JPS61212295A - 微生物によるセルロ−ス性物質の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はアセトバクター属に属し、セルロース性物質を
生産する能力を有する微生物が生産するセルロース性物
質の製造方法に関する。

このセルロース性物質は可食性であり食品分野で利用さ
れるほか水系分散性に優れているので食品、化粧品又は
塗料等の粘度の保持、食品原料生地の強化、水分の保持
、食品安定性向上、低カロリー添加物又は乳化安定化助
剤としての産業上利用価値がある。

ルの構造的物理的特徴に基づき高分子、特に水系高分子
用補強材として各種の産業用用途がある。

このような離解物は高い引張弾性率を示すので該セルロ
ース性離解物を紙状または固型状に固化した物資はミク
ロフィブリルの構造的特徴に基づくすぐれた機械特性が
期待され、各種産業用素材としての応用がある。

（従来技術） 従来よυアセトバクター属に属しセルロースを生成する
能力を有する微生物を用いてセルロースを生成する方法
は知られている。

これらの方法では培地中に高価な酵母エキス、ベグトン
などを加えているために生成されるセルロースは高価で
あシかつ生成速度も遅く、生成量・ｑ・ が低く異らずしも満足されるものでない。

又酵母エキスなどに含まれる特定な成分がセルロース生
成促進に関与しているということは知られていない。

（本発明が解決しようとする問題点） アセトバクター属に属するセルロース性物質を生成する
能力を有する微生物を用いてセルロース性物質の生産が
安定して辛く、効率よく安価に製造する方法を開発する
ことにある。

研究を行ない、アセトバクター属に属し、セルロース性
物質を生産する能力を有する微生物を培地中にイノシト
ール又はフィチン酸を添加した培地中で培養することに
よシ、従来の製造法に比べて著しくセルロース性物質の
生産性が向上されることを知った。本発明はこの知見に
基づいて完成されたものである。

本発明において使用される微生物はアセトベクターに属
し、セルロース性物質を生産する微生物であればどのよ
うなものでもよい。

−例を挙げればアセトバクター・アセチ・サツ、スピー
シス、キシリナム（Ａｃｅｔｏｂａｅｔｅｒ　ａａ＠ｔ
ｉ　５ｕｂｓｐ。

ｘｙｌｌｎｕｍ　）　ＡＴＣＣ１０８２１を挙げること
ができる。

の塩又はフィチンの誘導体を含む。ここでフィチンの誘
導体とはフィチン酸からイノシトールへ分解される過程
で生成される物質であシ、イノシトールに１ないし５個
のリン酸基が結合したものである。

本発明において使用されるイノシトール又はフ＃梵 イチ〉は化学的に純粋なもの以外にこれらの物質を含有
するものであってもよい。

炭素源としてはシュークロス、グルコース、フラクトー
ス、マンニトール、ツルピトー、ル、ガラクトース、マ
ルトース、エリスリット、カドニット、グリセリンエチ
レングリコール、エタノール、酢酸、等が単独或は併用
して用いられる。更にはこれらのものを含有する澱粉氷
解物、チトラスモラセス、ビートモラセス、ビート搾汁
、サトウキビ搾汁、柑橘類を始めとする果汁等が使用出
来る。

窒素源としては硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、
リン酸アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸塩、尿素
、−２ｆトン等有機或は無機の窒素源ビタミン、脂肪酸
、核酸、更にこれらのものを含有する−（プトン、カザ
ミノ酸、酵母エキス等が使この）也に 用され、’）２．７．９−　トリカルデキシーＩＨピロ
ロ（２，３−５〕−キノリン−４，５−ジオンも添加す
ると効果がある。

生育にアミノ酸等を要求する栄養要求性変異株を使用す
る場合には要求される栄養素を補添することが必要であ
る。無機塩類としてはリン酸塩、マグネシウム塩、カル
シウム塩、鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、モリブデン
酸塩、赤血塩、キレート金属類等が使用される。

培養の−は３ないし７に、望ましくは３．５〜５の範囲
で制御する。

培養温度は１０〜４０℃、望ましくは２５〜３５℃の範
囲で行う。

培養槽に供給する酸素濃度は５〜１００％、望ましくは
２０〜３０％であれば良い。

１〜３０日間培養することによシ培養液へ酸素供給され
る側通常の静置培養では表層にセルロース性物質が生産
される。

本発明の方法によって生成されるセルロース性物質はそ
のまま採取してもよく、さらに本物質中に含まれる菌体
を始めとするセルロース性物質以外の物質を取シ除く処
理をほどこしてもよい。

不純物を取シ除くためには水洗、加圧脱水、希酸洗滌、
アルカリ洗滌、トルエン及び酢酸エチルなどの極性有機
溶媒による処理、次亜塩素酸ソーダ及び過酸化水素など
の漂白剤による処理、リゾチームなどの菌体溶解酵素に
よる処理、ラウリル硫酸ソーダ、デソキシコール酸など
の界面活性剤による処理、常温から２００℃の範囲の加
熱洗滌などを単独及び併用してほどこすことによシセル
ロース様物質から不純物を除去することが出来る。

このようにして得られた本発明でいうセルロース性物質
とは以下のものをいう。

本発明のセルロース性物質とはセルロース及びセルロー
スを主鎖としたへテロ多糖を含むもの及びβ−１，３，
β−１，２等のグルカンを含むものである。ヘテロ多糖
の場合のセルロース以外の構成成分けマンノース、フラ
クトース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、
ラムノース、グルクロン酸等の六炭糖、五炭糖＾機酸等
である。

なおこれ等の多糖が単一物質である場合もあるし２種以
上の多糖が水素結合等によシ混在してもよい。

実施例１ シュークロース５％、リン酸Ｉカリウム０．３％硫酸マ
グネシウム（７水塩）０．０５％、カブミノ酸（Ｄｉｆ
ｃｏ社製）０゜８チ、ｐＨ５の組成の培地４００＃ｌ／
！を５００ｍ容坂ロフラスコに張込み、１２０℃３０分
間殺菌した。

上記の組成の培地に寒天２チを加えた斜面寒天培地で３
０℃６日間生育させたアセトバクター・アセチ・サブス
ピーシス・キシリナムＡＴＣＣ１０８２１を上記の殺菌
した培地に接種し３０℃２日間振盪製）０．５Ｑ％、イ
ノシトール０．１０％、フィチン酸（味＋７）素製）０
．０５％、フィチン・カルシウム塩（東京化成製）０．
０２％、フィチン・１カルシウム・４マグネシウム・２
アンモニア塩（オルガノ製）０．０２チを添加した培地
１００ｍ／！を綿栓した５００ｍ１ｇ広口試薬びんに張
込み１２０℃１０分間殺菌した。

このそれぞれのびんに上記の種母を５チ容量接種し、３
０℃で２週間静置培養した。

）ト主 それぞれのびんに生成したセルロース瞭物質を加圧脱水
洗滌をくり返して充分洗った後１０５℃で恒量になるま
で乾燥し測定した。

その結果を第１表に示した。

第１表の結果から判る如くセルロース様物質の生産はイ
ノシトール、フィチン酸、フィチン・カルシウム塩、フ
ィチ／（１カルシウム・４マグネシウム・２アンモニア
塩）の添加により著しく向上することが判る。

実施例２ 表４基本培地 シュークロース５１　リン酸Ｉカリウム０．３％。

給源としてそれぞれ単独に大豆分解液、大豆ホエー、′
味總、米ぬか分解液、トウモロコシ浸漬数冊エキス、乾
燥酵母を全窒素に全窒素に換算して０．０５’％及びカ
ブミノ酸とフィチン酸０．０２％を加え、−（５に調整
した培地２００ｍ／ｌ−綿栓した５０〇−容広口試薬び
んに張込み１２０℃２０分間殺菌した。

基本培地に酵母エキス０．５％、寒天２％を加えた試験
管斜面寒天培地で３０℃６日間生育させたアセトバクタ
ー・アセチ・サブスピーシス・キシリナムＡＴＣＣ１０
８２１を上記の殺菌した培地に接種し３０℃で５週間静
置培養した。

１ト生 −それぞれのびんに生成したセルロース様物質を加圧脱
水洗滌をくシ返して充分洗った後１０５℃で恒量になる
まで乾燥し測定した。

その結果を第２表に示した。

第２表の結果から判る如（ニー鼻輪フィチン酸等を含有
することが知られている大豆分解液、味液、小麦ヌカ分
解液、大豆ホエー、米ヌカ分解液、麦芽抽出液、トウモ
ロコシ浸漬液、酵母エキス、酵母、ソイトンなどの天然
物質を添加するとセル口１）上 一ス様物質の生産量が向上することが判る。

実施例３ 表２の基本培地にカザミノ酸（ＤｌｆｃｒＪ！！！　）
　０．８チ、フィチン酸０．０５％を加えた培地の−を
３．４．５．６．７とそれぞれ調整し培地１００Ｗｔｌ
を綿栓した５　００　ｒｆＬｔ容広口試薬びんに張込み
１２０℃２０分間殺菌した。

上記の組成の培地に寒天２チを加えｐＨ５に調整して作
製した斜面寒天培地で３０℃６時間生育させたアセトバ
クター・アセチ・サブスピーシス・キシリナム　ＡＴＣ
Ｃ１０８２１を上記の殺菌した培地に接種し３０℃で２
週間培養した。

それぞれのびんで生成したセルロース様物質を実施例１
の方法で測定した。

その結果を第３表に示した。

第３表から判る如く培地の始発−は４〜５がセ１注 ルロース豐物質の生産量が高いことが判る。

実施例４ イ シュークロース５チ、リン酸！カリウム０．０５成の培
地５０　Ｑｍ／を小型ジャーファメンター（全容１００
０ｉｎｌ）に張込み１２０℃３０分間殺菌した。

上記の培地を用い坂ロフラスコで３日間前培養したアセ
トバクター・アセチ・サブスピーシス。

キシリナムＡＴＣＣ１０８２１を上記の小型ジャーファ
メンターに接種し３０℃、ｐＨ４制御で低酸素供給（２
０Ｏｒｐｍ、１／２０　ｖ、ｖ、ｍ　）と、高酸素供給
（１２００ｒｐｍ、１／２　ｖ、ｖ、ｍ　）の条件下で
１２０時間培養を行った。

Ｉ庫 各ジャー内に生成したセルロース婦物質を実施例１の方
法で測定した。

その結果を第４表に示した。

第４表　　１．。

第４表から判る如く低酸素供給条件でも高酸素供給条件
でも七−・−ス門物質は生成するが高酸企り 素供給条件の方がセルロース様物質の生産性は高い。

実施例５ サッカロース５チ、フィチン酸０．１０％、カブミノ酸
（Ｄｉｆｅ’＞製）１．０％、リン酸１カリウム０．１
チの基本培地に硫酸マグネシウム７水塩を０４．０．０
３チ、０４５％、２チ、４％なるようにそれぞれ加えｐ
Ｈ４，５に調整した各培地７０ｍ／を直径１５画のガラ
ス製シャーレに入れ１２０℃で１０分間殺菌した。

基本培地を用い坂ロフラスコで前培養したアセトバクタ
ー・アセチ・−ｙ′ブスピーシス・キシリナムＡＴＣＣ
１０８２１を上記の各シャーレに１０％容量接種し培養
温度３０℃で７日間静置培養した。

）極 各シャーレで生産されたセルロース様物質を流水中で透
析抗酸を充分性りた後１０５℃で恒量になるまで乾燥し
測定した。

その結果を第５表に示した。

第５表 第５表の結果から判る如く硫酸マグネシウム（７水塩）
を添加することにょシセルロース様物質の生産量が多く
なった。

実施例６ 各種糖含有天然搾汁を糖換算で５チ、リン酸１カリウム
０．１％、硫酸マグネシウム７水塩０．０５襲、総合ア
ミノ酸（味の索類）０．１％、フィチン酸０．１１ｐ）
Ｉｓの培地２００１１Ｌｔを５ｏｏＭｌ容広口試薬びん
に入れ１２０ｔｌ：１０分間殺菌した。

実施例５に従って接種し、培養温度２８℃で３週間静置
培養した。

）主 生産されたセルロース様物質を実施例ＩＫ従って測定し
た。

その結果を第６表に示した。

第６表の結果から判る如く各種天然搾汁がセル１ｔ− ロース様物質の生産に用いられることが判る。

実施例７ アセトバクターキシリナム　ＩＦｏ　３２８８アセトパ
クターアセチイ　ＩＦｏ　３２８４アセトバクターアセ
チ・サブスピーシスアセチ　ＡＴＣＣ２３７４７アセト
パクターアセチサブスピーシスキシリナム　ＡＴＣＣ２
３７６９アセトバクターアセチサブスピーシスキシリナ
ム　ＡＴＣＣ２３７７０を実施例１の方法で接種し３０
℃で４週間静置培養した。

◇振 生成セルロース憑物質及び不溶性多糖の生産量を実施例
１の方法で測定した。

その結果を第７表に示した。

第７表の結果から判る如くアセトバクター・ア産性が向
上することが判る。

実施例８ 酵母エキス０．３　％　、フィチン酸０．０２％、リン
酸１カリウム０．３　％　、硫酸マグネシウム７水塩０
．０３％の組成で−５に調整した基本培地に各種糖類及
びその混合比を変えて添加した培地２００１を綿栓した
５００ゴ容広ロ試薬びんに入れ１２０℃で１０分間殺菌
した。

実施例の基本培地を用い坂ロフラスコで前培養したアセ
トバクター・アセチ・サブスピーシス・キシリナムＡＴ
ＣＣ１０８２１を各広口試薬びんに接種し、培養温度３
０℃で１月間静置培養した。

１雁 生産されたセルロース璧物質を実施例１に従って測定し
た。

その結果を第８表に示した。

１人生 第８表の結果よシ判る如くセルロース今物質は各穐糖類
単独及び混合でも生成することが判る。

実施例９ サッカロース５チ、フィチン０．０２％、カデミｌ五 ノ酸（Ｄｉｆｃ塾製）０．５チ、リン酸１カリウム０．
１％、硫酸マグネシウム７水塩０．５％の組成の基本培
地に２．７．９−　）リヵルがキシーＩＨピロロ（２、
３−５：）−キノリン−４，５−ジオン（以下ＰＱＱと
略する。メチロモナスメチロプーラＡＪ　１１１３１よ
シ採取）０．００１％添加し培地１００Ｆ！Ｌｌを綿栓
した５００ｄ容広口試薬びんに入れ１２０℃で１０分間
殺菌した。

基本培地を用い坂ロフラスコで前培養したアセトバクタ
ー・アセチ・サブスピーシス・キシリナムＡＴＣＣ１０
８２１を広口試薬びんに接種し培養温度３０℃で１４日
間静置培養した。

ＰＱＱ無添加の培地も添加したものと同様に培養した。

）ｌ唖 生産されたセルロース畿物質を流水中で透析的に洗滌を
充分行った後１０５℃で恒量になるまで乾燥し測定した
。

その結果を第９表に示した。

第９表の結果から判る如＜　ＰＱＱを添加すること１通 によシセルロース豊物質の生産量が多くなることが判る
。

実施例１０ シュークロース５１酵母エキス０．５　％　、リン酸Ｉ
カリウム０．５チ、硫酸マグネシウム７水塩０．１チｐ
Ｈ５の組成の培地３０００Ｗｔｌを面積４２Ｘ３７譚、
高さ２０ｃｒｎのステンレス容器に入れガーゼを８重に
して覆い１２０℃２０分間殺菌した。

上記と同一培地を用い坂ロフラスコで前培養したアセト
バクター・アセチ・サツスビーシス・キシリナムＡＴＣ
Ｃ１０８２１を接種し培養温度３０℃で１月間静置培養
した。

Ｉ陣 生成したセルロース肴物質（厚さ約１．２　ｃｍ　）を
５　ｃｍ　Ｘ　５　ｃｒｓに切シ下記の各種の沈静処理
を行った２５ａｎ２のセルロース諸物質−下テストピー
スと略℃を水４００ｍ１入った５００Ｒ１容ビーカーに
入れ１日常温で保った（Ａ法と省略する。）。テストピ
ースを１−ＮａＯＨに入れ１００℃２時間処理した（Ｂ
法と略す。）。加圧脱水したテストピースを１％酢酸エ
チル液に浸漬し４０℃で１日間保った。

（Ｃ法と略する。）。加圧脱水したテストピースをキッ
チンハイクー（花王セッケン製）１０倍液に浸漬し１日
間保った。（Ｄ法と略す。） 加圧脱水したテストピースを４％ラウリル硫硫酸ノー液
液浸漬し５０℃で１日間保った。（Ｅ法と略す、） 加圧脱水したテストピースを０．１％リゾチーム、リゾ
ヌクレアーゼ（Ｓｉｇｍａ製）０．００１％、デオキシ
リがヌクレアーゼ（Ｓ１ｇｍａ製）Ｑ、００５％加えた
液に浸漬し４０℃で８時間保ちその後プロナーゼＰ（科
−研化学製）０．１％になるように添加して１６時間保
った。（Ｆ法と略す、） ペニシリンＧ　１００ｒ〜添加したー４の液に加圧脱水
したテストピースを浸漬し３５℃で１日間保った後ドデ
シル硫酸ソーダ１チになるように加え１日間保った。（
Ｇ法と略す。） 加圧脱水したテストピースを１％）リクロ酢酸液に浸漬
し１００℃３０分間処理した後加圧脱水洗滌しトリプシ
ン０．０１％液に浸漬し４０℃で１日間保った。（Ｈ法
と略す） その結果を第１０表に示した。

洗滌結果は目視で観察して４段階方法で表示した。

表示方法　−：沈静効果なし ＋：〃　　わずかＫあシ ＋二　　Ｉ　　あシ ＋１＋：〃　　極めてあシ 第１０表の結果から判る如く本発明のセルロー小！ ス糧物質の洗滌及び不純物の除去は種々の方法によって
出来ることが判る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アセトバクター属に属しセルロース性物質生産能を有す
   る微生物をイノシトール、又はフィチン酸を添加した培
   地で培養し、培地中にセルロース、セルロース性物質を
   生成蓄積せしめ該物質を採取することを特徴とするセル
   ロースの製造方法