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JPS6044918B2 - Method for producing polysaccharides using microorganisms - Google Patents
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JPS6044918B2 - Method for producing polysaccharides using microorganisms - Google Patents

Method for producing polysaccharides using microorganisms

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Publication number
JPS6044918B2
JPS6044918B2 JP11121078A JP11121078A JPS6044918B2 JP S6044918 B2 JPS6044918 B2 JP S6044918B2 JP 11121078 A JP11121078 A JP 11121078A JP 11121078 A JP11121078 A JP 11121078A JP S6044918 B2 JPS6044918 B2 JP S6044918B2
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JP
Japan
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insoluble
water
polysaccharide
bacillus
polysaccharides
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JP11121078A
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由美子 雨宮
大樹 中山
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SANRAKU KK
Original Assignee
SANRAKU KK
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Publication date
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有胞子乳酸菌によつて製造される多糖類及び
それを製造する方法に関し、詳しくは中温性有胞子乳酸
菌によつて製造される新規な水溶性フルクタン及びそれ
を製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to polysaccharides produced by spore-forming lactic acid bacteria and methods for producing the same, and more particularly, to novel water-soluble fructans produced by mesophilic spore-forming lactic acid bacteria and polysaccharides produced by mesophilic spore-forming lactic acid bacteria. Relating to a method of manufacturing.

ブドウ糖等を代謝して消費糖の50%以上を乳酸に変え
る、いわゆる乳酸菌は内生胞子を形成しないとされて来
た。代謝形式では乳酸菌と変らない’が分類学上からは
内生胞子形成菌であるバチラセー (Bacillac
eae)に属する細菌は有胞子乳酸菌と呼ばれている。
有胞子乳酸菌には50゜Cに生育の適温を有し、右旋性
の乳酸をつくる好熱菌の一群と、左旋性ない門しラセミ
乳酸をつくり生育の適温が45℃以下の中温性有胞子乳
酸菌として分類されている。
It has been thought that so-called lactic acid bacteria, which metabolize glucose and convert more than 50% of consumed sugar into lactic acid, do not form endospores. Although metabolically it is no different from lactic acid bacteria, taxonomically it is an endospore-forming bacterium called Bacillac.
Bacteria belonging to the genus Eae) are called spore-forming lactic acid bacteria.
Spore-forming lactic acid bacteria include a group of thermophilic bacteria that produce dextrorotatory lactic acid and have an optimal growth temperature of 50°C, and a group of mesophilic bacteria that produce racemic lactic acid that is not levorotatory and have an optimal growth temperature of 45°C or lower. It is classified as a spore lactic acid bacterium.

有胞子酸菌の中にもバチルス ズブチリス(Bacil
lussubtilis)の生産するレバン、又は乳酸
菌のうちにもロイコノストツク メセンテロイフデス(
Leuconostocmesenteroides)
、ロイコノストツク デキストラニカム(Leucon
ostocdextranicum)等が多糖類を生産
することは知られているが、有胞子乳酸菌か多糖類を生
産する報告は未だ知られていない。
Among the spore-forming bacteria, Bacillus subtilis
Among the lactic acid bacteria, levan produced by Leuconostoccus mesenterophides (
Leuconostocmesenteroides)
, Leuconostoccus dextranicum (Leucon)
Although it is known that bacteria such as L. ostocdextranicum produce polysaccharides, there have been no reports of spore-forming lactic acid bacteria producing polysaccharides.

夕 本発明者らは、本発明者らが分離同定した中温性有
胞子乳酸菌1托株中のバチルス レボラクチクス(Ba
cilluslaevOlacticus)に属する4
株が後に述べる条件下で不溶性のグルカンを生成し、そ
れと共に溶液中に水溶性のフルクタンを生成すること、
及びこれらの4株と共に他のバチルスレボラクチス、バ
チルス ラセミラクチクス(B.racemilact
icus)及びスプロラクトバチルス(SpOrOIa
ctObacillLls)属の菌株等の11株が水溶
性のフルクタンを生成すること、これらのグルカン及び
フルクタンが上記の従来からの有胞子細菌又は乳酸菌か
ら生産した多糖類と異なる多糖類であり、かつ水溶性の
フルタン及び不溶性のグルカンから水解した水溶性多糖
類はデキストラン類似の物性を示し、代用血漿としての
使用可能性を示すと共に若干の制癌性を示し薬剤原料た
り得ることを発見し本発明を完成した。
Evening The present inventors discovered that Bacillus levoracticus (Ba.
4 belonging to cillus laev Olacticus)
that the strain produces insoluble glucans under the conditions described below, and together with it produces water-soluble fructans in solution;
and these four strains as well as other Bacillus revolactis, B. racemilactis
icus) and Sprolactobacillus (SpOrOIa
ctObacillLls) that produce water-soluble fructans, and that these glucans and fructans are polysaccharides different from the polysaccharides produced from the conventional spore-forming bacteria or lactic acid bacteria mentioned above, and that they are water-soluble. It was discovered that a water-soluble polysaccharide hydrolyzed from flutane and insoluble glucan exhibits physical properties similar to dextran and can be used as a plasma substitute, as well as exhibits some anticancer properties and can be used as a raw material for drugs, and the present invention was completed. did.

すなわち、第一に中温性乳酸菌のうちカタラーゼを有し
左旋性の乳酸を生産するバチルス レボラクチクス(B
acilluslaevOlacticLls)に属す
るM−4,−66,−68及び−71株の4株は炭素源
と,して蔗糖を含む培地で200C〜40℃好ましくは
300C前後て培養すると水溶性多糖類を生成するが、
接種に胞子から発芽増殖したばかりの菌体を用いると、
不溶性の多糖類をつくり、又増殖後既に不溶性の多糖類
そのものを生成した培地を種母として二接種して蔗糖培
地に継代培養したときも同様に不溶性の多糖類をつくる
と共に液中に水溶性ゾル状の多糖類を生成していること
を見出した。
First, among the mesophilic lactic acid bacteria, Bacillus levoracticus (B.
M-4, -66, -68 and -71 strains belonging to A. acillus laev Olactic Lls produce water-soluble polysaccharides when cultured in a medium containing sucrose as a carbon source at 200C to 40C, preferably around 300C. but,
When using bacterial cells that have just sprouted from spores for inoculation,
Insoluble polysaccharides are produced, and when the culture medium in which insoluble polysaccharides themselves have already been produced after proliferation is inoculated twice as a seed and subcultured on a sucrose medium, insoluble polysaccharides are similarly produced and water-soluble polysaccharides are produced in the solution. It was discovered that a polysaccharide in the form of a sol was produced.

さらにこの不溶性グルカンに0.1N硫酸を加えて2紛
間沸騰湯煎上で加水分解すると、セフアデ3ツクスG−
200(架橋デキストランゲル)で!ろ過したとき、K
dが0になる程度の高分子量のままで水溶性となる。
Furthermore, 0.1N sulfuric acid was added to this insoluble glucan and hydrolyzed over a boiling water bath.
200 (crosslinked dextran gel)! When filtered, K
It becomes water-soluble while maintaining a high molecular weight such that d becomes 0.

この不溶性多糖類を1Nの硫酸で5時間沸騰湯煎上で加
水分解してペーパークロマトグラフイ一3により又、T
MS化してガスクロマトグラフイ一によりぶどう糖のみ
のピークを得、実質的にぶどう糖のみにより構成された
グルカンであることが確認された。
This insoluble polysaccharide was hydrolyzed with 1N sulfuric acid over boiling water for 5 hours, and then analyzed by paper chromatography.
After MS conversion and gas chromatography, a peak containing only glucose was obtained, and it was confirmed that the glucan was substantially composed only of glucose.

同時に生成した水溶性のゾル状の多糖類は、それにエタ
ノールとエチルエーテルの等4量混合物を加えて沈殿さ
せて0.1Nの硫酸で10分間沸騰湯煎上で加水分解し
てペーパークロマトグラフイ一により、又TMS化して
ガスクロマトグラフイ一により果糖のみのピークを得、
実質的に果糖のみにより構成されたフルクタンであるこ
とが確認された。註 ペーパークロマトグラフイ一に使
用した泊紙、東洋炉紙NO.5O、使用溶剤は次のとお
り、検出はフタール酸アニリン(a)n−プロパノール
:酢酸エチル:水=14:2:7(b)n−ブタノール
:酢酸:水=60:15:25(c)n−ブタノールリ
エタノール:水=4: 1:5(上層使用)(d)フエ
ノール:1%アンモニア水=4:1なお、第1図にガス
クロマトグラフイ一の結果を水溶性多糖類水水解物のク
ロマトグラムで示す。
The water-soluble sol polysaccharide produced at the same time was precipitated by adding a mixture of 4 equal amounts of ethanol and ethyl ether, hydrolyzed with 0.1N sulfuric acid over a boiling water bath for 10 minutes, and then subjected to paper chromatography. Then, a peak containing only fructose was obtained by TMS and gas chromatography.
It was confirmed that this is a fructan composed essentially only of fructose. Note Tomari paper used for paper chromatography, Toyoro paper No. 5O, the solvent used is as follows, detection is aniline phthalate (a) n-propanol: ethyl acetate: water = 14:2:7 (b) n-butanol: acetic acid: water = 60:15:25 (c) n-Butanol reethanol: water = 4: 1:5 (upper layer used) (d) Phenol: 1% ammonia water = 4:1 In addition, Fig. 1 shows the results of gas chromatography for water-soluble polysaccharide hydrolyzate. This is shown in the chromatogram.

図中、1はn−エイコサン、4はTMS−フラグドーズ
のそれぞれピークを示し、該当糖以外の糖を含んでいな
いことを示している。
In the figure, 1 indicates the peak of n-eicosane and 4 indicates the peak of TMS-Flagdose, indicating that no sugar other than the corresponding sugar is contained.

なお、水溶性多糖類が不溶性多糖類の低次の重合物でな
く、別個の重合物であるることは意外であつた。
It was surprising that the water-soluble polysaccharide was not a lower-order polymer of insoluble polysaccharides, but a separate polymer.

さらに、この44菌株M−4,−66,−68及び−7
1株は種母をグルコースで培養して主培地の炭素源を蔗
糖とすれば、全く不溶性の多糖類を生成せす、水溶性の
多糖類のみを生成し、その場合の水溶性の多糖類は、上
記の不溶性の多糖類とともに併産されるフルクタンと全
く同一の多糖類であつた。
Furthermore, these 44 strains M-4, -66, -68 and -7
One strain produces completely insoluble polysaccharides when the seed mother is cultured with glucose and the carbon source of the main medium is sucrose; only water-soluble polysaccharides are produced; was exactly the same polysaccharide as the fructan co-produced with the above-mentioned insoluble polysaccharide.

さらに発明者らが分離同定した中温性有胞子乳酸菌1托
株中、次の菌株が蔗糖培地中にゾル状の水溶性多糖類を
単独に生産することが確認された。
Furthermore, among the mesophilic spore-forming lactic acid bacteria strains isolated and identified by the inventors, the following strain was confirmed to independently produce a sol-like water-soluble polysaccharide in a sucrose medium.

註 上記のうち バチルス レボラクチクス M−4はATCCバチルス
レボラクチクス M−1はATCCバチルス レボラ
クチクス M−7は微研菌寄第544*印の4株は上記
のように培養の条件によつて不溶性の多糖類を生産し、
条件によつては水溶性の多糖類のみを生産する菌株てあ
る。
Note: Among the above, Bacillus levoracticus M-4 is ATCC Bacillus levoracticus M-1 is ATCC Bacillus levoracticus M-7 is Microkenbacterium 544* The four strains marked with 544* are polysaccharides that are insoluble depending on the culture conditions as described above. produce,
Depending on the conditions, some strains can only produce water-soluble polysaccharides.

上記の表に記載されたb株は、蔗糖を含む培地に接種し
て、20゜C〜40゜C好ましくは30゜Cで培養する
と、水溶性多糖類のみをつくる。
The b strain listed in the above table produces only water-soluble polysaccharides when it is inoculated into a medium containing sucrose and cultured at 20°C to 40°C, preferably 30°C.

この水溶性多糖類を0.1Nの硫酸で10分間沸騰湯煎
上で加水分解してペーパークロマトグラフイ一により、
又、TMS化してガスクロマトグラフイ一により、第1
図に示された果糖のみのピークと同一のピークを得て、
上記のバチルス レボラクチクスがグルカンとともに生
産する実質的にフルクタンのみにより構成されたフルク
タンと同一物であることが確認された。
This water-soluble polysaccharide was hydrolyzed with 0.1N sulfuric acid over boiling water for 10 minutes, and then subjected to paper chromatography.
In addition, by TMS and gas chromatography, the first
Obtaining a peak identical to the fructose-only peak shown in the figure,
It was confirmed that the above-mentioned Bacillus revolacticus is the same as the fructan produced together with glucan, which is substantially composed only of fructan.

次に、この場合の水解物のペーパークロマトグラフイ一
の結果を示す。
Next, the results of paper chromatography of the hydrolyzate in this case are shown.

一呆発i)イ▲多糖類の製造に用いる中温性有胞子乳酸
菌は、次のような性質のものである。
1) Mesophilic spore-forming lactic acid bacteria used for the production of polysaccharides have the following properties.

共通性質顕微鏡的所見:0.3〜1.0X1.7〜5.
0ミクロンの桿菌。
Common characteristics Microscopic findings: 0.3-1.0X1.7-5.
0 micron rods.

単独又は短連鎖をなし、周毛により運動する。胞子は0
.9〜1.5×1.2〜2.1ミクロンの楕円形で、細
胞の一端もしくは一端近くに着生する。グラム染色:陽
性寒天上集落:発酵性炭素源を含まない寒天培地には全
く又は殆んど生育しない、発酵性炭素源を含む寒天培地
上の集落は白色ないし無色半透明のの凸円状で、広がる
ことはない。
They move singly or in short chains and are driven by circumferential hairs. 0 spores
.. It has an oval shape of 9 to 1.5 x 1.2 to 2.1 microns and is attached to one end of the cell or near one end. Gram staining: Positive Agar colonies: No or almost no growth occurs on agar media that do not contain fermentable carbon sources. Colonies on agar media that contain fermentable carbon sources are white or colorless and translucent and convex circular. , it will not spread.

肉汁培養:発酵性炭素源を含まない培地には、全く又は
殆んど生育しない。
Broth culture: No or very little growth occurs on a medium that does not contain a fermentable carbon source.

発酵性炭素源を含む場合は混個又は沈殿を生じ、菌膜を
形成することはなく、酸を生成する。リトマス・ミルク
:不変又はおそくなつて辛うaじて酸を生成し、ペプト
ン化することはない。
When it contains a fermentable carbon source, mixture or precipitation occurs, no bacterial membrane is formed, and acid is produced. Litmus milk: It remains unchanged or only slowly produces acid and does not undergo peptonization.

ゼラチン:変化しない。硝酸塩の還元、インドール生成
、硫化水素の生成はいずれも陰性。
Gelatin: No change. Nitrate reduction, indole production, and hydrogen sulfide production were all negative.

生育温度:20〜40゜C 炭素源の利用性:D−グルコース、D−ガラクトース、
D−マンノース、D−フルクトース、マルトースから酸
を生成し、L−アラビノース、D−キシロースからは酸
を生成せず、ラクトースからは酸を生成しないか、或は
緩慢に生成する。
Growth temperature: 20-40°C Carbon source availability: D-glucose, D-galactose,
Acid is produced from D-mannose, D-fructose, and maltose, no acid is produced from L-arabinose and D-xylose, and acid is not produced or is produced slowly from lactose.

蔗′糖、イヌリ八殿粉等からの酸生成は株によつて異な
る。その他の性質:ブ下ウ糖を嫌気的に代射して、消費
糖の70%以上を乳酸に変え、嫌気的にガスを発生する
ことはない。
Acid production from sucrose, dog starch, etc. differs depending on the strain. Other properties: By anaerobically injecting dextrose, more than 70% of the consumed sugar is converted to lactic acid, and no gas is generated anaerobically.

DNA(7)GO含量は、45〜46%。各菌株の個別
的性質は次のとおりである。
DNA(7)GO content is 45-46%. The individual properties of each strain are as follows.

バチルス レボラクチクス(Bacilluslaev
Olactjcus) :カタラーゼを持ち、左旋性乳
酸を作る。
Bacillus levoracticus (Bacillus laev)
Olactjcus): Has catalase and produces levorotatory lactic acid.

水溶性多糖類のみを作る株としては M−1,M−7,
M−104,M−10\非水溶性多糖類を作る株として
は、M−66,M−4,M−68,M−71がある。こ
の中、バチルス レボラクチクス M−4はATCC2
3549、バチルス レボラクチクス M−1はATC
C2349敦及びバチルス レボラクチクス M−7は
微工研菌寄第544として、それぞれ寄託されている。
Strains that only produce water-soluble polysaccharides include M-1, M-7,
Strains that produce M-104, M-10\water-insoluble polysaccharides include M-66, M-4, M-68, and M-71. Among them, Bacillus revolacticus M-4 is ATCC2
3549, Bacillus revolacticus M-1 is ATC
C2349 Atsushi and Bacillus revolacticus M-7 have been deposited as FAIKEN Bacteria No. 544, respectively.

バチルス ラセミラクチクス(Bacillusrac
emilacticus):カタラーゼを持ち、ラセミ
乳酸をつくる。
Bacillus racemilacticus (Bacillus racemicus)
emilacticus): has catalase and produces racemic lactic acid.

水溶性多糖類をつくるものにM−14(微工研菌寄第5
46号)がある。スポロラクトバチルス レブス (SpOrOIactObaciIluslaevus
) :カタラーゼを持たす、左旋性乳酸をつくる。
M-14 (Feikoken Bacteria No. 5
No. 46). SporOIactObaciIluslaevus
) : Produces levorotatory lactic acid, which has catalase.

水溶性多糖類をつくるものに、M−87,M−88,M
−118がある。スポロラクトバチルス ラセミクス(
SpOrOlactObacillLlsraCePi
CLlS) :カタラーゼを持たず、ラセミ乳酸をつく
る。
M-87, M-88, M for making water-soluble polysaccharides
There is -118. Sporolactobacillus racemics (
SpOrOlactObacillLlsraCePi
CLlS): Does not have catalase and produces racemic lactic acid.

水溶性多糖類をつくるものに、M−86,M−103が
ある。本発明のこれらの多糖類と有胞子細菌ないしは乳
酸菌がつくる既知の代表的な多糖類との概括的な性質を
比較すると、次のとおりに性質を異にし、本発明の多糖
類がこれらのものと異質の多糖類であることは明白であ
る。次に本発明の多糖類の製造方法を述べる。
Examples of water-soluble polysaccharides include M-86 and M-103. Comparing the general properties of these polysaccharides of the present invention with known representative polysaccharides produced by spore-forming bacteria or lactic acid bacteria, the polysaccharides of the present invention differ in properties as follows. It is clear that it is a different polysaccharide. Next, the method for producing the polysaccharide of the present invention will be described.

これらの中温性有胞子乳酸菌を用いて本発明の多糖類を
製造するための炭素源としては、蔗糖のみが有効でその
の他の糖類、D−キシロース、L−アラビノース、D−
ガラクトース、D−グルコース、D−マンノース、D−
フラグドーズ、Dヱグルコース+D−フラグドーズ、麦
芽糖、乳糖、トレハロース、ラフイノース、メリシトー
ス、イヌリン、デキストリン、可溶性殿粉、ラムノース
、α−メチルグリコシド、マンニトール、ソルビトール
、グルコン酸ナトリウム等の通常のオリゴ糖、多糖類、
単糖類、糖誘導体、多価アルコール類等の全ての糖が本
発明の多糖類の生成原料たり得ず、転化糖も不可であり
、キシロースを添加したものは非常に不良であつた。
As a carbon source for producing the polysaccharide of the present invention using these mesophilic spore-forming lactic acid bacteria, only sucrose is effective; other sugars such as D-xylose, L-arabinose, and D-
Galactose, D-glucose, D-mannose, D-
Flagdose, D-glucose + D-flagdose, maltose, lactose, trehalose, raffinose, merisitose, inulin, dextrin, soluble starch, rhamnose, α-methyl glycoside, mannitol, sorbitol, common oligosaccharides and polysaccharides such as sodium gluconate,
All sugars such as monosaccharides, sugar derivatives, and polyhydric alcohols cannot be used as raw materials for producing the polysaccharides of the present invention, and invert sugars are also not acceptable, and those to which xylose is added are extremely poor.

蔗糖の添加速度%は1%〜10%(重/容、以下・特に
断り無き限り%は重/容%をいう)の範囲が適当で特に
不溶性のグルカン生成には2〜8%、フルクタン生成に
は2〜4%の濃度が好ましく、10%以上はむしろ不適
であつた。
The suitable addition rate of sucrose is 1% to 10% (weight/volume, hereinafter, % means weight/volume % unless otherwise specified), particularly 2 to 8% for insoluble glucan production, and 2 to 8% for fructan production. A concentration of 2 to 4% is preferable, and a concentration of 10% or more is rather unsuitable.

その他微生物の培養に用いられる栄養素はすべて用いら
れるが、窒素源としては酵母工キズ、ペプトン等の有機
態の窒素が好ましい結果を与え、補助的に無機窒素源を
用いることがある。
All other nutrients used for culturing microorganisms can be used, but organic nitrogen sources such as yeast extract and peptone give preferable results, and inorganic nitrogen sources may be used as supplementary nitrogen sources.

特に酵母工キズ、無機塩類としても通常の微生物の培養
に用いれるりん酸マグネシウム等が必要で通常は市販の
ソルトミクスチユアを用いれば十分である。培養温度は
20〜40℃好ましは30℃前後がよくPHは4〜8の
範囲でよく、PH4以下は多糖類は生成せず炭酸カルシ
ウムで中和するとグルカンの生成には好ましくなく、フ
ルクタンの生成には好結果をもたらした。
In particular, magnesium phosphate, which is commonly used for culturing microorganisms, is required as an inorganic salt, and it is usually sufficient to use a commercially available salt mixture. The culture temperature should be 20 to 40 degrees Celsius, preferably around 30 degrees Celsius, and the pH should be in the range of 4 to 8. If the pH is below 4, polysaccharides will not be produced, and neutralization with calcium carbonate will not be favorable for glucan production, and fructans will not be produced. It produced good results.

しかし余リアルカリ側になると乳酸の生成に傾き、多糖
類の生成には好ましくない。通気は、当初の菌体の生成
には好ましい結果をもたらすが、本発明の多糖類の生成
には僅か行うか又は静置発酵で可能である。バチルス
レボラクチスの場合、M−4,−66,−68又は−7
1を用い、種母をぶどう糖培地に値え継いだものを種母
に用いるとグルカンを生成しなくなるので、グルカンの
生成のためには胞子から発芽した新しい種母を使うか、
又は種母寒天培地上でゲル状グルカンを生成させて、そ
れを種母培地として液体培地に接種、蔗糖培地に継代培
養すると不溶性グルカンが得られる。
However, if it becomes too alkaline, it tends to produce lactic acid, which is not preferable for producing polysaccharides. Although aeration brings about favorable results for the initial production of bacterial cells, it is possible to produce the polysaccharide of the present invention by a slight amount or by static fermentation. Bacillus
For Levoractis, M-4, -66, -68 or -7
If you use 1 and transfer the seed mother to a glucose medium and use it as the seed mother, glucan will not be produced, so in order to produce glucan, you should use a new seed mother that has germinated from the spores.
Alternatively, insoluble glucan can be obtained by producing gel-like glucan on a seed agar medium, inoculating it into a liquid medium as a seed medium, and subculturing it on a sucrose medium.

これに対しbて、本発明の上記の乳酸菌によるフルクタ
ンの生成の楊合は、上記のような生産株を蔗糖培地で培
養すれば無条件でフラグタンを形成する。しかし不溶性
多糖類を生産する上記の菌株から可溶性の多糖類のみを
生産するには、ぶどう糖培地で継代1培養した種母を用
いればむい。いずれも接種培養後3〜10日位で培地中
に生成し、不溶性のグルカン生成の場合は培地一杯にゲ
ル固状の塊状物を生成し、液から分離し洗浄することに
よつて得られ、後にゾル状の重合物による粘ちような液
が残1る。固状の塊状物は流水で洗浄して硫酸で軽く水
解すると(イ).1N,10分〜2紛間沸騰水上)粘性
のないサラサラとした液になるので、遠沈して菌体を除
いて透析し、凍結乾燥する。このものは純白な綿状の物
質であり、吸湿性は無いが極めて水2に溶け、水に溶け
るとサラサラした透明な液となるので精製も容易である
。精製には溶媒、添加による沈殿、水による溶解を反覆
する。沈殿のための溶媒はエタノールとエチルエーテル
またはメタノールとエチルエーテルとの等量混合物が用
いらこれる。不溶性の多糖類の収量は水解物として回収
して対糖約25%で糖濃度8%の場合は20gI0であ
る。後に残つた粘ちような液は固状のグルカンの低重合
物ではなく、フルクタンであることは先に述べたとおり
である。フルクタンのみを生産する上記のバチルス レ
ボラクチスの4株、バチルス ラセミラクチクスの1株
、スポロラクトバチルス レブスの4株、スポロラクト
バチルス ラセミクスの2株、11株の場合及び不溶性
多糖類生産のバチルス レボラクチスをぶどう糖培地で
継代培養した種母を蔗糖培地で培養した場合に生成する
水溶性の多糖類の生成も3〜10日位で蓄積され、以後
増加しないことが確認され、水に溶けたまま遠心分離し
て菌体を除いた後、透析と溶媒添加による沈殿、水に溶
解を反覆して精製することがてきる。
On the other hand, in the production of fructan by the lactic acid bacteria of the present invention, if the above-mentioned production strain is cultured in a sucrose medium, fructan will be formed unconditionally. However, in order to produce only soluble polysaccharides from the above-mentioned strains that produce insoluble polysaccharides, it is possible to use a seed mother that has been cultured for one passage in a glucose medium. Both are produced in the medium about 3 to 10 days after inoculation and culture, and in the case of insoluble glucan production, a solid gel-like mass is produced in the medium, separated from the liquid, and washed. Afterwards, a sticky liquid remains due to the sol-like polymer. Wash solid lumps with running water and lightly dissolve them with sulfuric acid (a). 1N, 10 minutes to 2 powders over boiling water) It becomes a smooth liquid with no viscosity, so it is centrifuged to remove bacterial cells, dialyzed, and freeze-dried. This substance is a pure white cotton-like substance, and although it is not hygroscopic, it is extremely soluble in water.When dissolved in water, it becomes a smooth and transparent liquid, making it easy to purify. Purification involves repeating the steps of solvent, precipitation by addition, and dissolution with water. The solvent used for precipitation is ethanol and ethyl ether or a mixture of equal amounts of methanol and ethyl ether. The yield of insoluble polysaccharide is about 25% based on sugar when recovered as a hydrolyzate, and when the sugar concentration is 8%, it is 20 gI0. As mentioned above, the viscous liquid that remains is not a solid low polymer of glucan but a fructan. In the case of the above 4 strains of Bacillus levoractis that only produce fructans, 1 strain of Bacillus racemiculacticus, 4 strains of Sporolactobacillus levus, 2 strains and 11 strains of Spororactobacillus racemicus, and Bacillus levoractis that produces insoluble polysaccharides. It was confirmed that the production of water-soluble polysaccharides produced when subculturing seeds in a glucose medium and culturing them in a sucrose medium also accumulated in about 3 to 10 days and did not increase after that. After separating and removing the bacterial cells, it can be purified by repeating dialysis, precipitation by adding a solvent, and dissolution in water.

沈殿させるために用いる溶媒としてはアセトンが適して
居り、透析とアセトン沈殿を繰り返して精製し、凍結乾
燥する。この水溶性多糖類の収量は少く、対塘数%であ
る。上記のようにして得られたフルクタンの精製品の物
理的性質は次のとおりである。
Acetone is suitable as a solvent for precipitation, and the product is purified by repeating dialysis and acetone precipitation, followed by freeze-drying. The yield of this water-soluble polysaccharide is small, only a few percent per ton. The physical properties of the purified fructan product obtained as described above are as follows.

精製法 培養液→遠心分離→上澄液をアセトン沈殿→溶解→アセ
トン沈殿→溶解→透析→凍結乾燥→カラムクロマトグラ
フイ一→(DEAE−セルロース(PH8.O)及びセ
フアローズ 2B)→凍結乾燥1.元素分析(パーキン
ーエレマ一社製2旬型元素 分析装置)2.分子
量 セフアローズCL−?でもKav=oに流出 し、分
子量は20×1Cf′以上である。
Purification method Culture solution → Centrifugation → Acetone precipitation of supernatant → Dissolution → Acetone precipitation → Dissolution → Dialysis → Lyophilization → Column chromatography 1 → (DEAE-cellulose (PH8.O) and Sepharose 2B) → Freeze drying 1 .. Elemental analysis (Perkin-Elema 2nd model elemental analyzer) 2. Molecular weight Cepharose CL-? However, it flows out to Kav=o, and its molecular weight is 20×1Cf' or more.

そのパターンを第2図に示す。3.融点 (本微量融点測定装置罐−52) 183〜186℃ 4.比旋光度 (PO−B型日立旋光計)〔α〕飢=−48の0.1
%水溶液5.紫外線吸収スペクトル (島津ダブルビーム分光光度計砥−200S)0.1
%水溶液末端吸収のみ 6.赤外線吸収スペクトル (EPI−S? 日立赤外線分光光度計)KBrタブ
レツト、そのスペクトル図はフラノ −ス型吸収を示す
The pattern is shown in FIG. 3. Melting point (this micro melting point measuring device can-52) 183-186°C 4. Specific optical rotation (PO-B Hitachi polarimeter) [α] starvation = -48 of 0.1
% aqueous solution 5. Ultraviolet absorption spectrum (Shimadzu double beam spectrophotometer grinder-200S) 0.1
% aqueous solution terminal absorption only 6. Infrared absorption spectrum (EPI-S? Hitachi infrared spectrophotometer) The spectrum diagram of KBr tablet shows furanose type absorption.

(第3図)7.溶解性 水 〉100m91m1
メタノール 不 溶 エタノール
不 溶 プロパノール
不溶 クロロホルム 不
溶 アセトン 不 溶8.
呈色反応 沃度殿粉反応 一
フエーリング反応 一 アニ
リン−フタレート反応 一 アルカリ性硝
酸銀反応 一 オルシノール法(ペン
トース) − フロログルシノール一塩酸法(
ペント一 ス)
一 Dishe′ SCarbazOle法(酸性糖)
− Dishe2s(デオキシ糖)
− エルソンモルガン法 一 アンス
ローン法 十 フエノール硫酸法
十9.塩基性、酸性、中性の別
(TOAUM−5APHメーター) 1%水溶液 20℃ PH6.79〜4.13中性 10.物質の色:白色粉末、臭い、味無し11.粘度
オスワルド粘度計(20±0.1 C) 1%
15.06ミリポイズ参考デキストラン
1%液分子量10万〜20万13.6120万〜30万
14.59 50万 16.19 20万 18.81 水 10.09固有
粘度 0.29(25±0.07C)即ち
、本発明の水溶性多糖類は、フラクトフラノースの重合
体である事が現段階においてはつきりしている。
(Figure 3)7. Solubility Water 〉100m91m1
Methanol insoluble ethanol
Insoluble propanol
Insoluble Chloroform insoluble Acetone insoluble8.
Color reaction Iodide starch reaction 1 Fehring reaction 1 Aniline-phthalate reaction 1 Alkaline silver nitrate reaction 1 Orcinol method (pentose) − Phloroglucinol monohydrochloric acid method (
pentos)
1 Dishe' S CarbazOle method (acidic sugar)
-Dishe2s (deoxy sugar)
- Elson Morgan method (1) Anthrone method (10) Phenol sulfuric acid method
19. Basic, acidic, neutral
(TOAUM-5APH meter) 1% aqueous solution 20°C PH6.79-4.13 Neutral 10. Color of substance: white powder, odorless, tasteless 11. viscosity
Oswald viscometer (20±0.1 C) 1%
15.06 millipoise Reference dextran 1% liquid molecular weight 100,000-200,000 136,120,000-300,000 14.59 500,000 16.19 200,000 18.81 Water 10.09 Intrinsic viscosity 0.29 (25 ± 0.07C ) That is, it is clear at this stage that the water-soluble polysaccharide of the present invention is a polymer of fructofuranose.

本発明の水溶性多糖類について抗腫瘍性を試験した結果
を次に示す(両者の毒性は12m9/マウス(500m
91k9)において殆んど認められなかつた)試験用マ
ウスはICRマウス♀5週令、チヤールスリバ社から入
手、4日間前飼育24±1gで使用。
The results of testing the antitumor properties of the water-soluble polysaccharide of the present invention are shown below (the toxicity of both was 12 m9/mouse (500 m
91k9) The test mice were ICR mice, 5 weeks old, obtained from Chaarsliba, and used at a weight of 24±1 g after 4 days of pre-breeding.

上記のICRマウスに1週毎に継代されている癌ノセン
タ一譲受ストレインマウスからSarcOma一180
腹水を採取し、8X1σ/mlの細胞浮遊液として、I
CRマウスの右そけい部皮下に2×1σ/0.25m1
/マウス移殖した。
SarcOma-1180 was obtained from cancer nocenta strain mice that were passaged weekly into the above ICR mice.
Ascitic fluid was collected and I
2×1σ/0.25m1 subcutaneously in the right inguinal region of CR mice.
/ Mouse transplanted.

治療は腫瘍移植後1日後から各使用量を生理的食塩本0
.25mLに溶がし、1日1回腹腔内注射によつて連続
10日間投与し、各週固体の腫瘍面積(長径X短径)、
5週目の最終日に固体を摘出して抑制率を算出した。
Treatment begins 1 day after tumor transplantation with each dose of physiological saline 0.
.. It was dissolved in 25 mL and administered by intraperitoneal injection once a day for 10 consecutive days, and each week the solid tumor area (major axis x minor axis),
On the last day of the 5th week, solids were extracted and the inhibition rate was calculated.

その結果を次の第 表に示す。この結果から適量投与(
水溶性多糖類2.4m9/マウス不溶性多糖類水分解6
m9/マウス)に対する抑制率60%であつた。実施例
1 バチルス レボラクチクス(Bacilluslaev
Olacticus)の内、非水溶性及び水溶性多糖類
を生産する能,力がある株M−4株ATCC23649
を用いる。
The results are shown in the table below. Based on this result, administer an appropriate amount (
Water-soluble polysaccharide 2.4m9/mouse-insoluble polysaccharide hydrolysis 6
m9/mouse), the inhibition rate was 60%. Example 1 Bacillus laev
M-4 strain ATCC23649, which has the ability and ability to produce water-insoluble and water-soluble polysaccharides.
Use.

ペプトン0.5%、酵母工キズ0.3%、りん酸2カリ
ウム0.05%、蔗糖2%、寒天1.5%からなる斜面
培地にM−4の胞子を接種して30℃で4日間培養する
と、半透明ゲル状非水溶性の多糖類塊を生ずる。
A slant medium consisting of 0.5% peptone, 0.3% yeast dust, 0.05% dipotassium phosphate, 2% sucrose, and 1.5% agar was inoculated with M-4 spores and incubated at 30°C. When cultured for one day, a translucent gel-like water-insoluble polysaccharide mass is produced.

前記培地の寒天を除き、蔗糖を8%とした培地を作り、
110′Cに1紛間加熱滅菌したもの20eに前記寒天
培地100mLから得られた半透明ゲル状非水溶性の多
糖類塊を無菌的に接種して、30゜Cに5日間培養する
と、多糖類塊が大きく成長する。
Remove the agar from the medium to create a medium containing 8% sucrose,
The translucent gel-like water-insoluble polysaccharide mass obtained from 100 mL of the agar medium was aseptically inoculated into 20e which had been sterilized by heating at 110'C for 5 days at 30°C. Sugar lumps grow large.

これを、サランの布で戸し、沖液をイとする。この沖液
イを10000rpmて3吟間遠心分離して菌体を除き
、常法によりプロナーゼ処理した後、活性炭素10gを
加えて混合し、5゜Cに12時間放置してから吸引沖過
し、沖液にアセトンを20e加えて沈殿を生せしめ、得
られた沈殿を純水500TL1に溶解し、セロフアン袋
に入れて純水に対して、24時透析し、、透析内液にア
セトンを500rILL加えて沈殿を生ぜしめ、沈殿部
分を少量の純水に溶かして凍結乾燥して、白色塊状の水
溶性多糖類(フルクタン)24gを得た。このものの制
癌作用試験結果は先に述べたとおりである。
Cover this with a saran cloth and add the liquid. This Oki liquid was centrifuged at 10,000 rpm for 3 minutes to remove bacterial cells, and then treated with pronase using a conventional method. 10 g of activated carbon was added and mixed, left at 5°C for 12 hours, and filtered by suction. Add 20e of acetone to the Oki liquid to form a precipitate, dissolve the resulting precipitate in 500TL of pure water, put it in a cellophane bag and dialyze against pure water for 24 hours, add 500LILL of acetone to the dialysis solution. In addition, a precipitate was generated, and the precipitate portion was dissolved in a small amount of pure water and freeze-dried to obtain 24 g of a white lumpy water-soluble polysaccharide (fructan). The anticancer effect test results of this product are as described above.

実施例−2 コーン ステイーブ りカーを固形分として、1%、り
ん酸第2アンモニウム0.02%、蔗糖5%からなる液
体培地20eに、バチルス レボラクチクス(Baci
lluslaevOlacticus))M−1ATC
C23493を接種して30′Cで2日培養した後、蔗
糖1k9に純水2′を加えて溶かし、115℃に1紛加
熱して殺菌した液を加えて更に4日間、30℃て培養し
て得た液を、実施例−1に於ける沖液イと同様に処理し
て水溶性多糖類(フルクタン)15gを得た。
Example 2 Bacillus revolacticus was added to a liquid medium 20e consisting of 1% corn stave liquor, 0.02% ammonium phosphate, and 5% sucrose.
lluslaevOlacticus)) M-1ATC
After inoculating C23493 and culturing at 30'C for 2 days, dissolve 1k9 of sucrose in 2' of pure water, heat 1 powder to 115°C to sterilize it, add the solution, and culture at 30°C for another 4 days. The obtained liquid was treated in the same manner as Oki liquid I in Example-1 to obtain 15 g of water-soluble polysaccharide (fructan).

実施例−3 実施例−2のバチルス レボラクチクス (BacllluslaevOlacticus)M−
7微工研菌寄第544号を用いて同様に行つたところ、
水溶性多糖類(フルクタン)17gを得た。
Example-3 Bacillus laevolacticus M- of Example-2
When the same procedure was carried out using 7 Microtechnical Research Institute No. 544,
17 g of water-soluble polysaccharide (fructan) was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の水溶性多糖類フルクタン水解物のTM
S誘導体のガスクロマトグラフイ一のパターンを示す、
第2図は同フルクタンのセフアロースCL−?によるゲ
ル淵過パターン、第3図は同フルクタンの赤外線吸収ス
ベクトル(KBrタブレット)を示す。
Figure 1 shows the TM of the water-soluble polysaccharide fructan hydrolyzate of the present invention.
Showing the gas chromatography pattern of S derivatives,
Figure 2 shows the same fructan, Cepharose CL-? Figure 3 shows the infrared absorption vector (KBr tablet) of the same fructan.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 バチルス(Bacillus)属に属し、中温性有
胞子乳酸菌に分類され、かつ、実質的に果糖のみからな
る重合体であつて、下記の理化学的性質A)分子量:2
0×10^6以上B)融点:183−186℃ C)比旋光度:〔α〕▲数式、化学式、表等があります
▼(0.1%水溶液)D)溶解性: 水>100mg/ml メタノール不溶 エタノール不溶 プロパノール不溶 クロロホルム不溶 アセトン不溶 E)固有粘度:0.29(25±0.02℃)を有する
多糖類を生産する能力がある微生物を蔗糖を含む栄養培
地で培養し、培養物から該多糖類を採取することを特徴
とする多糖類の製造法。 2 微生物がバチルスレボラクチクス (Bacillus laevolacticus)M
−4(ATCC23549)、同M−1(ATCC23
493)、同M−7(微工研菌寄第544号)またはバ
チルスラセミラクチクス(Bacillus race
milacticus)M−14(微工研菌寄第546
号)である特許請求の範囲第1項記載の多糖類の製造法
[Scope of Claims] 1 A polymer belonging to the genus Bacillus, classified as mesophilic spore-forming lactic acid bacteria, and consisting essentially only of fructose, which has the following physical and chemical properties A) Molecular weight: 2
0x10^6 or more B) Melting point: 183-186℃ C) Specific rotation: [α] ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼ (0.1% aqueous solution) D) Solubility: Water > 100 mg/ml Insoluble in methanol Insoluble in ethanol Insoluble in propanol Insoluble in chloroform Insoluble in acetone A method for producing a polysaccharide, which comprises collecting the polysaccharide. 2 The microorganism is Bacillus laevolacticus M
-4 (ATCC23549), M-1 (ATCC23
493), M-7 (Feikoken Bacterial Serial No. 544) or Bacillus racemi lacticus
milacticus) M-14 (Feikoken Bacterium 546
2. A method for producing a polysaccharide according to claim 1, which is
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