JPH026519B2 - - Google Patents
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- JPH026519B2 JPH026519B2 JP60283163A JP28316385A JPH026519B2 JP H026519 B2 JPH026519 B2 JP H026519B2 JP 60283163 A JP60283163 A JP 60283163A JP 28316385 A JP28316385 A JP 28316385A JP H026519 B2 JPH026519 B2 JP H026519B2
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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- 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
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- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
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Description
本発明は微生物を使用した炭水化物の発酵によ
る多糖類の製造方法に関する。さらに詳しくいう
と、本発明の乳濁液中で発酵法に関する。 キサントモナス属、アルスロバクター属の細
菌、スクレロテイウム属その他の真菌の作用下で
の炭水化物の発酵により得られた複合多糖類又は
生物重合体はその濃化性及び増粘性の故に工業上
広く利用されている。 水性媒体中での好気的発酵によるキサンタンゴ
ムの製造は多数の特許、例えば米国特許第
3000790号、同第3020206号、同第3391060号、同
第3433708号、同第4119546号、同第4154654号、
同第4296203号、同第4377637号、及び仏国特許第
2414555号に記載されている。 製造が終つたとき、発酵汁は多糖類を約15〜50
ｇ／含有していることがある。工業的には、特
別の手段を講じることなく濃度を30〜35ｇ／よ
り高くすることは非常に困難である。実際、多糖
類の形成につれて反応媒体の粘度が上昇するので
酸素の輸送が減少し発酵が抑制される。反応器に
高価な能力の高い撹拌装置が具備されていても重
合体の濃度の上昇を可能にするような反応塊の通
気と充分な醸造を保証することは非常に困難であ
る。 ゴムの濃度を上昇させるために最近提案されて
いる方法は発酵汁の粘度を低下させるとともに酸
素の輸送を容易にするように水性栄養培地を油中
に乳化又は分散させた形で発酵を実施することで
ある（欧州特許第187092号参照）。 しかしながら、微生物の増殖の最初の工程を実
質的に水性の栄養培地で行なつてから油を導入し
て乳化物の構成を油中水型乳濁液とするのが好適
である。油中水型乳濁液が形成されると分散され
た水相のPHを調整することが困難になるとともに
副生酸生成物の形成により微生物の増殖が抑制さ
れるおそれが生じる。確かに緩衝媒体中で操作す
ることもできるが、緩物質の存在が得られた溶液
の品質に不都合であり得る。さらに、安定化され
た油中水型乳濁液は希釈が非常に困難であり、こ
れらの乳濁液を例えば油田の開発に直接使用する
ことを企図する場合には不都合である。 本発明の目的は乳化媒体中で微生物の増殖が容
易に実施し得る発酵方法を提供することである。 さらに、本発明の目的は生物重合体を約60％ま
で含有し得る生物重合体の安定な乳濁液を実現す
ることである。 本発明に従う微生物を使用した水性栄養培地の
発酵による多糖類の製造方法の特徴は、その中で
発酵が行なわれる水中油型乳濁液が形成されるよ
うに油を水性媒体に分散させることにある。 連続水相は公知文献中に記載されている発酵用
培地のいずれを選択してもよい。詳細については
例えば米国特許第3391060号、同第3433708号及び
仏国特許第2414555号を参照することができる。
慣用の培地は炭化水素源（糖その他の炭水化物で
よい）、有機窒素源及び／又は無機塩類、並びに
微量元素さらに要すれば成長因子を含有してい
る。グルコース又はサツカロースのような糖の濃
度は10〜100ｇ／であり、150〜200ｇ／にさ
え達し得る。 発酵の原因微生物はバージーズ・マニユアル・
オブ・デイターミナテイブ・バクテリオロジー
（BERGEY'S MANUAL OF
DETERMINATIVE BACTERIOLOGY）（第
８版（1974年）ウイリアム・エヌ・ウイルスキン
ス社、バルチモア市）に記載されているような炭
水化物発酵細菌、例えばキサントモナス・ベゴニ
アエ（Xanthomonas begoniae）、キサントモナ
ス・カンペストリス（Xanthomonas
campestris）、キサントモナス・カロタエ
（Xanthomonas carotae）、キサントモナス・ヘ
デラ（Xanthomonas hedera）、キサントモナ
ス・インカナエ（Xanthomonas incanae）、キサ
ントモナス・マルバケアールム（Xanthomonas
malvacearum）、キサントモナス・パパベリ・コ
ラ（Xanthomonas papaveri cola）、キサントモ
ナス・フアゼオリ（Xanthomonas phaseoli）、
キサントモナス・ピシ（Xanthomonas pisi）、
キサントモナス・バスクロールム
（Xanthomonas vasculorum）、キサントモナ
ス・ベリカトリア（Xanthomonas
vericatoria）、キサントモナス・ビチアンス
（Xanthomonas vitians）、キサントモナス・ペ
ラルゴニイ（Xanthomonas pelargonii）、アル
スロバクター（Arthrobacter）属の細菌、特に
アルスロバクター・スタビリス（Arthrobacter
stabilis）、アルスロバクター・ビスコースス
（Arthrobacter viscosus）、エルウイニア
（Erwinia）属の細菌、アゾトバクター
（Azotobacter）属の細菌、特にアゾトバクタ
ー・インデイクス（Azotobacter indicus）、ア
グロバクテリウム（Agrobacterium）属の細菌、
特にアグロバクテリウム・ラデイオバクター
（Agrobacterium radiobacter）、アグロバクテリ
ウム・リゾゲネス（Agrobacterium
rhizogenes）、アグロバクテリウム・トウメフア
シエンス（Agrobacterium tumefaciens）から
選ばれる。スクレロテイウム（Sclerotium）属
に属する真菌も使用することができる。 これらの微生物のうちキサントモナス・カンペ
ストリスを使用するのが好ましい。 油相に関しては、水と混和しないすべての鉱物
性又は植物性油、例えばイソパラフイン、無臭化
灯油、高沸点（好ましくは150〜200℃以上）炭化
水素、種油、大豆油、コーン油、ヒマワリ油、落
花生油等を使用することができる。油相の割合は
全媒体の30％未満、好ましくは１〜18％、さらに
好ましくは３〜16％が適当である。 水相中への油相の分散及び安定化はHLB値が
好ましくは11以下、さらに好ましくは６〜11であ
る好ましくは非イオン性界面活性剤を存在させる
ことにより容易に達成される。この場合、上記の
HLB値は単一の界面活性剤又は界面活性剤の混
合物の使用により得られる。連続水相を得るのに
必要な界面活性剤の種類と量は選択された油の種
類とその媒体中の濃度から当業者であれば容易に
決定できる。 非イオン性界面活性剤としては、一般に、酸化
アルキレンと脂肪族有機化合物又はアルキル芳香
族有機化合物との縮合により得られる化合物を挙
げることができる。微生物の増殖を阻害しない適
当な界面活性剤はアルキルフエノール・ポリオキ
シエチレン、ポリオキシエチレン・アルコール、
脂肪酸・ポリオキシエチレン、ポリオキシエチレ
ン・トリグリセリド、ソルビタン・ポリオキシエ
チレンと脂肪酸とのエステルである。 界面活性剤はすべて単独で又は二種以上混合し
て使用できる。界面活性剤の親和性に従つて、一
種又は二種以上の界面活性剤の全部又は一部を油
相又は水相に導入することができる。 本発明の方法を実施するためには油相と水相を
別々に滅菌することが勧められる。滅菌と冷却の
後、油相を発酵槽中の水相に混合してもよく、各
相を撹拌下発酵槽に連続的に導入してもよい。こ
れにより安定な乳化物が直ちに形成される。次い
で、接種と発酵を通気及び撹拌下に慣用の方法に
より行なう。発酵の間、アルカリ溶液又はアンモ
ニア溶液の注入によりPHを最適値に維持すること
ができる。同様に、増殖に必要な培地を周期的に
又は連続的にもたらすことができる。 発酵が終了すると企図している利用法に従つて
乳濁液をそのまま使用することができるし、それ
自体公知の方法で不安定化することにより油相か
ら水相を分離し、発酵液を生の状態で使用するこ
ともできるし、さらに多糖類を例えばイソプロピ
ルアルコールのような低級アルコールを添加しさ
らに無機塩を添加し又は添加することなく沈澱さ
せることもできる。沈澱した多糖類は分離され、
繊維上に吸着した油を洗い去り、次いで乾燥し、
場合によつて粉砕される。このようにして使用の
準備の整つた粉末が得られる。 本発明の方法の特別の態様に従えば、発酵工程
を実施した後で得られる乳濁液は乳濁液の重量に
対して多糖類を８〜60重量％、好ましくは15〜60
重量％含有する乳濁液が得られるまで水を除去す
ることによつて濃縮される。この実施態様におい
ては、発酵に使用する油の量は発酵終了時の乾燥
材料の含有量に応じて計算する必要がある。最終
乳濁液中の油の量が全媒体の45％を超えないよう
にするのが好ましい。 水の除去は、例えば場合によつて加圧しつつ蒸
発又は蒸留を行なうことによつて実施できる。油
相の一部を水との共沸混合物又はそうでない形で
除去することができる。また、もちろん細孔が充
分に小さくて膜を通しての生物重合体の通過が抑
制される親水性多孔性膜を選ぶという条件で慣用
の方法及び装置を使用して限外過を行なうこと
により操作することもできる。限外過を使用す
ると乳化物を連続水相に保持することができる。
限外過による濃縮はさらに水相の無機塩の含有
量を重合体の含有量の如何にかかわらず最初の発
酵汁中に存在する無機塩の含有量に近い値に維持
する利点がある。 別の実施態様では、最初に限外過により次い
で他の操作、例えば蒸発又は蒸留によつて乳濁液
を濃縮することもできる。 本発明の範囲を逸脱することなく、得られた乳
濁液に殺菌剤、酵素その他特定の用途に向けられ
た添加物をその添加物が乳濁液の安定性を害さな
い限り添加することができる。 逆の型の乳濁液の系に対する本発明方法の利点
は特に次の点である。 −通常の反応速度で乳化媒体中で微生物の増殖を
達成することが可能である。微生物の増殖は乳
濁液によつて乱されない。 −増殖相の間エネルギーが節約され、媒体を撹拌
するために消費される力より少ない。 −水相のPHを容易に調整することができる。 −転相することなく、しかも多糖類を沈澱させる
ことなく乳濁液を濃縮することができる。 本発明方法に従つて得られる水中油型乳濁液は
建築、塗装、化粧品、植物衛生、石油等の諸産業
のように増粘化された水性流体を要求するすべて
の応用面において使用される。これらの乳濁液は
転相を経る必要がなく希釈された水溶液を調製す
るのに直接に使用できる利点がある。これらは水
に非常によく分散し、その溶解速度は少なくとも
最初の発酵汁の溶解速度に等しい。上記乳濁液は
濃縮の間ポンプ汲上可能であり安定性も高い。そ
の粘度は等しい量の生物重合体を含有する水溶液
の粘度よりも実質的に低いので、水相の多糖類の
濃度が増加した流動可能又はポンプ汲上可能な乳
濁液を得ることができる。 これらの利点のすべてにより本発明の乳濁液は
油田で使用したり石油の補助回収に向けられた水
性媒体を調製するのに特に適している。 以下の実施例は本発明をさらに詳しく説明する
ためのものであり、本発明はこれらの実施例に限
定されない。 各実施例において、一般に次のように操作を行
なつた。 −栄養水溶液を発酵槽に装入し滅減する。 −要すれば界面活性剤を含有する油を滅菌し、撹
拌下、発酵槽に含まれる水溶液に周囲温度で注
入する。 −この培体に栄養ブイヨンMYサツカロース10
ｇ／で予備培養したキサントモナス・カンペ
ストリスを接種する。 実施例 １ 20容の発酵槽に予備培養物210ｇ／、油相
を6.25体積％及び水相を93.75体積％含有する水
中油型乳濁液14を接種する。 水相の組成 デキストロース 61ｇ／ 酵母抽出物 ７ｇ／ Na2HPO4 2.35ｇ／ （NH4）2PO4 2.2ｇ／ MgSO4・7H2O 0.35ｇ／ 油相の組成 非芳香族化された脂肪族炭化水素（エツソ化学社
から販売のExsolD100） 70重量％ エトキシ化ノニルフエノール（Cemulsol NP4と
Cemulsol NP17の67／33混合物−SFOS社の商
標）HLB：11 30重量％ 発酵条件 温度 28℃ PH ソーダの添加により７に調整 撹拌 400rpm 通気 ０〜17時間 0.24VVM 17〜23時間 0.48VVM 23〜90時間 0.98VVM 発酵は糖を全部消費する迄行なつた。 時間 90時間 時間の経過に対する集団及び培地の固有抵抗の
変化を表１に示す。 得られた活性物質の量は425ｇ（30.3ｇ／Kg）
すなわち糖に対する収率56％である。 発酵終了時の乳濁液の粘度は8.1Pa.s（ブルツク
フイールド粘度20℃−針No.４−30t／分）である。 実施例 ２ 炭化水素ExsolD100（29体積％）及び下記の組
成をもつ水相（71体積％）から成る初期媒体を使
用して実施例１をくり返した。 デキストロース 64ｇ／ 酵母抽出物 9.24ｇ／ NaHPO4 3.08ｇ／ （NH4）2PO4 3.08ｇ／ MgSO4・7H2O 0.35ｇ／ 界面活性剤は添加しない。 通気を常時0.98VVMで行なつた以外は実施例
１と同じ操作条件を使用した。発酵は85時間行な
われたが、その段階で糖はもはや存在しなかつ
た。 集団と媒体の固有抵抗の変化を表１に示す。 活性物質330ｇが得られた。すなわち糖に対す
る収率は51.3％である。最終乳濁液の粘度は
10.2Pa.s（実施例１と同じ条件）である。 実施例 ３ 水相14.125及び油相0.875から水中油型の
初期乳濁液を形成する。 水相の組成 サツカロース 85ｇ／ 酵母抽出物 25.5ｇ／ MgSo4・7H2O 0.28ｇ／ 油相は種油70重量％及びエトキシ化ノニルフエ
ノール（CEMULSOL NP4）30重量％を含有す
る。 HLB値 ９ 実施例１と同様に媒体に接種する。 発酵条件 温度 28℃ PH ソーダの添加により７に調整 撹拌 ０〜17時間 390rpm 17〜24時間 500rpm 24〜84時間 600rpm 通気 ０〜17時間 0.92VVM 17〜84時間 1.4VVM 平均消費力 6.09KW／分 84時間経過後、媒体１Kg当りキサンタンゴム51
ｇが生成した。消費サツカロースに対する収率
64％ 媒体の稠度Ｋ（オストワルドの法則に従う）は
37Pa.s及び疑似塑性指数ｎは0.195である。 比較すると、重合体48.5ｇ／Kgを含有する水性
発酵汁の稠度Ｋは70Pa.sであり、指数ｎは0.24で
ある。 発酵は113時間まで継続され、66ｇ／Kgの重合
体が得られた。 消費サツカロースに対する収率は83％である。 実施例４及び５ 油相0.875及び水相14.125を含有する水中
油型乳濁液中で二つの発酵を行なつた。 媒体の組成は次の通りである。 サツカロース ８％ 水溶性コーン抽出物（CSL） ４％ MgSO4・7H2O 0.05％ 油 3.5％ 界面活性剤 1.5％ 油相は実施例４では種油と天然脂肪酸のエトキ
シ化物（CEMULSOL AS5−SFOS社）、実施例
５では脂肪族炭化水素（EXSOL D80）とエトキ
シ化ノニルフエノール（CEMUSOL NP4−
CEMULSOL NP17の50／50混合物）から成る。 発酵条件は下記の通りである。 温度 28℃
る多糖類の製造方法に関する。さらに詳しくいう
と、本発明の乳濁液中で発酵法に関する。 キサントモナス属、アルスロバクター属の細
菌、スクレロテイウム属その他の真菌の作用下で
の炭水化物の発酵により得られた複合多糖類又は
生物重合体はその濃化性及び増粘性の故に工業上
広く利用されている。 水性媒体中での好気的発酵によるキサンタンゴ
ムの製造は多数の特許、例えば米国特許第
3000790号、同第3020206号、同第3391060号、同
第3433708号、同第4119546号、同第4154654号、
同第4296203号、同第4377637号、及び仏国特許第
2414555号に記載されている。 製造が終つたとき、発酵汁は多糖類を約15〜50
ｇ／含有していることがある。工業的には、特
別の手段を講じることなく濃度を30〜35ｇ／よ
り高くすることは非常に困難である。実際、多糖
類の形成につれて反応媒体の粘度が上昇するので
酸素の輸送が減少し発酵が抑制される。反応器に
高価な能力の高い撹拌装置が具備されていても重
合体の濃度の上昇を可能にするような反応塊の通
気と充分な醸造を保証することは非常に困難であ
る。 ゴムの濃度を上昇させるために最近提案されて
いる方法は発酵汁の粘度を低下させるとともに酸
素の輸送を容易にするように水性栄養培地を油中
に乳化又は分散させた形で発酵を実施することで
ある（欧州特許第187092号参照）。 しかしながら、微生物の増殖の最初の工程を実
質的に水性の栄養培地で行なつてから油を導入し
て乳化物の構成を油中水型乳濁液とするのが好適
である。油中水型乳濁液が形成されると分散され
た水相のPHを調整することが困難になるとともに
副生酸生成物の形成により微生物の増殖が抑制さ
れるおそれが生じる。確かに緩衝媒体中で操作す
ることもできるが、緩物質の存在が得られた溶液
の品質に不都合であり得る。さらに、安定化され
た油中水型乳濁液は希釈が非常に困難であり、こ
れらの乳濁液を例えば油田の開発に直接使用する
ことを企図する場合には不都合である。 本発明の目的は乳化媒体中で微生物の増殖が容
易に実施し得る発酵方法を提供することである。 さらに、本発明の目的は生物重合体を約60％ま
で含有し得る生物重合体の安定な乳濁液を実現す
ることである。 本発明に従う微生物を使用した水性栄養培地の
発酵による多糖類の製造方法の特徴は、その中で
発酵が行なわれる水中油型乳濁液が形成されるよ
うに油を水性媒体に分散させることにある。 連続水相は公知文献中に記載されている発酵用
培地のいずれを選択してもよい。詳細については
例えば米国特許第3391060号、同第3433708号及び
仏国特許第2414555号を参照することができる。
慣用の培地は炭化水素源（糖その他の炭水化物で
よい）、有機窒素源及び／又は無機塩類、並びに
微量元素さらに要すれば成長因子を含有してい
る。グルコース又はサツカロースのような糖の濃
度は10〜100ｇ／であり、150〜200ｇ／にさ
え達し得る。 発酵の原因微生物はバージーズ・マニユアル・
オブ・デイターミナテイブ・バクテリオロジー
（BERGEY'S MANUAL OF
DETERMINATIVE BACTERIOLOGY）（第
８版（1974年）ウイリアム・エヌ・ウイルスキン
ス社、バルチモア市）に記載されているような炭
水化物発酵細菌、例えばキサントモナス・ベゴニ
アエ（Xanthomonas begoniae）、キサントモナ
ス・カンペストリス（Xanthomonas
campestris）、キサントモナス・カロタエ
（Xanthomonas carotae）、キサントモナス・ヘ
デラ（Xanthomonas hedera）、キサントモナ
ス・インカナエ（Xanthomonas incanae）、キサ
ントモナス・マルバケアールム（Xanthomonas
malvacearum）、キサントモナス・パパベリ・コ
ラ（Xanthomonas papaveri cola）、キサントモ
ナス・フアゼオリ（Xanthomonas phaseoli）、
キサントモナス・ピシ（Xanthomonas pisi）、
キサントモナス・バスクロールム
（Xanthomonas vasculorum）、キサントモナ
ス・ベリカトリア（Xanthomonas
vericatoria）、キサントモナス・ビチアンス
（Xanthomonas vitians）、キサントモナス・ペ
ラルゴニイ（Xanthomonas pelargonii）、アル
スロバクター（Arthrobacter）属の細菌、特に
アルスロバクター・スタビリス（Arthrobacter
stabilis）、アルスロバクター・ビスコースス
（Arthrobacter viscosus）、エルウイニア
（Erwinia）属の細菌、アゾトバクター
（Azotobacter）属の細菌、特にアゾトバクタ
ー・インデイクス（Azotobacter indicus）、ア
グロバクテリウム（Agrobacterium）属の細菌、
特にアグロバクテリウム・ラデイオバクター
（Agrobacterium radiobacter）、アグロバクテリ
ウム・リゾゲネス（Agrobacterium
rhizogenes）、アグロバクテリウム・トウメフア
シエンス（Agrobacterium tumefaciens）から
選ばれる。スクレロテイウム（Sclerotium）属
に属する真菌も使用することができる。 これらの微生物のうちキサントモナス・カンペ
ストリスを使用するのが好ましい。 油相に関しては、水と混和しないすべての鉱物
性又は植物性油、例えばイソパラフイン、無臭化
灯油、高沸点（好ましくは150〜200℃以上）炭化
水素、種油、大豆油、コーン油、ヒマワリ油、落
花生油等を使用することができる。油相の割合は
全媒体の30％未満、好ましくは１〜18％、さらに
好ましくは３〜16％が適当である。 水相中への油相の分散及び安定化はHLB値が
好ましくは11以下、さらに好ましくは６〜11であ
る好ましくは非イオン性界面活性剤を存在させる
ことにより容易に達成される。この場合、上記の
HLB値は単一の界面活性剤又は界面活性剤の混
合物の使用により得られる。連続水相を得るのに
必要な界面活性剤の種類と量は選択された油の種
類とその媒体中の濃度から当業者であれば容易に
決定できる。 非イオン性界面活性剤としては、一般に、酸化
アルキレンと脂肪族有機化合物又はアルキル芳香
族有機化合物との縮合により得られる化合物を挙
げることができる。微生物の増殖を阻害しない適
当な界面活性剤はアルキルフエノール・ポリオキ
シエチレン、ポリオキシエチレン・アルコール、
脂肪酸・ポリオキシエチレン、ポリオキシエチレ
ン・トリグリセリド、ソルビタン・ポリオキシエ
チレンと脂肪酸とのエステルである。 界面活性剤はすべて単独で又は二種以上混合し
て使用できる。界面活性剤の親和性に従つて、一
種又は二種以上の界面活性剤の全部又は一部を油
相又は水相に導入することができる。 本発明の方法を実施するためには油相と水相を
別々に滅菌することが勧められる。滅菌と冷却の
後、油相を発酵槽中の水相に混合してもよく、各
相を撹拌下発酵槽に連続的に導入してもよい。こ
れにより安定な乳化物が直ちに形成される。次い
で、接種と発酵を通気及び撹拌下に慣用の方法に
より行なう。発酵の間、アルカリ溶液又はアンモ
ニア溶液の注入によりPHを最適値に維持すること
ができる。同様に、増殖に必要な培地を周期的に
又は連続的にもたらすことができる。 発酵が終了すると企図している利用法に従つて
乳濁液をそのまま使用することができるし、それ
自体公知の方法で不安定化することにより油相か
ら水相を分離し、発酵液を生の状態で使用するこ
ともできるし、さらに多糖類を例えばイソプロピ
ルアルコールのような低級アルコールを添加しさ
らに無機塩を添加し又は添加することなく沈澱さ
せることもできる。沈澱した多糖類は分離され、
繊維上に吸着した油を洗い去り、次いで乾燥し、
場合によつて粉砕される。このようにして使用の
準備の整つた粉末が得られる。 本発明の方法の特別の態様に従えば、発酵工程
を実施した後で得られる乳濁液は乳濁液の重量に
対して多糖類を８〜60重量％、好ましくは15〜60
重量％含有する乳濁液が得られるまで水を除去す
ることによつて濃縮される。この実施態様におい
ては、発酵に使用する油の量は発酵終了時の乾燥
材料の含有量に応じて計算する必要がある。最終
乳濁液中の油の量が全媒体の45％を超えないよう
にするのが好ましい。 水の除去は、例えば場合によつて加圧しつつ蒸
発又は蒸留を行なうことによつて実施できる。油
相の一部を水との共沸混合物又はそうでない形で
除去することができる。また、もちろん細孔が充
分に小さくて膜を通しての生物重合体の通過が抑
制される親水性多孔性膜を選ぶという条件で慣用
の方法及び装置を使用して限外過を行なうこと
により操作することもできる。限外過を使用す
ると乳化物を連続水相に保持することができる。
限外過による濃縮はさらに水相の無機塩の含有
量を重合体の含有量の如何にかかわらず最初の発
酵汁中に存在する無機塩の含有量に近い値に維持
する利点がある。 別の実施態様では、最初に限外過により次い
で他の操作、例えば蒸発又は蒸留によつて乳濁液
を濃縮することもできる。 本発明の範囲を逸脱することなく、得られた乳
濁液に殺菌剤、酵素その他特定の用途に向けられ
た添加物をその添加物が乳濁液の安定性を害さな
い限り添加することができる。 逆の型の乳濁液の系に対する本発明方法の利点
は特に次の点である。 −通常の反応速度で乳化媒体中で微生物の増殖を
達成することが可能である。微生物の増殖は乳
濁液によつて乱されない。 −増殖相の間エネルギーが節約され、媒体を撹拌
するために消費される力より少ない。 −水相のPHを容易に調整することができる。 −転相することなく、しかも多糖類を沈澱させる
ことなく乳濁液を濃縮することができる。 本発明方法に従つて得られる水中油型乳濁液は
建築、塗装、化粧品、植物衛生、石油等の諸産業
のように増粘化された水性流体を要求するすべて
の応用面において使用される。これらの乳濁液は
転相を経る必要がなく希釈された水溶液を調製す
るのに直接に使用できる利点がある。これらは水
に非常によく分散し、その溶解速度は少なくとも
最初の発酵汁の溶解速度に等しい。上記乳濁液は
濃縮の間ポンプ汲上可能であり安定性も高い。そ
の粘度は等しい量の生物重合体を含有する水溶液
の粘度よりも実質的に低いので、水相の多糖類の
濃度が増加した流動可能又はポンプ汲上可能な乳
濁液を得ることができる。 これらの利点のすべてにより本発明の乳濁液は
油田で使用したり石油の補助回収に向けられた水
性媒体を調製するのに特に適している。 以下の実施例は本発明をさらに詳しく説明する
ためのものであり、本発明はこれらの実施例に限
定されない。 各実施例において、一般に次のように操作を行
なつた。 −栄養水溶液を発酵槽に装入し滅減する。 −要すれば界面活性剤を含有する油を滅菌し、撹
拌下、発酵槽に含まれる水溶液に周囲温度で注
入する。 −この培体に栄養ブイヨンMYサツカロース10
ｇ／で予備培養したキサントモナス・カンペ
ストリスを接種する。 実施例 １ 20容の発酵槽に予備培養物210ｇ／、油相
を6.25体積％及び水相を93.75体積％含有する水
中油型乳濁液14を接種する。 水相の組成 デキストロース 61ｇ／ 酵母抽出物 ７ｇ／ Na2HPO4 2.35ｇ／ （NH4）2PO4 2.2ｇ／ MgSO4・7H2O 0.35ｇ／ 油相の組成 非芳香族化された脂肪族炭化水素（エツソ化学社
から販売のExsolD100） 70重量％ エトキシ化ノニルフエノール（Cemulsol NP4と
Cemulsol NP17の67／33混合物−SFOS社の商
標）HLB：11 30重量％ 発酵条件 温度 28℃ PH ソーダの添加により７に調整 撹拌 400rpm 通気 ０〜17時間 0.24VVM 17〜23時間 0.48VVM 23〜90時間 0.98VVM 発酵は糖を全部消費する迄行なつた。 時間 90時間 時間の経過に対する集団及び培地の固有抵抗の
変化を表１に示す。 得られた活性物質の量は425ｇ（30.3ｇ／Kg）
すなわち糖に対する収率56％である。 発酵終了時の乳濁液の粘度は8.1Pa.s（ブルツク
フイールド粘度20℃−針No.４−30t／分）である。 実施例 ２ 炭化水素ExsolD100（29体積％）及び下記の組
成をもつ水相（71体積％）から成る初期媒体を使
用して実施例１をくり返した。 デキストロース 64ｇ／ 酵母抽出物 9.24ｇ／ NaHPO4 3.08ｇ／ （NH4）2PO4 3.08ｇ／ MgSO4・7H2O 0.35ｇ／ 界面活性剤は添加しない。 通気を常時0.98VVMで行なつた以外は実施例
１と同じ操作条件を使用した。発酵は85時間行な
われたが、その段階で糖はもはや存在しなかつ
た。 集団と媒体の固有抵抗の変化を表１に示す。 活性物質330ｇが得られた。すなわち糖に対す
る収率は51.3％である。最終乳濁液の粘度は
10.2Pa.s（実施例１と同じ条件）である。 実施例 ３ 水相14.125及び油相0.875から水中油型の
初期乳濁液を形成する。 水相の組成 サツカロース 85ｇ／ 酵母抽出物 25.5ｇ／ MgSo4・7H2O 0.28ｇ／ 油相は種油70重量％及びエトキシ化ノニルフエ
ノール（CEMULSOL NP4）30重量％を含有す
る。 HLB値 ９ 実施例１と同様に媒体に接種する。 発酵条件 温度 28℃ PH ソーダの添加により７に調整 撹拌 ０〜17時間 390rpm 17〜24時間 500rpm 24〜84時間 600rpm 通気 ０〜17時間 0.92VVM 17〜84時間 1.4VVM 平均消費力 6.09KW／分 84時間経過後、媒体１Kg当りキサンタンゴム51
ｇが生成した。消費サツカロースに対する収率
64％ 媒体の稠度Ｋ（オストワルドの法則に従う）は
37Pa.s及び疑似塑性指数ｎは0.195である。 比較すると、重合体48.5ｇ／Kgを含有する水性
発酵汁の稠度Ｋは70Pa.sであり、指数ｎは0.24で
ある。 発酵は113時間まで継続され、66ｇ／Kgの重合
体が得られた。 消費サツカロースに対する収率は83％である。 実施例４及び５ 油相0.875及び水相14.125を含有する水中
油型乳濁液中で二つの発酵を行なつた。 媒体の組成は次の通りである。 サツカロース ８％ 水溶性コーン抽出物（CSL） ４％ MgSO4・7H2O 0.05％ 油 3.5％ 界面活性剤 1.5％ 油相は実施例４では種油と天然脂肪酸のエトキ
シ化物（CEMULSOL AS5−SFOS社）、実施例
５では脂肪族炭化水素（EXSOL D80）とエトキ
シ化ノニルフエノール（CEMUSOL NP4−
CEMULSOL NP17の50／50混合物）から成る。 発酵条件は下記の通りである。 温度 28℃
【表】
発酵はサツカロースが全部消費される迄継続さ
れた。
れた。
【表】
実施例 ６〜14
栄養ブイヨンMYサツカロース10ｇ／上で培
養したキサントモナス・カンペストリスの予備培
養物１mlを使用して500mlエルレンマイヤー・フ
ラスコ中の水中油型乳濁液培地100mlに接種した。 各実施例に共通の水相は実施例３の水相と同じ
である。 油相の組成は種々に変えた。各フラスコには95
重量％の水相と５重量％の油相が含まれている。
フラスコは５cmの巾の220rpmで回転する回転撹
拌機を使用して撹拌し、280℃で89時間培養した。 得られた結果を表２に示す。
養したキサントモナス・カンペストリスの予備培
養物１mlを使用して500mlエルレンマイヤー・フ
ラスコ中の水中油型乳濁液培地100mlに接種した。 各実施例に共通の水相は実施例３の水相と同じ
である。 油相の組成は種々に変えた。各フラスコには95
重量％の水相と５重量％の油相が含まれている。
フラスコは５cmの巾の220rpmで回転する回転撹
拌機を使用して撹拌し、280℃で89時間培養した。 得られた結果を表２に示す。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 微生物により水性栄養培地を発酵させること
によつて多糖類を製造するにあたり、発酵が行な
われる水中油型乳濁液が形成されるように油を水
性培地に分散させることを特徴とする、発酵によ
る多糖類の製造方法。 ２ 油相の割合が乳濁液の重量の30重量％未満、
好ましくは１〜18重量％であることを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 油相の割合が乳濁液の重量の３〜16重量％で
あることを特徴とする、特許請求の範囲第２項に
記載の方法。 ４ 水中油型乳濁液を少なくとも一種の非イオン
性界面活性剤を使用して安定化することを特徴と
する、特許請求の範囲第１〜３項のいずれか一つ
に記載の方法。 ５ 界面活性剤又は界面活性剤の混合物のHLB
値が11以下、好ましくは６〜11であることを特徴
とする、特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６ 微生物がキサントモナス属であることを特徴
とする、特許請求の範囲第１〜５項のいずれか一
つに記載の方法。 ７ 乳濁液の重量に対して油相を30重量％未満含
有する水中油型乳濁液の中で発酵を行ない、次い
で多糖類の生成後、乳濁液を多糖類８〜60重量％
含有する乳濁液が得られる迄水の除去により濃縮
することを特徴とする、微生物を使用した水性栄
養培地の発酵による多糖類の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR84.19622 | 1984-12-21 | ||
| FR8419622A FR2575178B1 (fr) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | Procede de production de polysaccharides de type xanthane |
| US07/641,618 US5756317A (en) | 1984-12-21 | 1991-01-16 | Production of heteroplysaccharide biopolymers with xanthomonas in oil-in-water emulsion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61181393A JPS61181393A (ja) | 1986-08-14 |
| JPH026519B2 true JPH026519B2 (ja) | 1990-02-09 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP60283163A Granted JPS61181393A (ja) | 1984-12-21 | 1985-12-18 | キサンタン型多糖類の製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0187092B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61181393A (ja) |
| BR (1) | BR8506371A (ja) |
| CA (1) | CA1274796A (ja) |
| FR (1) | FR2575178B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE3224547A1 (de) * | 1982-07-01 | 1984-01-05 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verbessertes verfahren zur herstellung von exozellulaeren biopolymeren |
| JPH01174322A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Q P Corp | ボーロ様食品 |
-
1984
- 1984-12-21 FR FR8419622A patent/FR2575178B1/fr not_active Expired
-
1985
- 1985-12-13 EP EP85402484A patent/EP0187092B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-18 JP JP60283163A patent/JPS61181393A/ja active Granted
- 1985-12-19 BR BR8506371A patent/BR8506371A/pt unknown
- 1985-12-20 RU SU853995132A patent/RU1838417C/ru active
- 1985-12-20 CA CA000498272A patent/CA1274796A/fr not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-01-16 US US07/641,618 patent/US5756317A/en not_active Expired - Fee Related
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| RU1838417C (ru) | 1993-08-30 |
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| BR8506371A (pt) | 1986-09-02 |
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