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黄色色素生成欠陥スフィンゴリピドアエロモナス及びジェランゴム生産における使用

国内特許コード P150011652
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2012-530094
公表番号 特表2013-505709
登録番号 特許第5765859号
出願日 平成22年8月13日(2010.8.13)
公表日 平成25年2月21日(2013.2.21)
登録日 平成27年6月26日(2015.6.26)
国際出願番号 CN2010001228
国際公開番号 WO2011035530
国際出願日 平成22年8月13日(2010.8.13)
国際公開日 平成23年3月31日(2011.3.31)
優先権データ
  • 200910153005.7 (2009.9.25) CN
発明者
  • 呉 雪昌
  • 呉 栄明
  • 李 欧
  • 朱 亮
  • 陳 亜敏
  • 銭 朝東
  • 陳 梅
出願人
  • 浙江大学
  • 浙江帝斯曼中肯生物科技有限公司
発明の名称 黄色色素生成欠陥スフィンゴリピドアエロモナス及びジェランゴム生産における使用
発明の概要 本発明は黄色色素生成欠陥スフィンゴリピドアエロモナス(Sphingomonassp.ZD001)(一本)及び微生物発酵ジェランゴム生成における応用を提供する。本菌株が中国典型培養物保存センターに保存されており、住所は中国武漢大学(430072)、保存期日は2009年09月10日、保存番号はCCTCC No:M209198。有益効果が主に、本菌株発酵液には黄色色素がないためオパール色になり、少量のアルコール或いはイソプロパノールだけを使って多糖を沈殿すれば、無色、優良なジェランゴムが得られるため、ジェランゴム生産工程のアフターの浄化脱色工程を簡潔化させることができるし、効率を高めるし、生産コストも低減できる。
従来技術、競合技術の概要



ジェランゴム(Gellan Gum)は、スフィンゴモナス・パウチモビリス(Sphingomonas paucimobilis)をエアロビクス発酵して生成した微生物エキソ多糖類であり、アメリカKelco会社が1978年に開発に成功したのである。ジェランゴムはキサンタンゴムの後に開発された、もう一種の毒の無い、安全的な、物理的及び化学的性質が優れている微生物エキソ多糖類である。日本では、1988年にすでに食品に使われることを認可して、アメリカは1992年にFDAに認められて、食品に使われるようになった。我が国には、1996年、それが食品増粘剤、安定剤として使われることを認め、ほかにはもう十以上の国も、食品添加剤としての利用も認めた。近年、ジェランゴムがその独特な優良特徴を持つため、新型の乳化剤、懸濁化剤、増粘剤、安定剤、ゲル剤、徐放性製剤、製膜材料等として、日々幅広く食品、医薬、化工等の工業の分野に利用されており、応用潜在力が大きい。





ジェランゴムは、β-1,3-D-ブドウ糖、β-1,4-D-グルコン酸とα-1,4-L-ラムノースにモル比2:1:1で構成しており、またはβ-1,3-D-ブドウ糖、β-1,4-D -グルコン酸、β-1,3-D-ブドウ糖、α-1,4-L -ラムノースの順番で繋がって四糖単位を作る。四糖単位が重合して生成した糖長錬骨架には,アシルが繋がっており、通常、分子量は5×105-1×106ダルトン程度である。ジェランゴムは主に二種の形で存在し、即ち未脱アシルの高次アシル基ジェランゴム(天然ジェランゴムでも呼ばれる)と物理化学方法に基づき人工で脱アシルの低次アシル基ジェランゴムである。高次アシル基天然ジェランゴムには二種のアシル基があり、即ちアセチル基とアシルグリセロール基で、通常的にはアセチル基が一番目のブドウ糖残基のC6位に繋がっているが、アシルグリセロール基が同じのブドウ糖残基のC2位に繋がっていて、通常的には四糖単位にあたり、平均的にはアシルグリセロール基一つとアセチル基0.5個が含まれている。低次アシル基ジェランゴムは、高次アシル基ジェランゴムが脱アシル基処理された後のアシル基の無い産物である。従って、ジェランゴム分子が脱アシル基したかどうかによって、また脱アシル基の程度が違うことによって、分子量の差異が割と大きく、現在食品工業において比較的多く利用されているのは分子量が比較的に低い低次アシル基ジェランゴムである。





今まで、生産用のジェランゴム生産細菌スフィンゴモナス・パウチモビリスの発酵に、同時に代謝副産物の黄色色素(主にはカロチ[テ]ノイド)が出るため、ジェランゴムと炭素源を奪い合って、発酵液を黄色にさせる。ジェランゴムの生成過程には、特に高次アシル基ジェランゴムの生成過程には、コロイド中の黄色色素を除去するにはジェランゴム抽出脱色に用いられるアルコール或いはイソプロパノールの使用量(普通には発酵液体積の3倍量のアルコールあるいはイソプロパノール)と操作時間を増やすため、抽出浄化の効率が低くなるし、コストも増加する。

産業上の利用分野



本発明は、黄色色素生成欠陥があっても、質が標準に達するジェランゴムを生産できるスフィンゴリピドアエロモナス菌株ZD001(Sphingomonas sp. ZD001)及びその微生物生成発酵ジェランゴムのための使用に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
中国典型培養物保存センターに保存されており、住所は中国 武漢 武漢大学(430072)であり、保存期日は2009年09月10日であり、保存番号はCCTCC No:M 209198である黄色色素生成欠陥スフィンゴリピドアエロモナス(Sphingomonas sp.)ZD001。

【請求項2】
記載のスフィンゴリピドアエロモナスの16S rDNAが
AGAGTTTGATCCTGGCTCAGAACGAACGCTGGCGGCATGCCTAACACATGCAAGTCGAACGAGATCCTTCGGGGTCTAGTGGCGCACGGGTGCGTAACGCGTGGGAATCTGCCTTGGGGTTCGGAATAACTCCCCGAAAGGGGTGCTAATACCGGATGATGTCGAAAGACCAAAGATTTATCGCCCTGAGATGAGCCCGCGTAGGATTAGCTAGTTGGTGTGGTAAAGGCGCACCAAGGCGACGATCCTTAGCTGGTCTGAGAGGATGATCAGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGGACAATGGGCGAAAGCCTGATCCAGCAATGCCGCGTGAGTGATGAAGGCCTTAGGGTTGTAAAGCTCTTTTACCCGGGAAGATAATGACTGTACCGGGAGAATAAGCCCCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGGGCTAGCGTTGTTCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGCACGTAGGCGGCTTTGTAAGTCAGAGGTGAAAGCCTGGAGCTCAACTCCAGAACTGCCTTTGAGACTGCATCGCTTGAATCCAGGAGAGGTGAGTGGAATTCCGAGTGTAGAGGTGAAATTCGTAGATATTCGGAAGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTCACTGGACTGGTATTGACGCTGAGGTGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGATAACTAGCTGTCCGGGTGCTTGGCACTTGGGTGGCGCAGCTAACGCATTAAGTTATCCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGTTAAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCTGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGCAGAACCTTACCAGCGTTTGACATGGTAGGACGACTGGCAGAGATGCCTTTCTTCCCTTCGGGGACCTACACACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTCGACTTTAGTTACCATCATTAAGTTGGGTACTTTAAAGTAACCGCCGGTGATAAGCCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAGTCCTCATGGCCCTTACGCGCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGCAAGTACAGTGGGCAGCAATCCCGCGAGGGTGAGCTAATCTCCAAAACTTGTCTCAGTTCGGATTGTTCTCTGCAACTCGAGAGCATGAAGGCGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCAGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTTGGGTTCACCCGAAGGCGTTGCGCTAACTCGTAAGAGAGGCAGGCGACCACGGTGGGCTTAGCGACTGGGGTGAAGTCGTAACAAGGTAGCCGTAGGGGAACCTGCGGCTGGATCACCTCCTTという配列を持つことを特徴とする請求項1に記載のスフィンゴリピドアエロモナスである。

【請求項3】
スフィンゴリピドアエロモナス菌株が以下の通り、グラム陰性桿菌であり、芽胞が無い、真っすぐな棒状で、栄養寒天平板の上に細菌集まりがオパール色であり、オキシダーゼ試験が陽性、カタラーゼ試験が陽性、偏性好気性、ブドウ糖と果糖とキシロースと蔗糖を分解でき、でんぷん加水分解試験が陽性、ゼラチンカプセル液化不可能、43℃で成長しない、菌糸体の大きさは1.5-5.0μm×0.8-1.0μm、黄色色素が出ないことを特徴とする請求項1に記載のスフィンゴリピドアエロモナス。

【請求項4】
微生物の発酵生成ジェランゴムのため請求項1に記載のスフィンゴリピドアエロモナスの使用。

【請求項5】
スフィンゴリピドアエロモナス菌株を活性化し、種培養してから、スフィンゴリピドアエロモナスに適用できる発酵培養基に植菌して、28~32℃、pH6.8~7.2で、32~60h揺動培養してから高次アシル基ジェランゴムを含むオパール色発酵液が得られることを特徴とする請求項4に記載の使用。

【請求項6】
高次アシル基ジェランゴムを含む発酵液を分離かつ浄化し、高次アシル基ジェランゴムが得られることと、用いられた分離浄化方法は以下の通り、高次アシル基が含まれる発酵液のpH値を5.0~6.0に調整し、0℃~70℃に昇温して、30min~2h保温した後、40℃~50℃に温度を下げ、pH7.0に調整して、リゾチームとアルカリ・プロテアーゼを入れて、1h~3h保温して蛋白質を除去して、蛋白質除去済み後の発酵液に凝集剤溶液を入れて、凝集沈殿を行ってから、さらに分離しかつ乾燥して、記載の高次アシル基ジェランゴムが得られることと、また用いられた凝集剤がCaCl2、MgCl2、NaCl、KClから選ばれた一種或いは二種以上の任意比率の組み合わせであることということを特徴とする請求項5に記載の使用。

【請求項7】
高次アシル基ジェランゴムを含む発酵液が脱アシル基処理されてから、分離浄化して、低次アシルジェランゴムが得られることと、低次アシルジェランゴムの生成方法が以下の通に、高次アシル基ジェランゴムが含まれる発酵液にアルカリ金属或いはアルカリ土類塩化物溶液を入れて、pHを11.0に調整して、固体液体分離してから繊維料1が生成して、その繊維料1を水と1:4~6体積比で混ぜて、pHを2.5~4.0に調整し、15min~1h洗濯して、濾過加圧した後繊維料2が得られて、その繊維料2を水と1:9~12体積比で均一になるように混ぜて、80℃~90℃まで昇温して、アルカリ性試薬を入れてpH9.5~10.5に調整して、そのまま8min~15min反応して、反応が終了した後、反応液のpHを中性に調整して、ろ過助剤を加入して、濾過して、ろ液に凝集剤を加入して凝集沈殿してからさらに分離かつ乾燥して、低次アシルジェランゴムが得られることと、用いられたアルカリ金属或いはアルカリ土類塩化物がCaCl2、MgCl2、NaCl、KClから選ばれた一種或いは二種以上の組み合わせ、用いられたアルカリ性試薬がNaOH、KOH、Na3PO4から選ばれた一種或いは二種以上の組み合わせ、用いられたろ過助剤が珪藻岩、真珠岩或いはその組み合わせ、用いられた凝集剤がCaCl2、MgCl2、NaCl、KClから選ばれた一種或いは二種以上の組み合わせであることということを特徴とする請求項5に記載の使用。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
分野
  • 化学;冶金
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