JP2007189932A - 磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体及びその製造方法 - Google Patents
磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007189932A JP2007189932A JP2006010046A JP2006010046A JP2007189932A JP 2007189932 A JP2007189932 A JP 2007189932A JP 2006010046 A JP2006010046 A JP 2006010046A JP 2006010046 A JP2006010046 A JP 2006010046A JP 2007189932 A JP2007189932 A JP 2007189932A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chitosan
- carrier
- immobilizing
- microorganism
- ions
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
- C12M25/16—Particles; Beads; Granular material; Encapsulation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
【解決手段】第一鉄イオン単独、または第一鉄イオンと第二鉄イオンよりなる磁性化物由来の、灰分率の増分が4%〜25%の範囲となるように、粒状多孔質架橋キトサン表面に磁性化粒子を形成させてなる、磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体であり、粒状多孔質架橋キトサンを、第一鉄イオン単独、または第一鉄イオンと第二鉄イオンを含む溶液中に混合した後、アルカリ水溶液により処理して磁性化粒子を形成させる。
【選択図】なし
Description
キトサン由来の微生物固定化担体は、a)素材が天然由来であり安全性に優れていること、b)合成樹脂系担体に比べ、大きな細孔が担体の表面から内部まで均一に存在し基質の拡散に優れていること、c)酵素の共有結合による固定化や重金属のキレートによる固定化に有利なアミノ基を分子内に有すること、そして、d)キトサンそのものが酵素や微生物と親和性が高く固定化可能量の多いことなど、多くの長所を有しており、例として、特公昭63−54285号で開示されている粒状多孔質キトサンを挙げることができる。
即ち、本発明における第一の発明は、第一鉄イオン単独、または、第一鉄イオンと第二鉄イオンよりなる磁性化物由来の灰分率の増分が4%〜25%の範囲となるように、粒状多孔質架橋キトサン表面に磁性化粒子を形成させてなる、磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体であり、第二の発明は粒状多孔質架橋キトサンを第一鉄イオン単独、または、第一鉄イオンと第二鉄イオンを含む溶液中に混合した後、アルカリ水溶液により処理し、粒状多孔質架橋キトサンに磁性化粒子を形成させることを特徴とする磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体の製造方法である。第三の発明は該粒状多孔質架橋キトサンの処理液の塩化第一鉄水和物のモル数の比率が、水和物モル数の25mol%から100mol%とした磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体の製造方法である。
本発明においてベースとなる粒状多孔質キトサンとしては、特公平1−16420などで開示された粒状多孔質キトサンを使用することが好ましい。微生物固定化酵素担体では、大孔径の孔が担体の表層から中心部まで均一に存在している必要がある。適切な孔径としては、5μm以上で、上限はないが製造安定性の観点から1,000μm以下が好ましい。
(1) 反応ムラ(外観評価) 実施例に示す方法で調製した担体の色調を目視観察し、そのムラから反応ムラを評価した。色むらが無く均質性に優れる場合は○、色むらはあるが品質的に許容できる範囲内である場合は△、色むらが大きく、品質的に許容できない場合は×として評価した。
(2) 磁石への付着(外観評価) 実施例に示す方法で調製した担体をガラスシャーレに移し、担体が水没するまでRO水(逆浸透水)を加えた後、磁束密度0.3Tの回転子取り出し棒(アズワン社製)を系中に挿入して磁石への付着状況、および、引き寄せられる状況を目視観察により評価した。評価結果は、付着する場合は○、付着しない、あるいは、系外に取り出すことが出来ない場合は×で示した。
(4) 灰分率測定 熱風循環式乾燥器中、105℃、4時間の条件で絶乾した試料を風袋重量既知のセラミックるつぼに入れた後、電気炉中で600℃、5時間の条件で灰化した。灰化後は、速やかにデシケータに入れ、デシケータ中で室温まで放冷後、重量を計測し、下式から灰分率を求めた。
灰分率(%)=焼成残分重量(g)/絶乾試料重量(g)×100
(5) イースト酵母の前培養 108培地(グルコース10g/l、ペプトン5g/l、酵母エキス3g/l、麦芽エキス3g/lLの割合でなる水溶液)25mlをオートクレーブ中、121℃、20分間の条件で滅菌した後、室温まで放冷し、1白金耳のイースト酵母(Candida albicans NBRC1385)を植菌し、24℃で24時間振盪(70rpm)培養した。
(7) 生息酵母数の定量 培養後のビーズを生理食塩水で洗浄した後、固定化済みビーズ20粒を取り、1mlの生理食塩水とともに10mlのメスシリンダーに入れた。シリンダー中でガラス棒を用いてビーズを破壊し、40Hzの超音波を10分間照射した後、生理食塩水で10mlにメスアップした。酵母数は血球計(日本臨床器械工業(株)社製)を用いて、常法に従ってカウントした。
粒状多孔質架橋キトサンとして、富士紡ホールディングス社製商品名キトパールHP−5020(粒径800〜1,200μm、比表面積20〜30m2/g)25mlをプラスチック製の密閉容器に秤取り、20μmのシーブを先端に付けたスポイトで水分を軽く除去した。ここに、あらかじめ調製しておいた塩化第一鉄・四水和物1.625g、および、塩化第二鉄・六水和物2.5gを45gのRO水に溶解させた溶液を全量投入し、良く混合した。次いで、反応系を振盪恒温水槽を用いて60℃に昇温し、130ストローク/分で2時間、振盪混合した。所定時間経過後、空気をバブリングしながら、反応系に28%アンモニア水(和光純薬製)3.75gを21.25gのRO水で希釈した溶液を添加し、良く混合した。なお、この時点で系は褐色化した。その後、再び、振盪恒温水槽を用いて反応系を60℃に昇温し、130ストローク/分で1時間浸振盪、混合した。所定時間経過後、濾別、水洗して目的物を得た。保管はRO水中、5℃で行った。
各塩化鉄の仕込み量、および、28%アンモニア水の仕込み量を1/5にした以外は実施例1と同様の作業を行った。結果は表1に示す様に、本発明の目的を満足する担体が得られた。
鉄イオン源として、塩化第一鉄・四水和物のみを使用した以外は実施例1と同様の作業を行った。結果は担体の外観に、反応ムラがみられたものの、表1に示す様に、本発明の目的を満足する担体が得られた。
鉄イオン源として、塩化第一鉄・四水和物を75mol%、塩化第二鉄・六水和物を25mol%とした以外は実施例1と同様の作業を行った。結果は表1に示す様に、本発明の目的を満足する担体が得られた。
鉄イオン源として、塩化第一鉄・四水和物を25mol%、塩化第二鉄・六水和物を75mol%とした以外は実施例1と同様の作業を行った。結果は表1に示す様に、本発明の目的を満足する担体が得られた。
各塩化鉄の仕込み量、および、28%アンモニア水の仕込み量を2倍にした以外は実施例1と同様の作業を行った。結果は表1に示す様に、磁性化は可能であったが、固定化菌数の急激な減少が観られ、本発明の目的を満足する担体は得られなかった。
〔比較例2〕
各塩化鉄の仕込み量、および、28%アンモニア水の仕込み量を4倍にした以外は実施例1と同様の作業を行った。結果、表1に示す様に、磁性化は可能であったが、固定化菌数の急激な減少が観られ、本発明の目的を満足する担体は得られなかった。また、灰分率も比較例1と殆ど変わらず、上げ止まっており、経済性の観点からも好ましくなかった。
〔比較例3〕
各塩化鉄の仕込み量、および、28%アンモニア水の仕込み量を1/10にした以外は実施例1と同様の作業を行った。結果、表1に示す様に、固定化菌数の減少は観られなかったが、灰分率が減少し、磁石への付着が観られず、本発明の目的を満足する担体は得られなかった。
〔比較例4〕
鉄イオン源として、塩化第二鉄・六水和物を100mol%とした以外は実施例1と同様の作業を行った。結果、表1に示す様に、磁石への付着が全く観られず、本発明の目的を満足する担体は得られなかった。
Claims (3)
- 第一鉄イオン単独、または、第一鉄イオンと第二鉄イオンよりなる磁性化粒子の灰分率の増分が4%〜25%の範囲となるように、粒状多孔質架橋キトサンに磁性化粒子を形成させてなる、磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体。
- 粒状多孔質架橋キトサンを、第一鉄イオン単独、または、第一鉄イオンと第二鉄イオンを含む溶液中で混合した後、アルカリ水溶液により処理し、粒状多孔質架橋キトサンに磁性化粒子を形成させることを特徴とする磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体の製造方法。
- 該粒状多孔質架橋キトサンの処理液の塩化第一鉄水和物のモル数の比率が、水和物モル数の25mol%から100mol%である請求項2に記載の磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006010046A JP4831313B2 (ja) | 2006-01-18 | 2006-01-18 | 磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006010046A JP4831313B2 (ja) | 2006-01-18 | 2006-01-18 | 磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体及びその製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007189932A true JP2007189932A (ja) | 2007-08-02 |
JP2007189932A5 JP2007189932A5 (ja) | 2008-10-30 |
JP4831313B2 JP4831313B2 (ja) | 2011-12-07 |
Family
ID=38446094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006010046A Active JP4831313B2 (ja) | 2006-01-18 | 2006-01-18 | 磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4831313B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009021502A1 (de) * | 2007-08-16 | 2009-02-19 | Georg Fritzmeier Gmbh & Co. Kg | Gitterkugel |
JP2014172032A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-22 | Toshiba Corp | リン含有廃水からのリン回収方法、及びその装置 |
JP2020142227A (ja) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 南京大学 | 水処理用の新規生体磁性セラムサイトフィラーの製造方法および装置 |
CN114409091A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-29 | 生态环境部华南环境科学研究所 | 基于多种新型菌的用于氨氮废水处理生物球的制备方法 |
CN114426676A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-03 | 南京师范大学 | 一种磁性铁基mof微生物载体材料及其制备方法 |
CN115159669A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-11 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种好氧悬浮载体及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03278834A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Agency Of Ind Science & Technol | キトサン―磁性体複合粒子とその製造方法 |
US5864025A (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-26 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Method of making magnetic, crosslinked chitosan support materials and products thereof |
JP2003518926A (ja) * | 1999-12-21 | 2003-06-17 | コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー | 多孔性キトサンビード及びその製造方法 |
-
2006
- 2006-01-18 JP JP2006010046A patent/JP4831313B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03278834A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Agency Of Ind Science & Technol | キトサン―磁性体複合粒子とその製造方法 |
US5864025A (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-26 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Method of making magnetic, crosslinked chitosan support materials and products thereof |
JP2003518926A (ja) * | 1999-12-21 | 2003-06-17 | コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー | 多孔性キトサンビード及びその製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009021502A1 (de) * | 2007-08-16 | 2009-02-19 | Georg Fritzmeier Gmbh & Co. Kg | Gitterkugel |
JP2014172032A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-22 | Toshiba Corp | リン含有廃水からのリン回収方法、及びその装置 |
JP2020142227A (ja) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 南京大学 | 水処理用の新規生体磁性セラムサイトフィラーの製造方法および装置 |
CN114426676A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-03 | 南京师范大学 | 一种磁性铁基mof微生物载体材料及其制备方法 |
CN114409091A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-29 | 生态环境部华南环境科学研究所 | 基于多种新型菌的用于氨氮废水处理生物球的制备方法 |
CN114409091B (zh) * | 2021-12-23 | 2022-11-15 | 生态环境部华南环境科学研究所 | 基于多种细菌的用于氨氮废水处理的生物球的制备方法 |
CN115159669A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-11 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种好氧悬浮载体及其制备方法 |
CN115159669B (zh) * | 2022-06-27 | 2023-09-26 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种好氧悬浮载体及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4831313B2 (ja) | 2011-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4831313B2 (ja) | 磁性を有するキトサン系微生物固定化用担体及びその製造方法 | |
Reddy et al. | Evaluation of blood compatibility and drug release studies of gelatin based magnetic hydrogel nanocomposites | |
CN107753949A (zh) | 黑磷纳米片、复合水凝胶及其制备方法与应用 | |
CN101979633B (zh) | 一种Fe3O4磁性细菌纤维素球的制备方法 | |
Zheng et al. | The behavior of MC3T3‐E1 cells on chitosan/poly‐L‐lysine composite films: Effect of nanotopography, surface chemistry, and wettability | |
US7906333B2 (en) | Surface modification of polysaccharide, the modified polysaccharide, and method of culturing and recovery cells using the same | |
CN110522734A (zh) | 一种以聚多巴胺为模板的复合纳米微球的制备方法 | |
Ziegler-Borowska | Magnetic nanoparticles coated with aminated starch for HSA immobilization-simple and fast polymer surface functionalization | |
CN1702782A (zh) | 一种水基磁性液体及其制备方法 | |
TW201323491A (zh) | 一種磁性離子交換樹脂及其製造方法 | |
GB2416777A (en) | Cell culture apparatus | |
Ren et al. | Multiscale immobilized lipase for rapid separation and continuous catalysis | |
Fardjahromi et al. | Mussel inspired ZIF8 microcarriers: a new approach for large-scale production of stem cells | |
CN112206353A (zh) | 一种甲壳素晶须液晶弹性体修饰的聚乳酸复合材料及其制备方法与应用 | |
CN103305497B (zh) | 一种用于固定化酶修复有机污染土壤的微胶囊及其制备方法 | |
CN108977433A (zh) | 一种固定化木质素过氧化物酶的制备方法及应用 | |
CN105964217B (zh) | 一种磁性KMS-1/Fe3O4复合材料的制备方法及其用于去除环丙沙星 | |
GB2386905A (en) | Carrier for cell culture and method for culturing cells | |
CN107522239A (zh) | 一种基于没食子酸‑金属离子配位化学调控纳米四氧化三铁分散度及粒径的方法 | |
CN113908783A (zh) | 一种磁性聚合物复合微粒及其制备方法和应用 | |
CN113861600A (zh) | 一种生物基多孔材料及其制备方法和应用 | |
CN108993425A (zh) | 一种复合型的生物吸附剂及其应用 | |
CN111001307B (zh) | 一种可更换活性层的复合膜的制备方法 | |
Bayramoglu et al. | Immobilization of Mucor miehei esterase on core-shell magnetic beads via adsorption and covalent binding: Application in esters synthesis | |
JP2005027532A (ja) | 細胞培養基材及びその製造方法、並びに細胞培養方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080912 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110610 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110803 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110818 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110906 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4831313 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140930 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |