能を持つことが知られており実用に供されている多
糖も幾つかある。細菌が産生する多糖の機能性について
は例えば文献（浜田、高分子加工、Ｖｏｌ．３６，Ｎ
ｏ．２，Ｐ９，１９８７）に記載されているように、種
々の機能を有することが知られている。また微細藻類が
産生する多糖についても幾つかの報告がある。例えば
「藻類の生態」（秋山 他、内田老鶴圃、Ｐ５１０，１
９８６）には、藻種とその産生多糖について、簡単にま
とめられている。藻類が産生する多糖を構成する単糖に
関する知見については殆ど報告がなく、例えば、Ｂ．
Ｇ．Ｍｏｏｒｅらの報告（ＳＣＩＥＮＣＥ，Ｖｏｌ．１
４５，７ Ａｕｇ．，Ｐ５８６，１９６４）に一部、記
載がある程度である。微細藻類の産生多糖については、
研究が少なく、また微細藻類が産生する多糖が実用に供
された例は現状では見あたらない。
【０００３】多糖は、増粘性、乳化安定性、分散性、保
水性など、多糖それぞれが種々の特性を有し、それぞれ
の特性を生かして食品をはじめ一般工業、医薬品、化粧
品などに利用されるが、新規な多糖の開発により、これ
らの用途の拡大が期待される。微細藻類が産生する多糖
を実用化するためには、従来にはない性質を有する新規
な多糖を開発すること、さらにはそれを安価に生産する
ことが必要であり、新規な多糖を産生し、且つ多糖産生
能の高い微細藻類の探索分離、生産性が高く、より低コ
ストで実施できる培養方法の開発などが求められてい
る。
水性など、多糖それぞれが種々の特性を有し、それぞれ
の特性を生かして食品をはじめ一般工業、医薬品、化粧
品などに利用されるが、新規な多糖の開発により、これ
らの用途の拡大が期待される。微細藻類が産生する多糖
を実用化するためには、従来にはない性質を有する新規
な多糖を開発すること、さらにはそれを安価に生産する
ことが必要であり、新規な多糖を産生し、且つ多糖産生
能の高い微細藻類の探索分離、生産性が高く、より低コ
ストで実施できる培養方法の開発などが求められてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、新規な多糖
を提供し、新規な多糖を産生する微細藻類を提供し、且
つその多糖産生微細藻類を用いた低コストで生産性の高
い多糖の製造方法を提供することを目的とする。
を提供し、新規な多糖を産生する微細藻類を提供し、且
つその多糖産生微細藻類を用いた低コストで生産性の高
い多糖の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、新規な多
糖を産生する微細藻類とこれを用いて安価に多糖を生産
する方法を提供するため、空気中あるいは排ガスなどに
含まれる二酸化炭素を炭素源として光合成により独立栄
養的に増殖し、しかも藻体外に多糖を産生する微細藻類
の探索を行った。その結果、藻体外に新規な多糖を産生
する微細藻類を自然界から分離することができ本発明を
完成させた。
糖を産生する微細藻類とこれを用いて安価に多糖を生産
する方法を提供するため、空気中あるいは排ガスなどに
含まれる二酸化炭素を炭素源として光合成により独立栄
養的に増殖し、しかも藻体外に多糖を産生する微細藻類
の探索を行った。その結果、藻体外に新規な多糖を産生
する微細藻類を自然界から分離することができ本発明を
完成させた。
【０００６】すなわち、本発明の微細藻類は、新規ヘテ
ロ多糖コッコガラクタン産生能を有する微細藻類Ｃｏｃ
ｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ
ＮＹ２Ｆである。
ロ多糖コッコガラクタン産生能を有する微細藻類Ｃｏｃ
ｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ
ＮＹ２Ｆである。
【０００７】本発明の新規ヘテロ多糖の製造方法は、培
地にＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する新規ヘテロ多糖産生
能を有する微細藻類を培養し、培地中において構成単糖
としてアンヒドロガラクトースを実質的に含まない３０
％以上のガラクトースを主たる構成糖とする分子量３０
０万以上の新規ヘテロ多糖を藻体外へ産出せしめ、該培
地より、新規ヘテロ多糖を採取することを特徴とする。
地にＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する新規ヘテロ多糖産生
能を有する微細藻類を培養し、培地中において構成単糖
としてアンヒドロガラクトースを実質的に含まない３０
％以上のガラクトースを主たる構成糖とする分子量３０
０万以上の新規ヘテロ多糖を藻体外へ産出せしめ、該培
地より、新規ヘテロ多糖を採取することを特徴とする。
【０００８】さらに好ましい本発明の新規ヘテロ多糖の
製造方法は、培地にＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する新規
ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類を培養し、構成単糖
として６０−８０％のガラクトースを含むものからなる
新規ヘテロ多糖を藻体外へ産出せしめ、該培地より分子
量１００万以上の新規ヘテロ多糖を採取することを特徴
とする。
製造方法は、培地にＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する新規
ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類を培養し、構成単糖
として６０−８０％のガラクトースを含むものからなる
新規ヘテロ多糖を藻体外へ産出せしめ、該培地より分子
量１００万以上の新規ヘテロ多糖を採取することを特徴
とする。
【０００９】本発明の新規ヘテロ多糖は、構成単糖とし
てアンヒドロガラクトースを実質的に含まない３０％以
上のガラクトースを主たる構成糖とする、分子量１００
万以上のヘテロ多糖である。新規ヘテロ多糖コッコガラ
クタン産生能を有する微細藻類Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ ｇ
ｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆは、構
成単糖として７０％前後のガラクトースを主たる構成糖
とする、分子量１００万以上の新規ヘテロ多糖コッコガ
ラクタンを藻体外へ産出させることができる。本発明の
ヘテロ多糖は、藻体外発酵産物であるので、藻体内発酵
産物のような藻体を破壊して抽出するような面倒な工程
が必要なく、工業的生産に有利である。
てアンヒドロガラクトースを実質的に含まない３０％以
上のガラクトースを主たる構成糖とする、分子量１００
万以上のヘテロ多糖である。新規ヘテロ多糖コッコガラ
クタン産生能を有する微細藻類Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ ｇ
ｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆは、構
成単糖として７０％前後のガラクトースを主たる構成糖
とする、分子量１００万以上の新規ヘテロ多糖コッコガ
ラクタンを藻体外へ産出させることができる。本発明の
ヘテロ多糖は、藻体外発酵産物であるので、藻体内発酵
産物のような藻体を破壊して抽出するような面倒な工程
が必要なく、工業的生産に有利である。
【００１０】本発明の新規ヘテロ多糖コッコガラクタン
産生能を有する微細藻類Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅ
ｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆは、自然界か
ら分離された微細藻類（以下、本藻類という）であり、
新潟県の石油採掘場の土壌から分離されたものである。
本藻類の藻類学的性質は次の通りである。
産生能を有する微細藻類Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅ
ｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆは、自然界か
ら分離された微細藻類（以下、本藻類という）であり、
新潟県の石油採掘場の土壌から分離されたものである。
本藻類の藻類学的性質は次の通りである。
【００１１】１．形態学的性質 （１）藻体は単細胞で、その細胞は長さ４〜６μｍの楕
円形、ないし楕円に近い球状である。図１に本藻類の断
面の電子顕微鏡写真を示す。
円形、ないし楕円に近い球状である。図１に本藻類の断
面の電子顕微鏡写真を示す。
【００１２】（２）細胞には１個の葉緑体があり、その
形状はカップ状又は板状で、ピレノイドをもたない。
形状はカップ状又は板状で、ピレノイドをもたない。
【００１３】（３）藻体は４個、時に８個の自生胞子を
形成し、遊走子はつくらない。
形成し、遊走子はつくらない。
【００１４】（４）細胞壁は一重で、細胞の周囲に寒天
質状の多糖を分泌し、藻体は全体としてコロニー状にな
る。
質状の多糖を分泌し、藻体は全体としてコロニー状にな
る。
【００１５】２．生理学的性質 （１）光合成能：光合成により生育する独立栄養微生物
である。
である。
【００１６】（２）含有色素系：クロロフィルａ、クロ
ロフィルｂを有する。
ロフィルｂを有する。
【００１７】 （３）生育温度：至適生育温度 ２５〜３０℃ 生育温度範囲 １５〜３５℃ （４）生育ｐＨ：至適生育ｐＨ ４〜８ 生育ｐＨ範囲 ３〜１０ （５）生育ＣＯ2 濃度：至適ＣＯ2 濃度 ０．０３〜５％ 生育ＣＯ2 濃度 ０．０３〜４０％ 本藻類の上記の性質に基づいて分類上の位置の決定を以
下の通り行った。
下の通り行った。
【００１８】藻体が単細胞で緑色、クロロフィルａ及び
ｂをもち、独立栄養を行うＮＹ２Ｆ株の特徴はこの微細
藻類が緑藻網Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｃｅａｅ、クロロコッ
クム目Ｃｈｌｏｒｏｃｏｃｃａｌｅｓであることを示し
ている（西澤一俊，千原光雄編集，藻類研究法，１９７
９）。
ｂをもち、独立栄養を行うＮＹ２Ｆ株の特徴はこの微細
藻類が緑藻網Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｃｅａｅ、クロロコッ
クム目Ｃｈｌｏｒｏｃｏｃｃａｌｅｓであることを示し
ている（西澤一俊，千原光雄編集，藻類研究法，１９７
９）。
【００１９】Ｋｏｍａｅｋら（Ｊ．Ｋｏｍａｅｋ ＆
Ｂ．Ｆｏｔｔ， Ｄａｓ Ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ
ｄｅｓ Ｓｕｓｗａｓｓｅｒｓ，１９８３）の分類に
よると、クロロコックム目のうち、細胞の周囲に寒天質
を分泌し、自生胞子で増殖する藻類はラディオコックス
科Ｒａｄｉｏｃｏｃｃａｃｅａｅに所属する。前記
「１．形態学的性質」の欄の（３）及び（４）の特徴は
これらと一致しており、ＮＹ２Ｆ株はラディオコックス
科であると考えられる。また、Ｋｏｍａｅｋらはラディ
オコックス科をＲａｄｉｏｃｏｃｃｏｉｄｅａｅ、Ｄｉ
ｓｐｏｒｏｉｄｅａｅ、Ｄｉｃｔｙｏｃｈｌｏｒｅｌｌ
ｏｉｄｅａｅ、Ｐａｌｍｏｄｉｃｔｙｏｉｄｅａｅの四
つの亜科に分類している。後者の三亜科は糸状の寒天質
などをもつか、または細胞が寒天質内に均一に平らに配
列する特徴があり、ＮＹ２Ｆ株のそれと一致しない。細
胞が寒天質内に不均一に配列するというラディオコック
ス亜科Ｒａｄｉｏｃｏｃｃｏｉｄｅａｅの特徴と一致す
る。細胞が葉緑体をもつこと、寒天質に同心円状の模様
が無いこと、細胞にはピレノイドが無く、２〜４個の自
生胞子が母細胞に斜めにまたはゆがんで形成されること
は、ＮＹ２Ｆ株がコッコミクサ属Ｃｏｃｃｏｍｙｘａで
あることを示している。
Ｂ．Ｆｏｔｔ， Ｄａｓ Ｐｈｙｔｏｐｌａｎｋｔｏｎ
ｄｅｓ Ｓｕｓｗａｓｓｅｒｓ，１９８３）の分類に
よると、クロロコックム目のうち、細胞の周囲に寒天質
を分泌し、自生胞子で増殖する藻類はラディオコックス
科Ｒａｄｉｏｃｏｃｃａｃｅａｅに所属する。前記
「１．形態学的性質」の欄の（３）及び（４）の特徴は
これらと一致しており、ＮＹ２Ｆ株はラディオコックス
科であると考えられる。また、Ｋｏｍａｅｋらはラディ
オコックス科をＲａｄｉｏｃｏｃｃｏｉｄｅａｅ、Ｄｉ
ｓｐｏｒｏｉｄｅａｅ、Ｄｉｃｔｙｏｃｈｌｏｒｅｌｌ
ｏｉｄｅａｅ、Ｐａｌｍｏｄｉｃｔｙｏｉｄｅａｅの四
つの亜科に分類している。後者の三亜科は糸状の寒天質
などをもつか、または細胞が寒天質内に均一に平らに配
列する特徴があり、ＮＹ２Ｆ株のそれと一致しない。細
胞が寒天質内に不均一に配列するというラディオコック
ス亜科Ｒａｄｉｏｃｏｃｃｏｉｄｅａｅの特徴と一致す
る。細胞が葉緑体をもつこと、寒天質に同心円状の模様
が無いこと、細胞にはピレノイドが無く、２〜４個の自
生胞子が母細胞に斜めにまたはゆがんで形成されること
は、ＮＹ２Ｆ株がコッコミクサ属Ｃｏｃｃｏｍｙｘａで
あることを示している。
【００２０】中野（堀輝三編集，藻類の生活史集成１，
１９９４）によるとコッコミクサ属の１種Ｃ．ｇｌｏｅ
ｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ Ｒｅｉｓｉｇｌでは、
栄養細胞内に自生胞子が形成され、それらは放出された
後、分裂を繰り返し、同時に寒天物質を細胞外に分泌し
て、全体はコロニー状になるとしている。以上のことか
ら、ＮＹ２Ｆ株はＣｏｃｃｏｍｙｘａ ｓｐ．であると
同定できる。
１９９４）によるとコッコミクサ属の１種Ｃ．ｇｌｏｅ
ｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ Ｒｅｉｓｉｇｌでは、
栄養細胞内に自生胞子が形成され、それらは放出された
後、分裂を繰り返し、同時に寒天物質を細胞外に分泌し
て、全体はコロニー状になるとしている。以上のことか
ら、ＮＹ２Ｆ株はＣｏｃｃｏｍｙｘａ ｓｐ．であると
同定できる。
【００２１】また、この種は中央ヨーロッパにおいても
知られており、Ｋｏｍａｅｋらによると、この属には７
個の種があり、Ｃ．ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍ
ｉｓは細胞がやや長く不規則な楕円形から球形を呈し、
５．５〜６．５μｍ×２．８〜５．０μｍの大きさで、
２〜８個の自生胞子を形成するとしている。ＮＹ２Ｆ株
は、Ｃ．ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓの特徴
と一致する。
知られており、Ｋｏｍａｅｋらによると、この属には７
個の種があり、Ｃ．ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍ
ｉｓは細胞がやや長く不規則な楕円形から球形を呈し、
５．５〜６．５μｍ×２．８〜５．０μｍの大きさで、
２〜８個の自生胞子を形成するとしている。ＮＹ２Ｆ株
は、Ｃ．ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓの特徴
と一致する。
【００２２】以上のことから、本発明者らはＮＹ２Ｆ株
をＣｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏ
ｒｍｉｓと同定し、Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂ
ｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆと命名し、下記の
実験に用いた。
をＣｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏ
ｒｍｉｓと同定し、Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂ
ｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆと命名し、下記の
実験に用いた。
【００２３】また、本藻類が藻体の周囲に分泌している
寒天質はフェノール−硫酸法及びＨＰＬＣの分析の結
果、多糖であることを確認した。
寒天質はフェノール−硫酸法及びＨＰＬＣの分析の結
果、多糖であることを確認した。
【００２４】以上のように、本藻類は藻体外に多糖を産
生するため、藻体内に多糖を産生する藻類からの多糖の
抽出に比較して、藻体を破砕して多糖を細胞外に出す工
程を必要としないため、多糖の抽出が容易であり、培養
液からの多糖の分離精製のためのエネルギー及びコスト
が小さくてすむという利点を有する。
生するため、藻体内に多糖を産生する藻類からの多糖の
抽出に比較して、藻体を破砕して多糖を細胞外に出す工
程を必要としないため、多糖の抽出が容易であり、培養
液からの多糖の分離精製のためのエネルギー及びコスト
が小さくてすむという利点を有する。
【００２５】また、二酸化炭素を炭素源として光合成に
より独立栄養的に増殖し、多糖を産生する性質を有する
ので、空気を炭素源として利用できる利点がある。更
に、生育温度や生育ｐＨの範囲が広く、培養が容易であ
る。生育できる二酸化炭素濃度も比較的高く、例えば排
ガス中の二酸化炭素を炭素源として利用し、多糖を生産
することが可能で多糖の生産コストを低減できる。ま
た、本藻類は後述するように多糖の産生能が高く、２５
日間の培養液中の多糖濃度は約１ｇ／Ｌとなる。
より独立栄養的に増殖し、多糖を産生する性質を有する
ので、空気を炭素源として利用できる利点がある。更
に、生育温度や生育ｐＨの範囲が広く、培養が容易であ
る。生育できる二酸化炭素濃度も比較的高く、例えば排
ガス中の二酸化炭素を炭素源として利用し、多糖を生産
することが可能で多糖の生産コストを低減できる。ま
た、本藻類は後述するように多糖の産生能が高く、２５
日間の培養液中の多糖濃度は約１ｇ／Ｌとなる。
【００２６】本藻類が産生する多糖（以下、本多糖）に
ついて以下に説明する。本多糖はガラクトースを主たる
構成単糖とするヘテロ多糖である。本多糖を構成する単
糖の組成比は、分析値によれば、ガラクトース７０％、
マンノース１３％、キシロース１０％、アラビノース３
％、グルコース２％及びラムノース２％である。また、
本多糖の元素組成は、炭素４２％、水素７％、酸素５０
％、窒素は１％以下、イオウ、リンは０．３％以下であ
る。
ついて以下に説明する。本多糖はガラクトースを主たる
構成単糖とするヘテロ多糖である。本多糖を構成する単
糖の組成比は、分析値によれば、ガラクトース７０％、
マンノース１３％、キシロース１０％、アラビノース３
％、グルコース２％及びラムノース２％である。また、
本多糖の元素組成は、炭素４２％、水素７％、酸素５０
％、窒素は１％以下、イオウ、リンは０．３％以下であ
る。
【００２７】現在のところ、ガラクトースを７０％も含
むヘテロ多糖は、報告されていない。また、ガラクトー
スを主構成単糖とするヘテロ多糖としては、アガロース
（アガロース中のガラクトースの組成比は５０％）のみ
が知られている。しかし、アガロースはガラクトースと
アンヒドロガラクトースをほぼ同じ比率で含むが、本多
糖はアンヒドロガラクトースを含まないためアガロース
ではない。またアガロースの水溶液（アガロース濃度１
％以上）は室温でゲル化するが、本多糖の水溶液は室温
でゲル化しない。以上のことから、本多糖は新規なヘテ
ロ多糖であると考えられるので、上記糖組成比のものを
コッコガラクタンと命名した。
むヘテロ多糖は、報告されていない。また、ガラクトー
スを主構成単糖とするヘテロ多糖としては、アガロース
（アガロース中のガラクトースの組成比は５０％）のみ
が知られている。しかし、アガロースはガラクトースと
アンヒドロガラクトースをほぼ同じ比率で含むが、本多
糖はアンヒドロガラクトースを含まないためアガロース
ではない。またアガロースの水溶液（アガロース濃度１
％以上）は室温でゲル化するが、本多糖の水溶液は室温
でゲル化しない。以上のことから、本多糖は新規なヘテ
ロ多糖であると考えられるので、上記糖組成比のものを
コッコガラクタンと命名した。
【００２８】コッコガラクタンは熱水（１００℃以上）
にのみ溶解し、酸やアルカリによる加水分解を受けにく
く、非常に難分解性であるという特徴を有する。またコ
ッコガラクタンは高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬ
Ｃ）によれば、分子量が１００万以上（プルラン換算）
の超高分子であり、その水溶液は粘性が高く、０．５％
の水溶液で約１０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の粘土を有
する。
にのみ溶解し、酸やアルカリによる加水分解を受けにく
く、非常に難分解性であるという特徴を有する。またコ
ッコガラクタンは高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬ
Ｃ）によれば、分子量が１００万以上（プルラン換算）
の超高分子であり、その水溶液は粘性が高く、０．５％
の水溶液で約１０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の粘土を有
する。
【００２９】以上のような特徴からコッコガラクタン
は、例えば、増粘剤、懸濁剤、さらに具体的には、塗料
の懸濁剤などとして利用できる可能性が高い。
は、例えば、増粘剤、懸濁剤、さらに具体的には、塗料
の懸濁剤などとして利用できる可能性が高い。
【００３０】本藻類によるコッコガラクタンの生産方法
を以下に述べる。本発明における培養は、通常液体培地
を用いて空気或いは二酸化炭素を含むガスを吹き込み、
培養槽内に光を供給しながら攪拌培養により実施される
ことが好ましい。当該液体培養培地の炭素源は二酸化炭
素が使用される。二酸化炭素源としては、例えば空気、
排ガス、あるいは二酸化炭素ガスを空気に混合した合成
ガスなどを用いることができる。濃度はＣＯ2 ０．０３
〜２０％が好ましい。窒素源としては硝酸態窒素化合
物、例えば硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリ
ウムなどが用いられる。窒素の濃度は２５〜２５０ｍｇ
／Ｌ（窒素換算）が好ましい。
を以下に述べる。本発明における培養は、通常液体培地
を用いて空気或いは二酸化炭素を含むガスを吹き込み、
培養槽内に光を供給しながら攪拌培養により実施される
ことが好ましい。当該液体培養培地の炭素源は二酸化炭
素が使用される。二酸化炭素源としては、例えば空気、
排ガス、あるいは二酸化炭素ガスを空気に混合した合成
ガスなどを用いることができる。濃度はＣＯ2 ０．０３
〜２０％が好ましい。窒素源としては硝酸態窒素化合
物、例えば硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリ
ウムなどが用いられる。窒素の濃度は２５〜２５０ｍｇ
／Ｌ（窒素換算）が好ましい。
【００３１】また培地に加える無機塩類としては、例え
ば、リン酸水素カリウム、リン酸二水素カリウム、グリ
セロリン酸二ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化第二
鉄、硫酸鉄、塩化マンガン、硫酸マンガン、塩化亜鉛、
硫酸亜鉛、塩化コバルト、塩化カルシウム、塩化ナトリ
ウム、炭酸ナトリウム、硫酸銅、モリブデン酸ナトリウ
ム、ヨウ化カリウムなどが用いられる。更に、必要に応
じてビタミンＢ1 、Ｂ12、ビオチンなどのビタミン類や
クエン酸、クエン酸鉄、アンモニアクエン酸、などの有
機酸類を微量栄養源として培地に添加することにより、
より良好な増殖が得られる。
ば、リン酸水素カリウム、リン酸二水素カリウム、グリ
セロリン酸二ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化第二
鉄、硫酸鉄、塩化マンガン、硫酸マンガン、塩化亜鉛、
硫酸亜鉛、塩化コバルト、塩化カルシウム、塩化ナトリ
ウム、炭酸ナトリウム、硫酸銅、モリブデン酸ナトリウ
ム、ヨウ化カリウムなどが用いられる。更に、必要に応
じてビタミンＢ1 、Ｂ12、ビオチンなどのビタミン類や
クエン酸、クエン酸鉄、アンモニアクエン酸、などの有
機酸類を微量栄養源として培地に添加することにより、
より良好な増殖が得られる。
【００３２】培養は、前記組成からなる液体培地に藻体
を直接接種するか、別に前培養によって得られる種培養
液を接種して行われる。この種培養液の調製は、例え
ば、前記組成からなる液体培地に斜面培養した藻体を１
白金耳接種して３０℃で３〜７日間培養することにより
行われる。
を直接接種するか、別に前培養によって得られる種培養
液を接種して行われる。この種培養液の調製は、例え
ば、前記組成からなる液体培地に斜面培養した藻体を１
白金耳接種して３０℃で３〜７日間培養することにより
行われる。
【００３３】培地のｐＨは３〜１０の範囲、好ましくは
４〜８であるが、培養中は特にｐＨコントロールを必要
としない。
４〜８であるが、培養中は特にｐＨコントロールを必要
としない。
【００３４】培養温度は生育範囲の１５〜３５℃で行わ
れるが、好ましくは２５〜３０℃の範囲である。
れるが、好ましくは２５〜３０℃の範囲である。
【００３５】照射光強度は、培養初期の藻体濃度の低い
ときは小さく、培養によって藻体濃度が高くなるに従い
光強度を大きくするのが好ましいが、培養中一定強度の
光を与えても良い。この場合、光強度を強くしすぎない
ことが重要である。例えば、５０〜２５０μＥ／ｍ2 ／
ｓの光強度で培養が行われる。培養期間は培養条件によ
り異なるが、通常２０〜３０日間である。尚、培養液中
の多糖濃度はフェノール硫酸法で測定することができ
る。
ときは小さく、培養によって藻体濃度が高くなるに従い
光強度を大きくするのが好ましいが、培養中一定強度の
光を与えても良い。この場合、光強度を強くしすぎない
ことが重要である。例えば、５０〜２５０μＥ／ｍ2 ／
ｓの光強度で培養が行われる。培養期間は培養条件によ
り異なるが、通常２０〜３０日間である。尚、培養液中
の多糖濃度はフェノール硫酸法で測定することができ
る。
【００３６】培養液中に蓄積されたヘテロ多糖は常法に
従って分離抽出することができる。即ち、培養液を希釈
して加熱し、藻体を遠心分離などにより分離したのちエ
チルアルコールなどを添加してヘテロ多糖の結晶を析出
させ、ろ過などによりヘテロ多糖を分離することができ
る。
従って分離抽出することができる。即ち、培養液を希釈
して加熱し、藻体を遠心分離などにより分離したのちエ
チルアルコールなどを添加してヘテロ多糖の結晶を析出
させ、ろ過などによりヘテロ多糖を分離することができ
る。
【００３７】以上のように、本発明によるとガラクトー
スを主構成単糖とする新規なヘテロ多糖を容易にしかも
高い生産性で得ることができる。また、炭素源として二
酸化炭素を用いるため、空気、場合によっては排ガスの
使用も可能であり、低コストで生産が可能である。
スを主構成単糖とする新規なヘテロ多糖を容易にしかも
高い生産性で得ることができる。また、炭素源として二
酸化炭素を用いるため、空気、場合によっては排ガスの
使用も可能であり、低コストで生産が可能である。
【００３８】
【実施例】硫酸カルシウム四水和物１５０ｍｇ、硝酸カ
リウム１００ｍｇ、硫酸マグネシウム七水和物４０ｍ
ｇ、β−グリセロリン酸二ナトリウム５０ｍｇ、トリス
ヒドロキシアミノメタン５００ｍｇ、塩化第二鉄六水和
物０．５８８ｍｇ、塩化マンガン四水和物０．１０８ｍ
ｇ、塩化亜鉛０．０３１５ｍｇ、塩化コバルト六水和物
０．０１２ｍｇ、モリブデン酸ナトリウム二水和物０．
００７５ｍｇ、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム３
ｍｇを１Ｌ中に含む培地をｐＨ７．５に調製した後、１
２０℃、２０分間滅菌し、あらかじめ蒸気滅菌しておい
た２０Ｌ容の内部照射攪拌式の培養槽に仕込んだ。
リウム１００ｍｇ、硫酸マグネシウム七水和物４０ｍ
ｇ、β−グリセロリン酸二ナトリウム５０ｍｇ、トリス
ヒドロキシアミノメタン５００ｍｇ、塩化第二鉄六水和
物０．５８８ｍｇ、塩化マンガン四水和物０．１０８ｍ
ｇ、塩化亜鉛０．０３１５ｍｇ、塩化コバルト六水和物
０．０１２ｍｇ、モリブデン酸ナトリウム二水和物０．
００７５ｍｇ、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム３
ｍｇを１Ｌ中に含む培地をｐＨ７．５に調製した後、１
２０℃、２０分間滅菌し、あらかじめ蒸気滅菌しておい
た２０Ｌ容の内部照射攪拌式の培養槽に仕込んだ。
【００３９】槽内温度を３０℃に制御した後、これに上
記と同じ培地で７日間前培養したＣｏｃｃｏｍｙｘａ
ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆを植
菌し、ＣＯ2 濃度５％を含む空気を４Ｌ／ｍｉｎで通気
しながら７０ｒｐｍで攪拌し、培養を行った。光はキセ
ノン光源からリアクタ内部の攪拌翼を兼ねた発光体に光
ファイバーを用いて光を伝送し、発光体から光を照射供
給した。培養初期は発光体表面の光強度を５７μＥ／ｍ
2 ／ｓとし、徐々に光の強度を強くして、最終的には２
１５μＥ／ｍ2 ／ｓで照射した。
記と同じ培地で７日間前培養したＣｏｃｃｏｍｙｘａ
ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆを植
菌し、ＣＯ2 濃度５％を含む空気を４Ｌ／ｍｉｎで通気
しながら７０ｒｐｍで攪拌し、培養を行った。光はキセ
ノン光源からリアクタ内部の攪拌翼を兼ねた発光体に光
ファイバーを用いて光を伝送し、発光体から光を照射供
給した。培養初期は発光体表面の光強度を５７μＥ／ｍ
2 ／ｓとし、徐々に光の強度を強くして、最終的には２
１５μＥ／ｍ2 ／ｓで照射した。
【００４０】藻体及びヘテロ多糖の濃度をそれぞれ乾燥
重量法とフェノール硫酸法で測定し、藻体量と多糖量の
経時的変化を調べた。このときの培養の結果を示すグラ
フを図２に示す。藻体及びヘテロ多糖は順調に増加し、
５４６ｈｒ培養後のヘテロ多糖の到達濃度は１．１ｇ／
Ｌであった。本培養液を９０℃で１時間加熱後、速やか
に７０００ｒｐｍで１５分間遠心分離し、上澄液を回収
した。この上澄液は波長４９０ｎｍの吸光度において多
糖を示す吸収が見られた。
重量法とフェノール硫酸法で測定し、藻体量と多糖量の
経時的変化を調べた。このときの培養の結果を示すグラ
フを図２に示す。藻体及びヘテロ多糖は順調に増加し、
５４６ｈｒ培養後のヘテロ多糖の到達濃度は１．１ｇ／
Ｌであった。本培養液を９０℃で１時間加熱後、速やか
に７０００ｒｐｍで１５分間遠心分離し、上澄液を回収
した。この上澄液は波長４９０ｎｍの吸光度において多
糖を示す吸収が見られた。
【００４１】次いでこの上澄液に４倍量のエタノールを
加えて一晩冷却放置し、生成した結晶を４０μｍのメッ
シュでろ過し、回収した。さらに６０℃で乾燥後、粉砕
して、２２ｇの粉末状のヘテロ多糖が得られた。
加えて一晩冷却放置し、生成した結晶を４０μｍのメッ
シュでろ過し、回収した。さらに６０℃で乾燥後、粉砕
して、２２ｇの粉末状のヘテロ多糖が得られた。
【００４２】得られたヘテロ多糖を酸分解により単糖に
調製し、ＨＰＬＣ分析により構成糖を調べた。ＨＰＬＣ
のチャートを図３に示し、その定量計算の結果を下記の
表１に示す。
調製し、ＨＰＬＣ分析により構成糖を調べた。ＨＰＬＣ
のチャートを図３に示し、その定量計算の結果を下記の
表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】上記実施例を複数回行って得られた２個の
ヘテロ多糖の試料（試料１及び試料２の各ヘテロ多糖）
について有機元素分析を行った。その結果を下記の表２
に示す。得られたヘテロ多糖の分子量分布曲線を図４に
示す。
ヘテロ多糖の試料（試料１及び試料２の各ヘテロ多糖）
について有機元素分析を行った。その結果を下記の表２
に示す。得られたヘテロ多糖の分子量分布曲線を図４に
示す。
【００４５】
【表２】
【００４６】これらの結果より、重量平均分子量はプル
ランに換算して１００万とした。
ランに換算して１００万とした。
【００４７】次に、得られたヘテロ多糖の次のようにし
てＩＲ分析を行った。試料０．５ｍｇをＫＢｒ２００ｍ
ｇに混合して錠剤を成形した。成形した錠剤を用いてＩ
Ｒスペクトルを測定した。測定条件は下記に示した。
てＩＲ分析を行った。試料０．５ｍｇをＫＢｒ２００ｍ
ｇに混合して錠剤を成形した。成形した錠剤を用いてＩ
Ｒスペクトルを測定した。測定条件は下記に示した。
【００４８】 装置： Ｉｍｐａｃｔ ４００Ｄ（Ｎｉｃｏｌｅｔ） 分解能： ２ｃｍ-1 積算回数：６４回 検出器： ＤＴＧＳ ＫＲＳ５ 測定方法：透過法（ＫＢｒ錠剤法） その結果を図５にＩＲスペクトルとして示し、その吸収
体を下記の表３に示す。
体を下記の表３に示す。
【００４９】
【表３】
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、産業上有用性のある新
規なヘテロ多糖を提供することができる。
規なヘテロ多糖を提供することができる。
【００５１】本発明によれば、ヘテロ多糖産生能を有す
るＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する微細藻類を提供するこ
とができる。
るＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する微細藻類を提供するこ
とができる。
【００５２】本発明によれば、ヘテロ多糖産生能を有す
るＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する微細藻類を空気や排ガ
スなどに含まれる二酸化炭素を炭素源として培養するこ
とにより、新規ヘテロ多糖を生産性高く、低コストで生
産することができる。
るＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する微細藻類を空気や排ガ
スなどに含まれる二酸化炭素を炭素源として培養するこ
とにより、新規ヘテロ多糖を生産性高く、低コストで生
産することができる。
【００５３】本発明の新規ヘテロ多糖は、藻体外に産生
されるので抽出が容易で安価に生産できるため、生産性
が高い。
されるので抽出が容易で安価に生産できるため、生産性
が高い。
【００５４】本発明の新規ヘテロ多糖は、粘度が高いの
で、増粘剤、分散剤として種々の産業に利用可能性があ
る。
で、増粘剤、分散剤として種々の産業に利用可能性があ
る。
【図１】Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄ
ｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆの電子顕微鏡写真である。
ｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆの電子顕微鏡写真である。
【図２】Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄ
ｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆを培養したときの藻体量と多
糖量の経時的変化を示すグラフである。
ｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆを培養したときの藻体量と多
糖量の経時的変化を示すグラフである。
【図３】実施例で得られたヘテロ多糖を酸分解により単
糖に調製し、ＨＰＬＣ分析で得られたチャートを示す。
糖に調製し、ＨＰＬＣ分析で得られたチャートを示す。
【図４】実施例で得られたヘテロ多糖の分子量の分布曲
線を示すグラフである。
線を示すグラフである。
【図５】実施例で得られたヘテロ多糖のＩＲスペクトル
を示す。
を示す。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１２Ｒ 1:89） (72)発明者 山村 健治 東京都港区西新橋２−８−11 第７東洋海 事ビル８階 財団法人 地球環境産業技術 研究機構内 (72)発明者 軽部 征夫 神奈川県川崎市宮前区東有馬１−13−16
Claims (8)
- 【請求項１】 新規ヘテロ多糖コッコガラクタン産生能
を有する微細藻類Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ ｇｌｏｅｏｂｏ
ｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆ。 - 【請求項２】 前記微細藻類は、生育温度範囲が１５〜
３５℃であり、生育二酸化炭素濃度が０．０３〜４０％
である請求項請１記載の微細藻類Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ
ｇｌｏｅｏｂｏｔｒｙｄｉｆｏｒｍｉｓ ＮＹ２Ｆ。 - 【請求項３】 培地にＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する新
規ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類を培養し、培地中
において構成単糖としてアンヒドロガラクトースを実質
的に含まない３０％以上のガラクトースを主たる構成糖
とする新規ヘテロ多糖を藻体外へ産出せしめ、該培地よ
り、新規ヘテロ多糖を採取することを特徴とする新規ヘ
テロ多糖の製造方法。 - 【請求項４】 培地にＣｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する新
規ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類を培養し、構成単
糖として６０−８０％のガラクトースを含むものからな
る新規ヘテロ多糖コッコガラクタンを藻体外へ産出せし
め、該培地より、新規ヘテロ多糖を採取することを特徴
とする新規ヘテロ多糖の製造方法。 - 【請求項５】 培地に二酸化炭素を含有するガスを導入
して培養して二酸化炭素を炭素原として資化させること
を特徴とする請求項３又は４記載の新規ヘテロ多糖の製
造方法。 - 【請求項６】 構成単糖としてアンヒドロガラクトース
を実質的に含まない３０％以上のガラクトースを主たる
構成糖とする、分子量が１００万以上の新規ヘテロ多
糖。 - 【請求項７】 下記の比率の分析値誤差が許容される範
囲の構成単糖からなり、熱水（１００℃以上）に溶解
し、水溶液は室温でゲル化せず、酸やアルカリによる加
水分解を受けにくく、難分解性である分子量が１００万
以上の新規ヘテロ多糖コッコガラクタン：ガラクトース
７０％；マンノース１３％；キシロース１０％；アラビ
ノース３％；グルコース２％；ラムノース２％。 - 【請求項８】 Ｃｏｃｃｏｍｙｘａ属に属する新規ヘテ
ロ多糖産生能を有する微細藻類の培養培地から採取され
た請求項６又は７記載の新規ヘテロ多糖。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206998A JP3442281B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 新規ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類、新規ヘテロ多糖及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206998A JP3442281B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 新規ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類、新規ヘテロ多糖及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11276157A true JPH11276157A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3442281B2 JP3442281B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=14317487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10206998A Expired - Fee Related JP3442281B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 新規ヘテロ多糖産生能を有する微細藻類、新規ヘテロ多糖及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442281B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012160360A2 (en) | 2011-05-20 | 2012-11-29 | Naturally Scientific Technologies Limited | Photosynthetic process |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10206998A patent/JP3442281B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012160360A2 (en) | 2011-05-20 | 2012-11-29 | Naturally Scientific Technologies Limited | Photosynthetic process |
| US9562244B2 (en) | 2011-05-20 | 2017-02-07 | Naturally Scientific Technologies Limited | Method of producing plant suspension cells in a growth medium enriched with carbonic acid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3442281B2 (ja) | 2003-09-02 |
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