(57)【要約】【課題】セルロースの発酵生産における収率の向上、及び無機酸化物または水酸化物を組み込んだセルロース複合体を提供すること。【解決手段】セルロース系物質産生微生物の培養を、電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物の微粒子が存在する培養系で培養することを特徴とするセルロース系物質／無機物複合体の製造方法、及び該方法により製造された微生物産生セルロース系物質／無機物複合体。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース系物質産生微生物の培養を、電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物の微粒子が存在する培養系で培養することを特徴とするセルロース系物質／無機物複合体の製造方法。
【請求項２】
電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物が、アルミ化合物、鉄水酸化物、酸化珪素、酸化錫、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸化ヴァナジウムからなる群から選ばれる１種または２種以上の無機物であることを特徴とする、請求項１記載のセルロース系物質／無機物複合体の製造方法。
【請求項３】
セルロース系物質産生微生物が、セルロース系物質生産能を有するエンテロバクター属、アセトバクター属、アグロバクテリウム属、リゾビウム属、サルシナ属、シュードモナス属、アクロモバクター属、アルカリゲネス属、アエロバクター属、アゾトバクター属、ズーグレア属、サルモネラ属、クリューベラ属細菌及びこれらの変異株からなる群から選ばれる１種または２種以上の微生物であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のセルロース系物質／無機物複合体の製造方法。
【請求項４】
セルロース系物質産生微生物が、通性嫌気性微生物のエンテロバクター属ＣＪＦ００２（「ＦＥＲＭ  Ｐ−１７７９９」）株または、その変異株であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセルロース系物質／無機物複合体の製造方法。
【請求項５】
電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物が酸化チタン化合物であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法によって製造された微生物産生セルロース系物質／無機物複合体。
【請求項６】
電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物が酸化珪素化合物であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法によって製造された微生物産生セルロース系物質／無機物複合体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、セルロース系物質産生微生物による効率的・経済的な、所謂バクテリアセルロース（ＢＣ）生産方法および同セルロース系物質と無機物の複合体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セルロース系物質生産菌としては、ＢＰＲ２００１株に代表されるアセトバクター・キシリナム・サブスピーシーズ・シュクロファーメンタ（Acetobacter xylinum subsp. sucrofermentans）、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter xylinum ）ＡＴＣＣ２３７６８、アセトバクター・キシリナムＡＴＣＣ２３７６９、アセトバクター・パスツリアヌス（A. pasteurianus ）ＡＴＣＣ１０２４５、アセトバクター・キシリナムＡＴＣＣ１４８５１、アセトバクター・キシリナムＡＴＣＣ１１１４２及びアセトバクターキシリナムＡＴＣＣ１０８２１等の酢酸菌（アセトバクター属）、アグロバクテリウム属、リゾビウム属、サルシナ属、シュードモナス属、アクロモバクター属、アルカリゲネス属、アエロバクター属、アゾトバクター属及びズーグレア属並びにそれらをＮＴＧ（ニトロソグアニジン）等を用いる公知の方法によって変異処理することにより創製される各種変異株などが知られている。
【０００３】
酢酸菌におけるセルロース生産効率の向上を目指した方法については、例えば攪拌培養法による新規なモルホロジーを有するＢＣ（特許文献１参照）、変異株の取得や、高価な特殊薬剤の添加（例えば、特許文献２〜９参照）、攪拌培養条件の特殊な制御（例えば、特許文献１０〜１１参照）など種々検討されているが、経済性の点で、工業的に利用されるには、技術的改良が必要である。
一方、特許文献１２では、酢酸菌類では利用不能の安価な廃糖蜜などを炭素源として用い、エンテロバクター属またはクリューベラ属の微生物が、通気攪拌条件下で、培養系から分離容易な特殊形状を持つセルロース系物質および培養温度の低下で、水溶性多糖群を生産する技術を開示している。
【０００４】
しかし、いずれのセルロース系物質生産菌を用いても、セルロースの生産が酸素存在下にしか行われず、酸素欠乏培養系では、本質的に嫌気培養に移行し、酢酸、エタノール、アセトイン、２，３−ブタンジオールなど嫌気発酵に特徴的な物質を生産してしまう欠点があった。
通気攪拌はこの欠点を補う有効な方法ではあるが、特に、特許文献１２にて開示した菌では、酸素消費速度が速いため、嫌気条件を免れることが出来ず、結果的に生産されるセルロース系物質の対消費糖収率が低くなり、経済的見知から極めて不都合であった。また、炭素源、例えば、グルコース消費速度も速いのも、前記不都合性を倍化させている。更に、菌体そのものの増殖も早く、生成したセルロース系物質の生産濃度（例えば、バッチ当たりの生産量）をあげるには、培養系自体の粘度が高すぎるなどの欠点もあった。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−１７５１９０号公報
【特許文献２】
特開昭６２−２６５９９０号公報
【特許文献３】
特開昭６３−２０２３９４号公報
【特許文献４】
特開昭６３−７４４９０号公報
【特許文献５】
特開平２−２３８８８８号公報
【特許文献６】
特公平６−４３４４３号公報
【特許文献７】
特公平５−１７１８号公報
【特許文献８】
特開平７−１８４６７７号公報
特願平５−３３１４９１号明細書
【特許文献９】
特開平７−１８４６７５号公報
特願平５−３３５７６４号明細書
【特許文献１０】
特開平９−９４０９４号公報
特願平７−２７６４０７号明細書
【特許文献１１】
国際公開第９７／１２９８７号パンフレット
【特許文献１２】
特開２００１−３２１１６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のセルロース系物質生産菌および本発明者らの提案するＣＪＦ００２株を用いて、廃糖蜜や単糖類、多糖類を炭素源として、目的とするセルロース形物質の生産を飛躍的に増加する方法を見出すとともに、特に、ＣＪＦ００２株の培養で生産されるセルロース系物質との複合形態も含めた構造、機能間の相関をはかり、真に、工業的利用価値の高い新規セルロース系物質材料を提供するとともに操作性にも優れるバイオプロセスを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者（等）は、前記課題を解決するため、詳細な培養実験を行い、培養系内に電荷ゼロ点がｐＨ表示で、７以下の無機酸化物または水酸化物が培養系に存在させることにより嫌気性生産物の生産を制御し、結果としてセルロース系物質の生産を飛躍的に増加させ得ること、および、前記無機物と生産されるセルロース系物質を複合体のまま回収することにより、分離、回収、精製の容易なプロセスの発見に至るとともに、該複合体がそのまま有用な機能材料となることを見出した。すなわち、本願発明は下記の構成を有するものである。
（１）セルロース系物質産生微生物の培養を、電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物の微粒子が存在する培養系で培養することを特徴とするセルロース系物質／無機物複合体の製造方法。
【０００８】
（２）電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下のの無機酸化物が、アルミ化合物、鉄水酸化物、酸化珪素、酸化錫、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸化ヴァナジウムからなる群から選ばれる１種または２種以上の無機物であることを特徴とする、上記（１）記載のセルロース系物質／無機物複合体の製造方法。
（３）セルロース系物質産生微生物が、セルロース系物質生産能を有するエンテロバクター属、アセトバクター属、アグロバクテリウム属、リゾビウム属、サルシナ属、シュードモナス属、アクロモバクター属、アルカリゲネス属、アエロバクター属、アゾトバクター属、ズーグレア属、サルモネラ属、クリューベラ属細菌及びこれらの変異株からなる群から選ばれる１種または２種以上の微生物であることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載のセルロース系物質／無機物複合体の製造方法。
【０００９】
（４）セルロース系物質産生微生物が、通性嫌気性微生物のエンテロバクター属ＣＪＦ００２（通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所特許微生物寄託センター、微生物の表示「Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｓｐ．ＣＪＦ−００２」、受託番号「ＦＥＲＭ  Ｐ−１７７９９」）株（以下、単に、エンテロバクター属ＣＪＦ００２又はＣＪＦ００２という。）または、その変異株であることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のセルロース系物質／無機物複合体の製造方法。
（５）電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物が酸化チタン化合物であることを特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の製造方法によって製造された微生物産生セルロース系物質／無機複合体。
（６）電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物が酸化珪素化合物であることを特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の製造方法によって製造された微生物産生セルロース系物質／無機複合体。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、セルロース系物質産生微生物の培養に際し、糖類などを炭素源として、電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物または水酸化物微粒子を培養系に共存させる事を特徴とするセルロース系物質／無機物複合体の生産法に関する。なお、ここで、セルロース系物質とは、グルコースがβ−１，４結合で連なったもの（セルロース）を主たる成分とし、少量の多糖やβ−１，４結合連鎖中に他の糖が挿入されたものを含有するものである。
【００１１】
本発明に用いられる電荷ゼロ点がｐＨ表示で７以下の無機酸化物は、ジアスポア（ｐＨ＝５．５近傍）やギブサイト（ｐＨ＝５．０〜５．２）のアルミ化合物、ゲータイト（ｐＨ＝６．１〜６．７）、４価酸化鉄（ｐＨ＝６．５）などの鉄水酸化物、酸化珪素（ｐＨ＝１．８〜２．８）、酸化錫（ｐＨ＝６．７）、酸化チタン（ｐＨ＝４．８〜６．７）、酸化ジルコニウム（ｐＨ＝４．０）、酸化タングステン（ｐＨ＝０．５）、酸化ヴァナジウム（ｐＨ＝４．０）などである。
経済性やセルロース系物質との複合体としての機能を考慮すれば、酸化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、４価酸化鉄が好適である。またこれらは、実用上、色々な成形物の中や、表面処理物の中に、良く用いられる無機物であり、実用的にも、好ましいものである。
無機酸化物の平均粒径は小さいほど良いが、通常はミクロン〜サブミクロンのオーダーのものが実用的である。
【００１２】
添加量は、添加すべき無機物の種類や炭素源濃度、初期の植菌量、得るべき微生物産生セルロース系物質／無機物複合体組成などによって調整されるべきである。例えば、炭素源を２％グルコースとしたＣＪＦ００２株の浸とう培養の場合、ルチル型酸化チタンは、培養系に対し、０．００４％までは、消費グルコース率、産生セルロースの対消費糖収率も増加する。１％以上添加しても、常に対消費糖収率は向上するが、０．１５％程度以上で、急激に消費グルコース率は低下する。
酸化ケイ素は、いくら添加しても、消費グルコース率、産生セルロースの対消費糖収率は、無添加系と変わらない。
他の無機物は、ルチル型酸化チタンと同じ傾向を示し、ある量以上の添加で、消費グルコース率は低下するが、産生セルロースの対消費糖収率は上昇する。
【００１３】
培養方法は種々知られており、培養方法によっても量的適性は変化するはずであり、上記のような実験事実をもとに０．０００１ｗ／ｖ％（１ｐｐｍ）から５０ｗ／ｖ％（５×１０5 ｐｐｍ）の間で添加量を決めれば良い。１ｐｐｍより少ないと、セルロース生産性および生産速度の向上の程度が小さい。５×１０5 ｐｐｍより多いと、微生物が増殖しなくなることがある。また、培養系の流動性が乏しく、初期の炭素源濃度の如何に依らず、有効な攪拌的な培養が出来無くなる恐れもある。
無機物の培養系への添加は、産生されるセルロース系物質と増殖した菌体蛋白との相互作用に基づく高粘度化を防止する作用も有する。
この効果は、添加する無機物の表面電位と密接に関係したものと推定され、無機物表面のアルカリ的性質が、菌体と産生するセルロース系物質（少量の水溶性多糖も含む）との相互作用を断ち切るためと推定される。
【００１４】
その一方で、産生されるセルロース系物質、たとえば、セルロースはきわめて微弱ではあるが、酸性であり、無機表面へ、接近、擬似的に複合化することも、培養系の粘度低減の一因と考えられる。
無機物の添加量は、上記の範囲内で、生産されるセルロース量との関係や、培養系での粘性などの実験事実を踏まえて適宜決定される。例えば、最終的に使用無機物と生産されるセルロースとの複合体として回収し、２次製品に用いる場合は、例えば、生産されるセルロース系物質が複合体中に、０．３〜９９．８％あれば良い。
セルロース系物質が０．３％より希薄になると、通常の乾燥後の、離解・分散性は良いが、２次製品化に際し、該複合体に賦形性を付与するのが困難となる。
【００１５】
また、９９．８％より多いと、複合体の均一離解の点でやや欠点を生じる。実用的には、セルロース分が５〜９０％になるように調整すれば、複合体としての作業性、加工性も良い。また、先にも記したように無機物の添加時期は、当初から、培養母液に分散させても良いし、培養過程の適当な時期に後添加しても良い。
現象論的には、無機物の培養系への添加は、炭素源としてのグルコース消費速度は、かなり遅くなり、特に、ＣＦＪ００２株の欠点であったグルコース消費速度が速すぎ、菌の増殖が早いという、セルロース生産上の欠点が改良される。場合により、生産量も顕著に向上する。この効果は、無機物粒子表面が、培養系中で、負に荷電されているため、微生物との間に何らかの相互作用があるとも考えられが、明確な理由は不明である。
【００１６】
本発明に用いられるセルロース系物質生産菌としては、ＢＰＲ２００１株に代表されるアセトバクター・キシリナム・サブスピーシーズ・シュクロファーメンタ（Acetobac ter xylinum subsp. sucrofermentans ）、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter xylinum ）ＡＴＣＣ２３７６８、アセトバクター・キシリナムＡＴＣＣ２３７６９、アセトバクター・パスツリアヌス（A. pasteurianus ）ＡＴＣＣ１０２４５、アセトバクター・キシリナムＡＴＣＣ１４８５１、アセトバクター・キシリナムＡＴＣＣ１１１４２及びアセトバクターキシリナムＡＴＣＣ１０８２１等の酢酸菌（アセトバクター属）、アグロバクテリウム属、リゾビウム属、サルシナ属、シュードモナス属、アクロモバクター属、アルカリゲネス属、アエロバクター属、アゾトバクター属及びズーグレア属、サルモネラ属、エンテロバクター属またはクリューベラ属並びにそれらをＮＴＧ（ニトロソグアニジン）等を用いる公知の方法によって変異処理することにより創製される各種変異株などが利用できる。特に、安価炭素源の利用可能性、生産性、生成物の分離性などの観点からエンテロバクター属またはクリューベラ属であるＣＪＦ００２株、その各種変異株、継代培養微生物が好適に用いられる。
【００１７】
本発明に用いる培地としては、各種合成培地や天然培地を利用できる。好ましくは、糖類を含有する培地である。例示すれば、グルコース、フルクトース、ガラクトース、シュークロース、マルトース、スクロース、フラクトース、レバンなど挙げることが出来る。マンニトール、ソルビトール、エリスリットなどの糖アルコールも好適に利用できる。また、澱粉水解物、シトラスモラセス、ビートモラセス、ケーンモラセス、ビート搾汁、サトウキビ搾汁、柑橘類などの果汁成分も利用できる。
【００１８】
炭素源としては、グルコース、フルクトース、ガラクトース、シュークロース、マルトース、スクロース、フラクトース、レバンなどの糖類を挙げることが出来る。また、マンニトール、ソルビトール、エリスリット、グリセリン、エチレングリコールなどのアルコール類、澱粉、糖蜜、コーン・ステープ・リカー、麦芽エキス、澱粉水解物なども利用出来る。特に、ＣＪＦ００２株の場合は、従来の酢酸菌では利用不可能な、安価な、所謂廃糖蜜としてのシトラスモラセス、ビートモラセス、ケーンモラセス、ビート搾汁、サトウキビ搾汁、柑橘類などの各種果汁成分有機酸などを単独または二種以上混合したものが利用できる。
【００１９】
窒素源としては、アンモニウム塩、硝酸塩などの無機性窒素源や、ファーマメデイア、ペプトン、大豆粉、肉エキス、カゼイン、尿素、豆濃などの有機性窒素源を単独または二種以上混合したものを例示できる。
また、培地には必要に応じて、有機微量栄養素としてアミノ酸、ビタミン、脂肪酸、または無機塩類としてリン酸塩、鉄塩、マンガン塩、その他の金属塩をそれぞれ単独あるいは２種以上併用して用いることが出来る。かかる培養液に当初から、本発明に用いる無機物を分散させても良いし、上記の通常の培地で、培養を開始後、ある時点で培養系に本発明に用いる無機物を添加しても良い。
【００２０】
本発明に用いる培養形式には、制限を受けず、原則的に微生物の培養に用いられる公知の方法を用いて実施できる。例えば, 静置培養、振とう培養もしくは通気攪拌培養など採用できる。攪拌培養とは、培養液を攪拌しながら行う培養法であり、例えば、簡便には、ジャーファーメンターおよびタンクなどの攪拌槽ならびにバッフル付フラスコ、坂口フラスコおよびエアーリフト型攪拌層、発酵ブロスのポンプ駆動循環などの手段や装置を任意に選択・組み合わせて使用できる。また、攪拌培養は必要に応じて、同時に通気を行いながら実施できる。通気は、例えば、空気など酸素含有ガス、ならびに例えば、アルゴン、窒素などの酸素非含有ガスを用いることが出来、これらガスは培養系の条件に合わせて当業者により適宜選択できる。セルロース系物質が酸素存在下で、選択的に生産されることを考慮すれば、通気攪拌培養が好ましい。
【００２１】
培養操作法においても公知の方法、例えば、回分発酵法、反復回分発酵法、連続発酵法などは使用できる。
無機物の存在なしで得られる滅菌・溶菌操作後のセルロース系物質のマクロな形態は、中心の見かけの球体（セルロースミクロフィブリルの高度なネットワーク）からミクロフィブリル束を放射状に配したほぼ独立分離分散体であが、そのどの部位をＳＥＭ観察しても、高度にネットワークしたものからなっている（図１参照）。
【００２２】
本発明により得られるセルロース／無機物複合体も、培養中には、無機物が、上記の独立分離分散体のセルロースミクロフィブリル束の表面に水素結合などの力で、結合したものであり、荒いメッシュで容易に分離され、水洗のみでも菌体を分離でき、たとえば、簡単な、圧搾で、かなり脱水出来、そのまま（水を多少含んだ状態）で製品にもし得るし、離解しながら容易に乾燥も出来る。最終用途によっては、除蛋白不要の場合もあり、相当の製造コスト低減につながる。除蛋白操作の必要な場合は、プロテアーゼまた、界面活性剤、酸化漂白剤処理で除去できる。
本発明の方法では、セルロース／無機物複合体の形で、培養系から分離され、最終的にもそのままの複合状態で、最終原料材料とし得るので、単位製品量当たりの、廃液処理費は大幅に低減される。
【００２３】
本発明において、無機物を利用しない場合、例えば、酢酸菌によるセルロース生産では、リン片状の細片で、かつゲル状物として得られるため、スクリーンメッシュでは、容易に閉塞し、培養系からの分離自体も困難である。
実際の培養に当たって、初期の菌体濃度は１０3 −１０8 個／ｃｃの間が適当である。さらに好ましくは１０3 −１０7 個／ｃｃである。培地のｐＨは２．２〜９．５が好適であり、さらに好ましくはｐＨ５．０〜８．０の範囲である。温度範囲は２５−４５℃が適当である。
本発明の方法によって製造された、セルロース系物質／無機物複合体が、セルロース系物質／酸化チタン複合体である場合、光触媒材料、ＵＶ吸収材料、白色顔料として好適に利用できる。また、セルロース系物質／酸化珪素複合体である場合は、超インク吸収材料、湿度自己調節材料、ＨＥＰＡフィルター材料として適する。
以下実施例にて詳細説明する。
【００２４】
【実施例１】
２．０ｗ／ｖ％のグルコースを添加した多糖生産培地（Polysaccharide-production-medium、Akihiko  Shimada、Viva  Origino,23, １、52-53 、1995）に、培地に対し、０．００１から１w/v ％のアナターゼ型酸化チタン（平均粒径；市販品表示５μｍ以下）、各々分散させ、各々の培地を高圧蒸気殺菌処理した後、その５００ｍｌを内容量２０００ｍｌのフラスコに入れ、ＣＪＦ−００２株を１×１０5 ＣＦＵ／ｍｌになるように接種し、培養初期のｐＨを７. ５とし、３０℃で、４８時間振とう培養した。
グルコース消費率（％）、微生物産生セルロース／アナターゼ型酸化チタン複合体（以下、複合体）量（ｇ）、複合体中の生成セルロース量（ｇ）、セルロースの対消費糖収率を測定し、表１に纏めた。
なお、生成複合体中の無機酸化物（アナターゼ型酸化チタン）量は、分離、乾燥させた複合体を秤量後、セルロース分を焼却した残量として求めた。
【００２５】
【比較例１】
アナターゼ型酸化チタンを添加しない以外は、実施例１と同様に実施し、グルコース消費率（％）、生成セルロース量（ｇ）、セルロースの対消費糖収率を等を測定した。
表１より、実施例１は実施範囲のすべての添加条件で、対消費糖収率は、比較例１（添加量：０）より高く、特に、０．１０−０．２０ｗ／ｖ％の範囲では、３倍近傍で有る。
実施例１の場合、培養終了後、菌を培養プレートで観察したところ、いずれも、無機物無添加系と同等の生菌数が確認された。
【００２６】
図２に実施例１で得られる複合体の凍結乾燥物のＳＥＭ写真（ａ）と元のアナターゼ型酸化チタンのＳＥＭ写真（ｂ）を示す。元の酸化チタンは、粒同士が凝集しているが、微生物産生セルロース物質と複合化されたものは、セルロース微細繊維表面に、水素結合などで極めて均一に結合、分散され、酸化チタン粒子の過度の凝集が阻害され、そのものも小径になる傾向がある。
また、セルロースミクロフィブリル自体も、過度な集積が阻害され、小径になった複合体になっている。このような複合体は、酸化チタンの特殊機能を他材料へ添加、混合などにより付与する場合、より微細な状態で付与できることを示し、特に好ましい状態にあるといえる。
【００２７】
【表１】
2004201552.tif 000003
【００２８】
【実施例２】
酢酸菌（アセトバクター属）ＡＴＣＣ１０２４５をグルコース２％、ペプトン０．５％、酵母エキス０．５％、リン酸２水素ナトリウム０．１５％、クエン酸０．２７％の組成の培地にて静置培養で増殖したシード菌液（特開平１０−１９５７１３号公報記載の方法に準拠し調製）２０ｍｌを添加した２Ｌの滅菌済みの攪拌培養用培地（フラクトース４０ｇ／Ｌ、ＫＨ2 ＰＯ4 １．０ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ4 ０．３ｇ／Ｌ、（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ３ｇ／Ｌ、Bacto-Soytone (Difco社製) ５ｇ／Ｌ、初発ｐＨ５．０）に０．１ｗ／ｖ％のアナターゼ型酸化チタンを混合し、小型ジャーファーメンター（全容量３L ）に移送し、無菌的に植菌し、８０時間、ｐＨを０．１ＮＮａＯＨで５．５にコントロールしながら、攪拌回転数１０ｒｐｍ、通気量２L ／ｍｉｎにて攪拌培養を行なった。
【００２９】
培養終了後、ジャーファーメンター毎、蒸気滅菌後、固形物を集積し、１００メッシュの金網で分離、水洗して培地成分を除去した後、１％ＮａＯＨ水溶液中で２０分間６０℃に加熱処理して菌体を除去した。
さらに、洗浄液が中性付近になるまで生成セルロースを水洗して微生物産生セルロース／アナターゼ型酸化チタン複合体（以下、複合体）を得た。実施例２では、短時間に分離操作が行えた。
グルコース消費率（％）、複合体量（ｇ）、複合体中の生成セルロース量（ｇ）、セルロースの対消費糖収率を実施例１に従って測定し、表２に纏めた。結果を表２に記載する。
【００３０】
【比較例２】
アナターゼ型酸化チタンを添加しない以外は、実施例２と同様に実施し、グルコース消費率（％）、生成セルロース量（ｇ）、セルロースの対消費糖収率を測定した。
比較例２の場合セルロースの分離操作は容易ではなく、長時間を要した。
測定結果を表２に記載する。
【００３１】
【表２】
2004201552.tif 000004
【００３２】
【実施例３】
実施例１において、アナターゼ型酸化チタンに代えてルチル型酸化チタンを用いる以外は、実施例１と同様に実施し、グルコース消費率（％）、複合体量（ｇ）、複合体中の生成セルロース量（ｇ）、セルロースの対消費糖収率を測定した。結果を表３に記載する。
表３から判るように、実験範囲内のすべての添加量領域で、無機物添加量０（比較例３）に比べ、対消費糖収率は向上する（但し、実施例３の「５．０」はデータのばらつき）が、該収率の点では、低添加量が好ましい。
【００３３】
また、０．１４ｗ／ｖ％までは、グルコース消費率（％）、対消費糖収率も安定している。ただし、実施例３の場合は、残存菌をプレート培養したところ、生菌数の減少は無かった。
また、図３に実施例３で得られる微生物産生セルロース／ルチル型酸化チタン複合体の凍結乾燥物のＳＥＭ写真（ａ）と、元のルチル型酸化チタンのＳＥＭ写真（ｂ）を示す。元のルチル型酸化チタンは、粒同士が凝集しているが、微生物産生セルロース物質と複合化されたものは、極めて均一に分散され、場合により、よりセルロースフィブリル自体も小径になった複合体になっている。
【００３４】
【表３】
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【００３５】
【実施例４】
２．０ｗ／ｖ％のグルコースを添加した多糖生産培地（Polysaccharide-production-medium、Akihiko  Shimada、Viva  Origino,23, １、52-53 、1995）に、培地に対し、０．１４ｗ／ｖ％のアナターゼ型酸化チタン（平均粒径５μｍ以下）を分散させた培地を高圧蒸気殺菌処理した後、その２０００ｍｌを内容量５０００ｍｌのフラスコに入れ、ＣＪＦ−００２株を６×１０5 ＣＦＵ／ｍｌになるように接種し、３０℃で、４８時間、培養初期のｐＨを７とし、ｐＨを１ＮＮａＯＨで７．５にコントロールしながら、攪拌回転数２００rpm 、通気量２Ｌ／ｍｉｎにて攪拌培養を行なった。
【００３６】
培養終了後、蒸気滅菌し、遠心分離で無機残渣を素分離後、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ溶液で溶菌後、過酸化水素漂白した生成物（微生物産生セルロース／アナターゼ型酸化チタン複合体）を分離した。
この分離複合体中の組成は、重量比で、セルロース／酸化チタン＝３７／６３であった。
この分離複合体を、再度水に分散し、固形分濃度約０．５ｗ／ｖ％のスラリーを調製した。
この複合体スラリーを、ワットマンＮｏ．５のセルロース濾紙紙上に抄造・乾燥し構造物を得た。
【００３７】
【比較例３】
無機物を添加しない以外は、実施例４と同様に実施し微生物産生セルロースを得た。次いで、このセルロースにアナターゼ型酸化チタンを、実施例４と同じになる様に、セルロース／酸化チタン＝３７／６３の割合で添加し、水に分散させて固形分濃度約０．５ｗ／ｖ％のスラリーを調製した。
続いて、このスラリーを、ワットマンＮｏ．５のセルロース濾紙紙上に抄造・乾燥し構造物を得た。
【００３８】
【比較例４】
微生物産生セルロースに代えて上記ワットマンＮｏ．５のセルロース濾紙を用いる以外は比較例３と同様に実施し、固形分濃度約０．５ｗ／ｖ％のスラリーを調製した。
続いて、このスラリーを、ワットマンＮｏ．５のセルロース濾紙紙上に抄造・乾燥し構造物を得た。
以上の実施例４、比較例３、４の構造体に、褐色に変色したアミン蒸気をすわせ、３３０ｎｍのＵＶ照射を続けたところ、脱色速度は、実施例４＞比較例３≫比較例４であった。
また、実施例４の構造体は、白度（つや消し性）、反射防止性とも優れており、他の材料との混合使用では、効果的な顔料としての利用も可能であった。
【００３９】
【実施例５】
実施例４において、アナターゼ型酸化チタンに代えて酸化珪素（ヒュームドシリカ）を添加し、実施例４と同様な培養操作を実施し、重量比で、セルロース／酸化珪素＝６５／３５の複合体を得、次いで水に分散させて固形分濃度約０．５ｗ／ｖ％のスラリーを調製した。
続いて、この複合体スラリーを、ワットマンＮｏ．５のセルロース濾紙紙上に抄造・乾燥し構造物を得た。
【００４０】
【比較例５】
酸化珪素（ヒュームドシリカ）を添加しない以外は、実施例５と同様に実施し、微生物産生セルロースを得た。次いで、この微生物産生セルロースに酸化珪素（ヒュームドシリカ）を、実施例５と同じになる様に、セルロース／酸化チタン＝３７／６３の割合で添加し、水に分散させて固形分濃度約０．５ｗ／ｖ％のスラリーを調製した。
続いて、このスラリーを、ワットマンＮｏ．５のセルロース濾紙紙上に抄造・乾燥し構造物を得た。
【００４１】
【比較例６】
微生物産生セルロースに代えて上記ワットマンＮｏ．５のセルロース濾紙を用いる以外は比較例５と同様に実施し、固形分濃度約０．５ｗ／ｖ％のスラリーを調製した。
続いて、このスラリーを、ワットマンＮｏ．５のセルロース濾紙紙上に抄造・乾燥し構造物を得た。
これらの実施例５、比較例５、６の構造体につき、インクの吸収性を肉眼観察したところ、実施例５では、吸収量が多く、スポットもシャープであったが、比較例５、６では、にじみの度合いも大きく、特に、比較例６では特に劣っていた。
【００４２】
【発明の効果】
本発明のセルロース系物質産性微生物の培養に際し、特定の無機酸化物の存在下に実施することにより、セルロースへの変換効率の向上が期待でき、生産物の分離性もよく、セルロース生産の経済性の向上に資すると共に、セルロースと無機物との複合体として生産されるので、使用無機物の機能向上や、アロイとしての基材とすることができ、工業的価値が極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】無機物の存在なしで得られる微生物産生セルロース系物質の繊維の形状を写した光学顕微鏡写真（ａ）、走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）（ｂ）である。
【図２】実施例１で得られる微生物産生セルロース系物質／アナターゼ型酸化チタン複合体の繊維の形状、粒子構造を写したＳＥＭ写真（ａ）、および、原料アナターゼ型酸化チタンの粒子構造を写したＳＥＭ写真（ｂ）である。
【図３】実施例３で得られる微生物産生セルロース／ルチル型酸化チタン複合体の繊維の形状、粒子構造を写したＳＥＭ写真（ａ）、および、原料ルチル型酸化チタンの粒子構造を写したＳＥＭ写真（ｂ）である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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