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JPH0768283B2 - ヘテロ多糖ｓ−６５７ - Google Patents

ヘテロ多糖ｓ−６５７

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Publication number
JPH0768283B2
JPH0768283B2 JP61150694A JP15069486A JPH0768283B2 JP H0768283 B2 JPH0768283 B2 JP H0768283B2 JP 61150694 A JP61150694 A JP 61150694A JP 15069486 A JP15069486 A JP 15069486A JP H0768283 B2 JPH0768283 B2 JP H0768283B2
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JP
Japan
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heteropolysaccharide
carbohydrate
medium
fermentation
hours
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JP61150694A
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エー．ペイク ジエリー
エム．ステイーンベルゲン スザンナ
テー．ヴエーダー ジヨージ
Original Assignee
メルク エンド カムパニ− インコ−ポレ−テツド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by メルク エンド カムパニ− インコ−ポレ−テツド filed Critical メルク エンド カムパニ− インコ−ポレ−テツド
Publication of JPS6248702A publication Critical patent/JPS6248702A/ja
Publication of JPH0768283B2 publication Critical patent/JPH0768283B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微生物性多糖類の分野に関するものである。こ
の分野では、或種の微生物に共通する特質として細胞ヘ
テロ多糖類を産生することが知られている。ヘテロ多糖
類は高分子量の、一般には線状の炭水化物ポリマーであ
り、重合の繰り返し単位となっている２種または多種の
単糖類を含有している。
大抵のヘテロ多糖類の有用性は水性溶液の粘度およびレ
オロジーを変化させる能力に基づいている。これに加え
て、ヘテロ多糖類は乳濁化、懸濁化、安定化、凝集など
のような副次的機能をも持っている。これについては、
たとえば、米国特許第4,326,052号および第4,401,760号
に記載されている。
ヘテロ多糖類は食品、さく井、農芸および広汎なその他
の産業的用途に広く使用されている。これらの水溶性ガ
ムに対する需要はこの数10年間に大きく伸びた。さらに
また新らしい工業技術が、新らしい物性をもつヘテロ多
糖類の需要を作り出している。こうして、産業上の要求
に見合うさまざまな機能範囲をもつヘテロ多糖類に対す
るニーズは、新らたのまたさまざまの物性をもつヘテロ
多糖類の開発の必要性を示している。
本発明の目的は、微生物キサントモナスカムペストリス
（Xanthomonas campestris）の新株によって産出される
新規のヘテロ多糖の提供である。本発明の別の目的は、
この新型ヘテロ多糖の製造法の提供である。またさらに
他の目的はこの新規化合物製造用の微生物類の提供であ
る。さらに他の目的はこの新規ヘテロ多糖を含有する調
合物の提供である。本発明のこれらのおよび他の目的は
以後の記述から明らかとなろう。
主要部としての炭水化物、約12％のタンパク質および約
７％（Ｏ−アセチルとして計算した）のアシル基から構
成され、その炭水化物部分は約19重量％グルクロン酸お
よびおよそ2:1のモル比における中性糖ラムノースとグ
ルコースとを含有する新規なヘテロ多糖が、選択された
炭素源へのキサントモナスカムペストリスの新株の作用
によって産出されることがここに発見されるに至った。
この新規化合物はキサントモナスカムペストリスの新株
による適当な水性栄養培地の好気性発酵によって産出さ
れる。
この生物の生物学的純粋培養のブタペスト条約に基づく
寄託がアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション
（American Type Culture Collection）、ロックビル、
メリーランド（Rockville,Maryland）にたいして1985年
６月19日付けで行われ、その受入番号はATCC53159であ
った。このヘテロ多糖をここではヘテロ多糖S-657と称
するが、これは水性系において望ましい性質をもってお
り、また油井処理用流体の調合用にとくに有用である。
本発明の新規の生物は、カリフォルニア州ユリーカ（Eu
reka）近くの湿地から採取された藻類サンプルから単離
されたものである。この生物は30℃における４日間の培
養後のワイエム（YM）寒天プレートからのガム状コロニ
ーとして採取された。この単離物をつぎに栄養寒天上に
おいて純粋培養された。
フラスコシードはこの単離物の栄養寒天培養から開始し
た。このシードをつぎに炭素源としての加水分解でんぷ
んを含む栄養培地を入れた別のフラスコへの接種に使用
した。培養後、このフラスコの内容物は粘稠なビールと
なり、イソプロピルアルコール添加時には繊維状物質が
沈殿するのが見られた。別のフラスコシードも行われ、
これはガムの製造にたいする各種の栄養培地の効果の測
定およびこの微生物に対する最良の成育培地および発酵
条件の決定に使用した。
発酵条件 ヘテロ多糖S-657は制御条件下、生物ATCC53159の培養に
よる適当な水性栄養培地の好気性発酵中に生産される。
この培地は同化可能の炭素、窒素、および無機塩類を含
有する。
一般に、炭水化物（たとえば、グルコース、フルクトー
ス、マルトース、スクロース、キシロース、ラクトース
など）は栄養培地中の同化可能炭素源として単独にまた
は組み合わせて使用できる。この培地中に利用される単
数または複数の炭水化物源の正確な量は、一部はこの培
地の他の成分によって決まるが、一般に炭水化物の量は
培地の約２重量％乃至５重量％にわたる。これらの炭素
源は培地中において単独にまたは組み合わせて使用すれ
ばよい。
通常、多くのタンパク性物質は発酵プロセスに対する窒
素源として使用できる。適当な窒素源には、たとえば、
イースト加水分解物質、プライマリー・イースト、大豆
ミール、綿実細粉、カゼインの加水分解物類、コーン・
スティープ、リカー、ディスティラーズ・ソリュブル
（Distiller′s solubles）またはトマトペーストなど
がある。単独または組み合わせにおける窒素源は好まし
くは水性培地の0.05重量％乃至0.2重量％にわたる量で
使用される。
この培地中に含ませることができる栄養無機塩類は、ナ
トリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム、リン
酸塩、塩化物、硫酸塩、炭酸塩、などのイオンを生成で
きる慣用の塩類である。また痕跡量のコバルト、マンガ
ン、鉄およびマグネシウムのような金属も含まれる。
ここに挙げた栄養培地は単に使用できる培地の広汎さを
説明するためであって制限するつもりではない点に留意
されなければならない。
別の培地として、S-657が低カルシウムイオン条件下で
増殖できるもの、すなわち、脱イオン水または実質的に
カルシウムイオンのない（すなわち、最終発酵スープ中
にCa++がガム１％あたり約4ppmよりも少い）水性系もあ
る。
発酵は約25℃乃至35℃にわたる温度において行われる
が、最良の成果を得るためにはこの発酵が約28℃乃至32
℃の温度で行われるのが好ましい。ATCC53159培養を生
育させ、またヘテロ多糖S-657を製造する栄養培地のpH
は約６乃至８にわたることができる。
S-657は表面培養、液中培養のどちらででも製造できる
が、液中でこの発酵を行うのが好ましい。
小規模での発酵は、この培養物を適当な栄養培地へ接種
し、また製造用培地へ移したのち、振とう機上において
数日間約30℃の一定温度でこの発酵を行うのが便利であ
る。
この発酵は培地を入れた殺菌フラスコの中で、１段階ま
たは多段階のシード成長を経由して開始される。このシ
ード段階用の栄養培地は炭素および窒素源のどのような
適当な組み合わせでもよい。シードフラスコは約30℃の
定温室の中で1-2日間、または充分に成長するまで振と
うされ、得られる増殖物の一部は第２段階シードまたは
製造用培地への接種に使用される。中間段階シードフラ
スコが使用される場合、これは本質的に同じ方法によっ
て進められる。すなわち、最終シード段階からのフラス
コの内容物の一部が製造用培地への接種に使用される。
接種されたフラスコは一定温度で数日間振とうされ、こ
の培養期間の終了時にフラスコの内容物はイソプロパノ
ールのような適当なアルコールによる沈殿化によって回
収される。
大規模操作にたいしては、攪拌機およびこの発酵培地に
通気する手段を備えた適当なタンクの中で発酵を行うの
が好ましい。この方法では、栄養培地はタンク中で作成
され、また約121℃以下の温度に加熱して殺菌される。
冷却後、この殺菌された培地に製造用培養株の予め生育
させたシードを接種し、この発酵は、たとえば、２乃至
４日間のような期間、この栄養培地をかきまぜながら、
および／または通気しながら、また温度を約30℃に維持
しながら進められる。S-657を製造するこの方法は大量
生産にとくに適している。
ヘテロ多糖S-657 ATCC53159によって製造されたヘテロ多糖は、主要成分
としての炭水化物、約12％のタンパク質および約７重量
％（Ｏ−アセチル基として計算した）のアシル基から構
成されており、実質的にピルビン酸を含まない。S-657
の炭水化物分部分は約19％（ガムの重量基準）のグルク
ロン酸およびおよそ2:1のモル比における中性糖のラム
ノースとグルコースとを含有する。
約７％というアセチル含有率は２種の異なる方法によっ
て測定した。S-657ガムの0.2％水溶液をアルカリ性、ヒ
ドロキシルアミン試薬によって処理し、つづいて酸性塩
化第２鉄試薬によって処理し、比色分析にかけた。〔エ
ス．ヘストリン（S.Hestrin）（1949）ジャーナル・オ
ブ・バイオロジカルケミストリー180、249-261頁参照〕
Ｏ−アシル基はＯ−アセチルとして同定し、液相クロマ
トグラフィによって測定した。
S-657の中性糖類は種々の方法によって分析した。その
第１の方法は1M H2SO41ml中の50mgのS-657を100℃にお
いて４時間加水分解を行うものである。冷却後、3mg/ml
キシロース0.5mlを内部基準として添加した。飽和Ba(O
H)23ml、つぎに２滴のコンゴーレッド、およびさらにBa
(OH)2を色が赤変するまで添加してサンプルを中和させ
た。遠心分離（3000RPMにおいて20分間）ののち、全サ
ンブルの上澄液を蒸発させた。乾燥サンプルを0.1mlの
ヒドロキシル塩酸塩（乾燥ピリジン中40mg/ml）の中へ
溶解させ、90℃において45分間加熱した。冷却後、0.1m
lの無水酢酸を添加し、このサンプルをふたたび90℃に
おいて45分間加熱した。この糖類はそれらのアルドノニ
トリルアセテート誘導体類の気相−液相クロマトグラフ
ィによって分離し、標準品と比較して同定および定量を
行った。〔ジェイ．ケイ．ベアード（J.K.Baird）、エ
ム．ジェイ．ホルロイド（M.J.Holroyde）、およびディ
ー．シー．エルウッド（D.C.Ellwood）（1973）カルボ
ヒドロ．レス．（Carbohydr.Res.）27、464-467頁〕 この多糖の多種の中性糖類もまた、およそ2mgのS-657を
0.7Mのトリフルオロ酢酸（2ml）の中へ溶解させる第２
の方法によって特徴づけを行った。このサンプルを一晩
中100℃に保持し、蒸発乾固させ、水（2ml）へ溶解させ
た。水素化ホウ素ナトリウム（25mg）を添加し、２時間
後にこの溶液をダウエックス50（H+）〔Dowe×50
（H+）〕によって処理したのちpHを3.5へ下げた。濾過
後、この溶液を濃縮し、メタノールとともに共蒸留（5m
lにて３回）した。残渣を無水酢酸（1ml）とピリジン
（1ml）との混合物の中へ溶解させ、100℃において１時
間保持し、濃縮した。トルエンとの共蒸留（5mlにて３
回）ののち、この残渣を塩化メチレンへ溶解させ、気相
−液相クロマトグラフィによって分析した。
この多糖のグリクロン酸含有率は、17％塩酸による脱カ
ルボキシル化につづく遊離二酸化炭素の標準水素化ナト
リウム中への捕捉および逆滴定によって測定した。〔ビ
ー．エル．ブラウニング（B.L.Browning）（1967）木材
化学の方法（Methods of Wood Chemistry）２、632-633
頁〕。この脱カルボキシル化方によるS-657の３種の異
るサンプルの値は17.6％と19.6％との間であった。
上記の中和された酸加水分解物中にあるウロン酸類の分
離および同定にはペーパー電気泳動を使用した。このア
リコート既知のウロン酸標準品のアリコートを電気泳動
ペーパーへかけ、pH2.7緩衝液中において２時間電気泳
動を行った。クロマトグラムを風乾し硝酸銀によって着
色して分離されるウロン酸類の位置を求めた。確認され
たただ１個のウロン酸スポットはグルクロン酸であると
判明した。
ピルビン酸塩の不在は、S-657の2mg/ml溶液の1mlを培養
チューブへ添加し、また、0.2NHClの1mlを添加し、100
℃において４時間加熱することによって測定した。加水
分解のサンプル0.5mlを0.1mlの還元ジフォスフォピリジ
ンヌクレオチド（NADH）および2.4mlのトリエタノール
アミンの溶液へ添加した。吸光度を分光光度計によって
探知し、ピルビン酸塩を測定した。〔ダックワース（Du
ckworth）およびヤフェ（Yaphe）、ケミストリー・アン
ド・インダストリー（1970）747頁〕、有意量のピルビ
ン酸塩は検出されなかった。
窒素分析はケルダール分解によって行い、約1.5重量％
（３サンプルにたいして約1.3％と1.9％との間）の窒素
の測定値が得られた。固形分および灰分の分析からS-65
7は約94重量％（91.8％‐95.8％）の固形分および９重
量％（7.8％‐10.3％）の灰分を含有することが分かっ
た。タンパク含有率は、標準としてウシの血清アルブミ
ンを使用するローリィら（Lowry et al.）〔ジャーナル
・オブ・バイオロジカルケミストリー（1951）、193、2
56頁〕の方法によって約12％（7.5％‐14.5％）となる
ことが測定された。
透析および凍結乾燥後のS-657の不完全精製サンプルに
ついてメチル化分析を行った。このサンプルはスタンフ
ォードアンドコンラッド（Stanford＆Conrad）（1966
年）バイオケム（Biochem.）５、1508-1507頁に概説さ
れた方法にしたがってメチル化を行った。アジトールア
セテートとしてのこの糖のＯ−メチルエーテル誘導体類
を気相クロマトグラフィによって分離し、信頼できる標
準品とのコンピュータ照合によって同定した。同定され
た主要なメチル化糖類を下記の第２表に示す。
ここに述べたヘテロ多糖の分析法は下記組成に到達する
のに実際に使用された方法であるが、当業者にとっては
他の分析法も当然利用できることが理解される。他の分
析法を利用してもこのヘテロ多糖の同じ特性値が得られ
るはずではあるが、わずかに異る測定値が得られること
はありうる。
ヘテロ多糖S-657は水溶液において顕著な性質、とくに
きわめて低濃度におけるきわめて高い粘度、良好な温度
安定性および良好な発泡安定性、をもつことが知られて
いる。このため増粘、懸濁、乳濁、安定、潤滑、造膜ま
たは結合のための薬剤として有用である。S-657は、高
粘度および良好な熱および発泡安定性が望まれる多種の
工業、石油および食品用途に利用される。とくにこれは
下記の用途または製品として使用される：接着剤類、壁
補修セメント類、水俣持グラウトおよびモルタル類、ス
パックリング（Spackling）コンパウンド、かん封止剤
類、ボイラー化合物類、ステックスクリーミング、溶接
棒フラックス類、ブレイジングペースト類、セラミック
うわ薬類および押し出し剤類、洗浄剤類および研磨剤
類、おもちゃ類、乳濁液類（ラテックス、アスファル
ト、シリコーン樹脂）、銀回収、シードコーティング、
殺虫剤または除草剤の噴霧制御、乳濁化可能濃縮物質お
よび流動可能殺虫剤や除草剤類、タバコバインダ類、水
基体インク類、リソグラフインクつぼ溶液、皮革仕上げ
剤類、ハイドロマルチング（hydromulching）およびハ
イドロシーディング（hydro-seeding）、織布印なつお
よび仕上げ製紙用ウェットエンド添加剤類、製紙用ウェ
ットエンド歩留り向上剤および製紙助剤類、すべり止め
コンパウンド類、離型剤類、液状樹脂類、スラリーおよ
びパッケージ爆薬類、石油および水井戸堀さくマッド、
油井改修（workover）および仕上げ用（completion）流
体類、石油スティミュレーション（stimulation）用流
体類、化粧品類、調薬上の懸濁液類および乳濁液類。
このガムはまた、ゼリー類およびその他の多糖食品類、
クエン酸基体ドリンク類を含む飲料類、アイスクリーム
やヨーグルトを含む乳製品、サラダドレッシング類、ド
ライミックス類（dry mixes）、砂糖ごろも類、および
グレーズ類、シロップ類、プディング類、穀粉製食品
類、かんずめおよびレトルト食品類およびパン菓子の中
味のような食品系にも利用される。
とくに価値のある利用は石油および水井戸処理用流体類
およびマッドの分野におけるものである。ヘテロ多糖S-
657は水性媒体、とくに井戸処理用流体に調合される水
性媒体として有用であることがすでに判明している。
井戸処理用流体類とは、ガス井または油井のような井戸
の堀さくおよび使用の諸段階中に操作を容易にするため
に使用される広汎な媒体である。この“井戸処理用流体
類”という用語は、たとえば、循環堀さく用流体類、改
修および仕上げ用流体類、コアリング用（coring）流体
類、およびスティミュレーション用流体類（水圧破砕お
よび酸性化）および石油回収率向上用流体類を含む。こ
のような流体類中に含まれる材料には、塩化ナトリウ
ム、塩化カリウム、硫酸バリウム、無定形シリカ、炭酸
カルシウム、ベントナイト、アタパルガイトメタ硫酸ナ
トリウム、ケブラチョウ、リグニンスルホン酸カルシウ
ム、石灰、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、石油スル
ホネート、トール油石けん、原油およびディーゼル油、
でんぷん類、殺生物剤類、およびCMC、ポリアクリルア
ミド類およびポリアクリレート類のようなポリマー類が
ある。これらの化合物類のすべてが特定の流体中に加え
られるのではなく、むしろ、これらの化合物類は特定の
仕事に必要な量だけ井戸作業者によって選ばれることが
理解されよう。井戸の堀さく中と堀さく後に遭遇する地
下条件は異るので、井戸処理用流体の成分調整および或
る流体の他の流体との置換は考えられることである。
S-657は、懸濁液性向上のための高粘度、耐熱性および
耐塩性安定性、剪断安定性、および加熱および冷却後の
良好な粘度回復性などの諸性質を示し、そのためにS-65
7が井戸処理用流体のレオロジー改良剤として望ましい
ものであることが知られている。
代表的な井戸処理用流体の調合物は実施例４および５に
提示される。これらの調合物はS-657によって調製でき
る井戸処理用流体調合の可能性範囲を示すためのもので
あってその範囲を限定するものではない。ヘテロ多糖S-
657は0.01％乃至1.0重量％の範囲において調合物に使用
できる。
S-657の低濃度における高粘度のため、このヘテロ多糖
は石油回収率向上用の増粘剤としてとくに有用なもので
ある。S-657は0.01％乃至0.2重量％の範囲内、好ましく
は0.02％乃至0.1％の範囲内の濃度で上記の操作に使用
できる。
ヘテロ多糖S-657は、この多糖の顕著な特性である溶液
諸特性の特別なプロファイルをもっており、このことが
S-657に他のヘテロ多糖類に比べてきわだった特徴を与
えている。S-657は下記の諸性質をもっている。
I.レオロジーデータ １％STW1の粘度 6RPM,19500cp 〔ブルックフィールド 60RPM,2200cp （Brookfield）、LVF〕 6/60比 8.9 0.1％STW粘度〔ULアダプタ によるブルックフィールドLVF〕 6RPM,95cp II.相溶性データ〔相溶＝Ｙ、非相溶＝Ｎ〕 ミリンググリーン（アニオン性）相溶性、 １％ガム濃度、目視 Y メチレンブルー（カチオン性）相溶性、 １％ガム濃度、目視 N CTAB（カチオン性）相溶性、 0.5％ガム濃度、目視 N カチオンラテックス相溶性、 0.5％ガム濃度、目視 N カチオン界面活性剤相溶性、 0.4％ガム濃度、目視 N III.機能データ 海水粘度〔1PPB（0.28％ガム濃度）、 3RPM、ファン（FANN）35〕 850cp 温度応答試験２ 〔ファン50℃粘度計100sec-1において〕 26.7℃（80°Ｆ）における初期粘度 86cp 140℃（300°Ｆ）到達時の粘度 78cp（91％） 140℃（300°Ｆ）で１時間後の粘度 63cp（73％） 26.7℃（80°Ｆ）へ冷却時の粘度 73cp（85％） 飽和NaCl粘度〔1PPB（0.28％ ガム濃度）、3RPM、ファン35」 20cp 飽和CaCl2粘度〔1PPB（0.28％ ガム濃度）、3RPM、ファン35」 10cp 剪断安定性（１％ガム濃度）、 15分間、ブレンダ、初期粘度、 （60RPM）１％変化 2200cp/＋16 アクリルラテックス増粘〔ラテックスペイント 接着剤（PSA）〕0.5％ガム濃度 ブルックフィールド粘度、60RPM、cp 2250cp 6RPM/60RPM 0.9 酢酸＋加熱（80℃、２時間） 0.5％ガム濃度 初期粘度（9.6sec-1）／％ 変化２時間、室温／％変化 ２時間、80℃ 1000cp/＋2/＋6 加熱だけ（80℃、２時間）0.5％ガム濃度 初期粘度（9.6sec-1）／％変化 1000cp/＋4 IV.注釈および観察 １ 合成タップ水（Synthetic Tap Water）： 1000ppmのNaClおよび147ppmのCaCl2・2H2Oを含有する脱
イオン水。
２ 500ppmのNa2SO3を含有する海水中の0.4％ポリマ
ー。
菌株の説明 ヘテロ多糖S-657はキサントモナスカムペストリスの新
株である新規の微生物により適当な栄養培地の発酵によ
って製造できる。本ヘテロ多糖の生産に使用される微生
物の生物学的純粋培養の、ブタペスト条約に基づく寄託
はアメリカンタイプカルチャーコレクション、ロックビ
ル、メリーランド、1985年６月19日に行われ、その受入
番号は、第ATCC53159号である。
このATCCではまた細菌単離物S-657の分類学上の同定も
行われた。ATCCによってさきに特性づけの行われたキサ
ントモナスカムペストリスにたいするATCC内部データ
は、ベルゲイの系統的細菌学のマニュアル（Bergey′s
Manual of Systematic Bacteriology）1984年、第１
巻、クラブおよびホルト編（Krug＆Holt eds.）.,ウイ
リアムズ（Williams）およびウィルキンス（Wilkin
s）；ディー．ダブリュウ．ダイ（D.W.Dye）、エヌ．ジ
ーランドジェイ．メド（N.Zealand J.Med.）、５、393-
416頁 （1962）およびエム．ピー．スタール（M.P.Starr）、
原該生物における属キサントモナス（The Genus Xantho
monas in the Prokaryotes）、（1981）などの刊行文献
において多種の分類とともに引用された。
このキサントモナス微生物にたいして縁毛類べん毛（pe
ritrichous flagella）が確認されたとき、クラーク．
ピー．エイチ．（Clark,P.H.）およびエム．エイチ．リ
ッチモンド（M.H.Richmond）（1975）、シュードモナス
の遺伝学および生化学（Genetics and Biochemistry of
Pseudomonas）5-6頁、ワィリイアンドサンズ（Wilyey
＆Sons）；パレロニ、エヌ（Palleroni,N）：ベルゲイ
の系統的細菌学マニュアル（1984）、第１巻、142頁；
（Hugh,R.）およびゲー．ギラルディ（G.Gilardi）：レ
ネッテ（Lennette）、バローズ（Balows）、ハウスラー
（Hausler）およびトルアント（Truant）、（1980）の
臨床微生物学のマニュアル（Mamual of Clinical Micro
biology）、290頁、米国微生物学会（American Society
for Microbiology）におけるハーグ、アール；パレロ
ニ．エヌ.,エム．ドードロフ（M.Doudoroff）、アー
ル．ワイ．スタニアー（R.Y.Stanier）、アール．イ
ー．ソランズ（R.E.Solanes）およびエム．メンデル
（M.Mendel）（1970）、ジャーナル・オブ・ゼネラル・
ミクロバイオロジィ（Journal of General Microbiolog
y）、第60巻、215-231頁；ユーリッツ、エス（Ulitzwr,
S）、（1975）アーク・ミクロバイオロジー（Arch.Micr
obiology）、第104巻、285-288頁およびシノダ．エス．
（Shinoda,S.）およびオカモト．ケイ（Okamoto,K.）
（1977）、ジャーナル・オブ・バクテリオロジィ（Jour
nal of Bacteriology）、第129巻、1266-1271頁、など
の最新文献を調査した。
この文献について検討した後、最近まで典型的と考えら
れていたキサントモナスの極べん毛発生（polar flagel
lation）の形態学的特性は、異常（すなわち側方）べん
毛発生のケースであるため分類学上の意義を大きく低下
させるものと判断された。それゆえ、この微生物を適切
な諸特性をもつゆえにキサントモナスカムペストリスと
して分類した。
一般にキサントモナスカムペストリスは純粋培養発酵に
よってキサンタンガムを産出する。キサンタンガムの炭
水化物部分はグルクロン酸および中性糖であるグルコー
スとマンノースとを含有する。キサンタンガムであると
は考えられないヘテロ多糖S-657はグルコースとラムノ
ースとを含有するが、マンノースを含有しない。そこで
ヘテロ多糖S-657を産出するキサントモナスカムペスト
リスの新規な菌株がATCC53159によって提供される。
A.コロニーの形態学特性 栄養寒天上に、30℃における２日間で直径が約0.5-1.0m
mに達するコロニーが現われる。このコロニーは円形
で、全縁の、半透明で、滑らかなものでありまた色素は
明黄色である。栄養寒天への１％グルコースの添加によ
ってこのコロニーは粘液状、ドーム形の光るものとな
る。
B.細胞の形態学特性 この細胞の大きさは栄養寒天上では約0.8−1.0×2.0−
3.0μｍであり、１個で、または対となって、または長
鎖状となって現れる。この細胞はグラム陰性であり、先
細の末端をもち活発に動きまわる棒状体である。べん毛
は周毛性である。
C.生理学上および生化学上の特性 この微生物の同定に使用した多数の生化学上および生理
学上の試験の結果を下記の第３表に示す。
本発明の他の実施態様は本明細書から考えれば当業者に
は明らかであろう。したがって本明細書および諸実施例
は例示だけであり、本発明の真の範囲および精神は特許
請求の範囲によって示されると了解されたい。
実施例１ ジャイロータリィ振とう機にかけた30℃における48時間
栄養寒天培養からYMフラスコシードを開始した。およそ
24時間後、このシードを炭素源として３％の加水分解で
んぷんをもつE1培地を含有するフラスコへの接種に使用
した。この培地も30℃においてジャイロタリィ振とう機
にかけた。およそ72時間後、このフラスコは粘稠なビー
ル（beer）をもっているのが見られ、２倍量の99％のイ
ソプロピルアルコールを添加すると繊維状の沈殿が見ら
れた。
E1培地は5gのリン酸２カリウム、0.1gの硫酸マグネシウ
ム、0.9gの亜硝酸アンモニウム、0.5gのプロモソイ100
（Promosoy100）〔セントラル・ソヤ・ケマージー・デ
ィビジョン（Ceutral Soya Chemurgy Division）から販
売されている大豆ミールの酵素消化物〕、30gのデキス
トロースおよび１リットルのタップ水を含有する。E1培
地のpHは約7.6-7.8である。
上記の方法によって他のYMシードフラスコを調製し24時
間後に種々の培地を含有する５個のフラスコへ接種し、
これらのフラスコをジャイロータリィ振とう機上30℃に
おいて72時間培養し、そのときのpH、粘度、ガム収率お
よび生成物粘度を測定した。結果を下記の第４表に示
す。
上記の結果から分かるように最良の生育培地は３％の加
水分解でんぷんおよびホーレ塩類（HoLe Salts）を含む
E1である。
実施例２ 大量のヘテロ多糖S-657を製造する発酵法を使用する100
mlのYMブロス〔ジスコ（Difco）〕を含有する500mlの三
角フラスコへ48時間栄養寒天プレートからのループのS-
657の細胞を接種した。このフラスコを400rpmに設定し
たジャイロータリィ振とう機の上で30℃において24時間
培養した。つぎに１％の接種材料を作成し、各100mlの
シード培地を含有する２個の500ml三角フラスコへ分け
た。このシード培地は、 グルコース 3 ％ K2HPO4 0.5 ％ NH4NO3 0.09％ MgSO4・7H2O 0.01％ プロモソイ100 0.05％ ホーレ塩類 1ml/l を含有していた。
この培地はタップ水によって調製した。ホーレ塩類は１
リットルの脱イオン水または蒸留水へ下記の諸成分を添
加して調製した。
H3BO3 285mg MnCl2・4H2O 1800mg FeSO4 1360mg CuCl2 26.9mg ZnCl2 20.8mg CuCl2 40.4mg Mg2MoO4・2H2O 25.2mg 酒石酸ナトリウム 1770mg 400rpmにおけるジャイロータリィ振とう機上30℃におい
て24時間これらのフラスコを培養し、この時点でそれら
を3000ml（最終容量）の同じ培地を含有する５リットル
の発酵器への接種に使用した。この発酵は30℃および１
リットル／分の通気速度において制御した。かくはん40
0rpmから開始し、その後良好な混合を確保するため増大
させた。24時間後、およそ2.5リットルのこのシードを5
0リットル（最終容量）の下記の培地を含有する70リッ
トル発酵器への接種に使用した。
グルコース 3.0 ％ K2HPO4 0.05％ KH4NO3 0.09％ MgSO4・7H2O 0.01％ プロモソイ100 0.05％ ホーレ塩類 1ml/l Fe++ 1ppm サグ5691（Sag5691） 〔ユニオンカーバイド（Union Carbide） から入手した消泡剤〕 0.05％ 温度は30℃に維持し、また通気速度はこの発酵の25時間
までは10リットル／分とし、この時点で20リットル／分
に調製した。この速度は発酵の残余期間中そのままとし
た。pHは40％KOHの添加により、必要に応じて自動pH制
御系を使用して6.0よりも上に調製した。かくはんは初
期には300rpmに設定し、25時間後には550rpmへ、48時間
後には750rpmへ、また72時間後には800rpmへ上げた。残
余の発酵時間は800rpmのままとした。この発酵の結果を
下記の第５表に示す。
この発酵期間中のpHの制御に合計150mlの40％KOHを使用
した。この発酵母液をおよそ75℃に15分間加熱してか
ら、およそ30℃にまで冷却した。この発酵母液へ３倍量
の99％イソプロパノールを添加した。多糖は繊維状物質
として沈殿し、これはふるいを使用して容易に回収でき
た。このセンイ状物は粉砕して粉末とするまえに強制空
気トレイ乾燥機中で60℃（140°Ｆ）において2.5時間乾
燥させた。
実施例３ 分類学上の同定は、この単離S-657の若干の生理学上お
よび生化学上の諸特性と、ゲルベルの1984年マニュアル
においてまたATCCによってすでに特定化された28株特性
化の結果について同定されたキサントモナスカムペスト
リスの代表諸特性との比較によって行われた。結果を下
記の第６表に示す。
実施例４ 海水マッド組成物 ヘテロ多糖S-657を油井堀さく用のマッドに使用する。
海水マッドにたいする調合およびデータを下記に示す。
S-657 0.45kg（１ポンド） 海水 159l（１バーレル、42ガロン） 実施例５ 新鮮水ベントナイト・マッド 他の堀さく用調合においてヘテロ多糖S-657は下記のよ
うな機能を発揮する。
S-657 0.45kg（１ポンド） ベントナイト 約3.2kg（７ポンド） 新鮮水 159l（１バーレル） 実施例６ 塩含有系の溶解度 ヘテロ多糖は多種の塩含有系に溶解する。
0.45kg（１ポンド）のS-657を下記の159l（１バーレ
ル、42ガロン）の水性成分と混合し、ファン35粘度を下
記のように測定する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 (Ｃ１２Ｐ 19/04 Ｃ１２Ｒ 1:64） Ｃ０９Ｋ 103:00 (72)発明者 ジヨージ テー．ヴエーダー アメリカ合衆国，92117 カリフオルニア, サンデイエゴ，ポカホンタス アヴエニユ ー 4494

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】主として炭水化物、約12％のタンパク質及
    び約７％（Ｏ−アセチルとして計算した）のアシル基か
    らなり、その炭水化物部分は約19％のグルクロン酸及び
    約2:1のモル比の中性糖類ラムノース及びグルコースを
    含有するがマンノース及びピルビン酸を含有しないこと
    を特徴とする多糖であって、微生物キサントモナス・カ
    ンペストリス（Xanthomonas campestris）ATCC53159を
    培養することによって得られるヘテロ多糖S-657。
  2. 【請求項２】水性栄養培地中で資化性炭素源の好気性発
    酵をおこなわせることにより微生物キサントモナス・カ
    ムペストリスATCC53159を増殖させ、ヘテロ多糖S-657を
    回収することを特徴とするヘテロ多糖S-657の製造方
    法。
  3. 【請求項３】資化性炭素源が炭水化物である特許請求の
    範囲第２項に記載の方法。
  4. 【請求項４】炭水化物が加水分解されたでんぷんである
    特許請求の範囲第３項に記載の方法。
  5. 【請求項５】栄養培地が実質的にカルシウムイオンを含
    まない特許請求の範囲第２項に記載の方法。
  6. 【請求項６】水と、約0.01重量％乃至約1.0重量％のヘ
    テロ多糖S-657とを含むことを特徴とする井戸処理用流
    体。
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