JP2010515441A - 原材料からのバイオ燃料およびタンパク質の製造 - Google Patents
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Abstract
Description
(i) 原材料または前記原材料の誘導体からバイオ燃料を遊離させる少なくとも一つの第1処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(ii) 工程(i)において遊離したバイオ燃料を単離して、単離バイオ燃料を得ること、
(iii) 物質懸濁液を与える少なくとも一つの第2処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、および
(iv) 精製されたタンパク質生成物を得る膨張層吸着工程に、工程(iii)からの物質懸濁液を付すこと。
(i) 原材料または前記原材料の誘導体からバイオ燃料を遊離させる少なくとも一つの第1処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(ii) 工程(i)において遊離したバイオ燃料を単離して単離バイオ燃料を得ること、
(iii) 物質懸濁液を与える少なくとも一つの第2処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(iv) 精製されたタンパク質生成物を得る吸着工程に、工程(iii)からの物質懸濁液を付すこと
を含み、ここで、得られたタンパク質の収量は、乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも10gの100%純タンパク質生成物に相当する。
(a)原材料または前記原材料の誘導体を、原材料または前記原材料の誘導体からバイオ燃料を遊離させる少なくとも一つの第1処理に付す、第1の手段、
(b)原材料または前記原材料の誘導体から遊離されたバイオ燃料を単離する、第2の手段、
(c)物質懸濁液を与える少なくとも一つの第2処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付す、第3の手段、および
(d)精製タンパク質生成物を得るための膨張層吸着カラム。
(i) 原材料または前記原材料の誘導体からバイオ燃料を遊離させる少なくとも一つの第1処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(ii) 工程(i)において遊離したバイオ燃料を単離して、単離バイオ燃料を得ること、
(iii) 物質懸濁液を与える少なくとも一つの第二の処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(iv) 精製タンパク質生成物を得る吸着工程に、工程(iii)からの物質懸濁液を付すこと、
を含み、ここで、得られたタンパク質の収量は、乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも10gの100%純タンパク質生成物に相当する。
(i) 原材料または前記原材料の誘導体からバイオ燃料を遊離させる少なくとも一つの第1処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(ii) 工程(i)において遊離したバイオ燃料を単離して、単離バイオ燃料を得ること、
(iii) 物質懸濁液を与える第二の処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(iv) 精製タンパク質生成物を得る膨張層吸着工程に、工程(iii)からの物質懸濁液を付すこと。
本発明の方法は、バイオ燃料およびタンパク質生成物の製造のための、原材料の工業的または大規模な分画を対象としてよい。
本発明に関連して、用語「第1処理」は、原材料または前記原材料の誘導体の処理であって、原材料または前記原材料の誘導体からのバイオ燃料の遊離をもたらす処理に関する。その後、遊離したいずれのバイオ燃料も、原材料から単離してよい。
原材料または前記原材料の誘導体において自然に発生するバイオ燃料は、原材料または前記原材料の誘導体を加圧に付すことによって得てよい。この方法において、バイオ燃料は、得られた液相中に見出され得る。その後、残りの固相を抽出および/または発酵に付して、原材料または前記原材料の誘導体から更なるバイオ燃料を得ることができる。
原材料または前記原材料の誘導体において自然に発生するバイオ燃料を、原材料または前記原材料の誘導体を抽出工程に付すことによって得てよい。そのような抽出方法は、好ましくは水抽出法であってよく、当該方法においては、多くの場合バイオ燃料は水と混合可能でないので、バイオ燃料がそれ自身の液相を形成するであろう。別法として、抽出法は、有機溶媒を用いて行ってよい。その後、抽出法からの残りの固相を加圧および/または発酵に付して、原材料または前記原材料の誘導体からの更なるバイオ燃料を得てよい。
バイオ燃料は、原材料または前記原材料の誘導体を、バイオ燃料を含む発酵物質を与える発酵工程に付すことによって、製造、放出、または合成的に製造してよい。
(i) 原材料がタンパク質を含む場合、発酵工程の開始前の適切な時点において、吸着工程によってタンパク質を精製してよい。
(ii) 別法として、発酵の後に、かつバイオ燃料の分離の前または後に、タンパク質を発酵培養液から精製してよい。発酵の後に、発酵培養液は、原材料に由来するタンパク質およびペプチド、並びに発酵媒体中で成長した酵母に由来するタンパク質を含むだろう。場合により、精製すべき発酵培養液により多くのタンパク質を放出する(または引き渡す)ために、酵母細胞を分解してよい。細胞は、高圧均質化、ビーズミルによる機械的破砕、超音波処理、および自己消化(または分解)(酵素および/または有機溶媒はこの工程に含まれてよい)を含む機械的または化学的手段によって分解してよい。
(iii) 別法として、タンパク質は、発酵培養液のバルクから最初に単離した酵母細胞から精製してよい。その後、上述のようにタンパク質を有効に放出するために、酵母細胞を分解してよい。
本発明に関連して、用語「第2処理」は、吸着工程、好ましくは膨張層吸着工程に適用され得る懸濁液の提供をもたらす、原材料または前記原材料の誘導体の処理に関し、前記処理はタンパク質生成物を精製するのに使用してよい。
本発明の好ましい態様において、タンパク質生成物を吸着工程によって精製してよい。タンパク質生成物中の不純物の程度(または量)を制限するためにタンパク質生成物を精製する、高速で具体的な方法を提供することが興味深いので、吸着工程は好ましくは膨張層吸着工程または流動層吸着工程、バッチ吸着、懸濁層吸着、および膜型の吸着であってよい。最も好ましくは、吸着工程は膨張層吸着であってよい。
本発明の吸着工程には、吸着剤が含まれる。
mg(BSA結合)/ml(吸引乾燥した吸着剤)=(1−(試験の上澄みのOD)/(BSA出発溶液のOD))×60mg(BSA)/ml(吸着剤)
原材料または前記原材の誘導体を、部分的に加水分解された原材料をもたらす別の処理に付してよい。
本発明の好ましい態様において、バイオ燃料は、油、メタノール、メタン、エタノール、プロパノール、ブタノール、水素、およびバイオディーゼルから成る群から選択してよいが、バイオ燃料は列挙したバイオ燃料に限定されず、本方法によって製造可能な他の自明なバイオ燃料も含まれる。
本発明に関連して、用語「タンパク質生成物」は、直鎖状に配列され、1のアミノ酸のカルボキシル原子と別のアミノ酸のアミン窒素との間がペプチド結合によって結合されたアミノ酸を含む、単一のタンパク質または1以上のタンパク質の混合物に関する。
本発明は、さらに、バイオ燃料の製造に適した原材料または前記原材料の誘導体からの、単離バイオ燃料の製造と精製タンパク質生成物の製造とを組み合わせるシステムを対象としており、前記システムは、以下のものを含む:
(a)原材料または前記原材料の誘導体を、原材料または前記原材料の誘導体からバイオ燃料を遊離させる第1処理に付す、第1の手段、
(b)原材料または前記原材料の誘導体から遊離されたバイオ燃料を単離する第2の手段
(c)物質懸濁液を与える第2処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付す、第3の手段、および
(d)精製タンパク質生成物を提供する吸着カラム。
本発明のタンパク質生成物は、本方法の多数の異なる段階において精製してよい。これらの異なる段階は、以下のものを含むが、それらに限定されない:
− タンパク質生成物は、バイオ燃料を遊離させる前に精製してよく、
− 原材料または前記原材料の誘導体を、加圧および場合により抽出に付してよく、その後、バイオ燃料を単離する前にタンパク質生成物を精製してよく、
− タンパク質生成物を精製する前にバイオ燃料を単離してよく、
− 原材料または前記原材料の誘導体を、加圧および場合により抽出に付してよく、その後、タンパク質生成物を精製する前にバイオ燃料を単離してよく、
− 原材料または前記原材料の誘導体を加圧および場合により抽出に付した後に、かつ工程(ii)において発酵を行う前に、タンパク質生成物を精製してよく、
− 原材料または前記原材料の誘導体を、抽出および場合により加圧に付してよく、その後、バイオ燃料を単離する前にタンパク質生成物を精製してよく、
− 原材料または前記原材料の誘導体を、抽出および場合により加圧に付してよく、その後、タンパク質生成物を精製する前にバイオ燃料を単離してよく、または
− 原材料または前記原材料の誘導体を抽出および場合により加圧に付した後に、かつ工程(ii)において発酵を行う前に、タンパク質生成物を精製してよい。
(i) 油料種子を機械的処理、例えば有機溶媒(例示すればヘキサン)を使用する又は使用しない加圧等に付すこと。バイオ燃料は、油圧プレスまたは連続圧搾機を用いて機械的に抽出し得る。プレス機は、個人が組み立て可能な小型の手動モデルから動力駆動の工業用プレスにわたる。連続圧搾機は、一方の端にかぶせられた水平シリンダーの内部に回転スクリューを有する。スクリューによって、徐々に圧力を増加させながら、シリンダーを通して種子または木の実を押し進める。バイオ燃料は、小さい孔またはスロットを通ってシリンダーから漏出し、ふたを外すと、油かすがシリンダーの端から現れる。異なる種類の原料に対して、圧力および温度の両方を調節することが可能である。原材料または前記原材料の誘導体の調製には、種子からの殻(または外皮)または種皮の除去およびもみ殻からの種子の分離が含まれてよい。
(ii) バイオ燃料を分離した後に残る固体からのタンパク質生成物の抽出。
固体は、任意の機械的手段によって分解してよく、タンパク質を固体から可溶化するために水または水性緩衝液を加えてよい。可溶性タンパク質の最大の収量を与えるために、種々の温度、pH、および塩濃度で、ならびに種々の長さの時間で抽出を行ってよい。タンパク質の抽出収量を増加させるために、酵素を加えてもよい。
(iii) タンパク質抽出物を吸着工程に付してよく、前記吸着工程には、吸着工程の間、カラム内に充填されておらず、むしろ撹拌槽、流動層、または膨張層内で懸濁している吸着剤が含まれる。
(iv) 場合により、タンパク質生成物を濃縮するために、吸着工程から得られた(吸着剤から溶出した)タンパク質生成物を限外ろ過工程に付してよい。水の消費を最小化するために、限外ろ過工程からの透過物を別の種子しぼりかす(seed cake)の処理に戻してよい。
(v) 工程(iii)からの非結合画分を、蒸発、蒸留、および膜ろ過を含む種々の方法で濃縮してよく、凝縮物または透過した水は別の種子固体の処理/抽出の戻してよい。
(i) 場合により種々の前処理に付された炭化水素含有原材料を、例えば酵母菌株を用いて発酵に付してエタノールを生成させる。発酵の後に、例えば蒸発および/または蒸留によって、発酵培養液からエタノールを単離してよい。
(ii) 以下の工程のいくつかの段階においてタンパク質を単離してよい:
(a) 原材料がタンパク質生成物を含む場合、発酵工程の開始に先立つ適切な時点において、前記タンパク質生成物を吸着工程によって精製してよい。
(b) 別法として、発酵の後に、かつバイオ燃料の分離の前または後に、発酵培養液からタンパク質生成物を精製してよい。発酵の後、発酵培養液は、原材料に由来するタンパク質およびペプチド、ならびに発酵媒体中で成長する酵母に由来するタンパク質を含む。高圧均質化、ビーズミルによる機械的破壊、超音波処理、および自己消化(この工程には酵母および/または有機溶媒が含まれてよい)を含む機械的または化学的手段によって、酵母細胞を分解してよい。
(c) 発酵培養液のバルクから最初に分離された酵母細胞から、タンパク質生成物を精製してもよい。酵母細胞を分解して、上述のように有効にタンパク質を放出してよく、その後吸着工程に付してよい。
DEAE ジエチルアミノエチル
MBS メルカプト安息香酸
NaCi クエン酸ナトリウム
NaCl 塩化ナトリウム
SDS−PAGE ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動
SP スルホプロピル
[小麦からのタンパク質の単離およびエタノールの製造]
25℃での膨張層吸着クロマトグラフィーによる小麦タンパク質の単離:
(抽出)
細挽き脱皮小麦粒1kgを10Lの25mM塩化ナトリウム水溶液と混合することによって、小麦抽出物を得た。懸濁液を25℃で1時間、100rpmで機械的に撹拌した。その後、小麦抽出物を遠心分離に付して、透明な液相並びにグルテンおよびデンプン等の不溶性物質を含む沈殿物を得た。採取した抽出物の総体積は9.5Lであった。残りの沈殿した湿潤物質は、その後のエタノール製造のために保存した。
吸着剤は、一体化した炭化タングステン粒子を有する架橋アガロースビーズを基本としており、そのことによって、およそ2.8g/mlの高密度マトリクスがもたらされた。粒子径は、150ミクロンの平均体積径を有する40〜200μmの範囲であった。通常pH4〜6の範囲でタンパク質と結合する種々の配位子を含む、いくつかの吸着剤の結合効率試験を行った。
異なる実験において、抽出物のpHを、1M塩酸を用いてpH4〜6の範囲で異なる値に調節した。
上述の吸着操作によってタンパク質が実質的に減少した、実験A〜Cからのランスルー画分を、上述の抽出および沈殿によって得られた沈殿物質と組み合わせ、元のように混合し、小麦デンプンを含む懸濁液を作製した。その後、この再び組み合わせた懸濁液にアミログルコシダーゼ(300AGU/kg(デンプン))を加え、55℃に8時間加熱してデンプン物質の糖化を行った。糖化の後に、懸濁液を35℃に冷却してサッカロマイセス・セレヴィシエを加え、56時間発酵させた。発酵の後、エタノールを蒸留し、採取した。エタノールの収量は0.3L/kg(乾燥小麦粒)に相当する。
21.4g(タンパク質)/0.3=71.3g(タンパク質)/L(生成されたエタノール)
(小麦からの、タンパク質の単離およびエタノールの生成)
細挽き脱皮小麦粒を実施例1に記載したように抽出した。遠心分離に先立って、ハイドロサイクロンのバッテリーに粗抽出物を通過させることによって、抽出物を(i)不溶性のデンプンに富む濃縮された画分(アンダーフロー)、および(ii)不溶性のグルテンおよび可溶性のタンパク質を含む別の画分(オーバーフロー)に分離した。その後、液体抽出物のバルクおよび可溶性のタンパク質を含むハイドロサイクロンのオーバーフローを沈殿させ、デカンテーションし、沈殿したグルテン画分および可溶性のタンパク質を含む澄んだ抽出物を得た。その後、抽出物は、実施例1bにおいて記載したようにタンパク質を吸着させ、タンパク質が減少したランスルー画分を戻して、ハイドロサイクロンのアンダーフローからのデンプン画分に元のように混合した。糖化のためにアミログルシダーゼを加えた、タンパク質が減少した戻り液体中で、デンプンを懸濁させ、実施例1において記載したようにサッカロマイセス・セレヴィシエを用いて発酵させた。
吸着工程からのタンパク質の収量は、小麦粒1キログラム当たり20.1gに相当し、エタノールの収量は小麦粒1キログラム当たり0.3Lに相当した。吸着工程からのタンパク質の収量は、生成したエタノール1リットル当たり67gのタンパク質に相当した。
(大豆油および可溶性タンパク質の単離)
(油の抽出)
乾燥大豆をコーヒーミルで挽いて粉にした。およそ100gの粉を200mlのイソプロパノールと混合し、30分間撹拌した。その後、沈殿物を10分間沈殿させた。上澄みをデカンテーションし、イソプロパノールを蒸発させるために表面積の大きいビーカーに入れた。沈殿物を100mlのイソプロパノールで4回洗浄した。上澄み及び洗液を全て貯めておいた。貯めておいた液および沈殿物をフュームカップボード(または通風室、fume cupboard)に置いて、イソプロパノールを一晩蒸発させた。イソプロパノールを蒸発させた後で、黄色の油相は16.5gの重さであり、挽いた大豆1キログラム当たり0.165Lの油に相当する。
イソプロパノールによる抽出によって油が減少した乾燥大豆粉を300mlの水と混合し、1時間撹拌した。100μmの網で濾過することによって、大豆抽出物を採取した。濾塊(filter cake)を150mlの水で洗浄した。採取した抽出物の総体積は350mlであった。
吸着剤は、一体化した炭化タングステン粒子を有する架橋アガロースビーズを基本としており、そのことによって、およそ2.8g/mlの高密度マトリクスが得られた。粒子径は、150ミクロンの平均体積径を有する40〜200μmの範囲であった。通常pH4〜6の範囲でタンパク質と結合する種々の配位子を含む、いくつかの吸着剤の結合効率試験を行った。
異なる実験(実験A〜E)において、抽出物のpHを、1M塩酸を用いてpH4〜6の範囲で異なる値に調節した。
(76.1g(タンパク質)/kg)/(0165L(油)/kg)=461g(タンパク質)/L(大豆油)
Claims (81)
- バイオ燃料の製造に適した原材料または前記原材料の誘導体から、単離バイオ燃料および精製タンパク質生成物を製造する方法であって、前記方法が以下の工程:
(i) 原材料または前記原材料の誘導体からバイオ燃料を遊離させる少なくとも一つの第1処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(ii) 工程(i)において遊離したバイオ燃料を単離して、単離バイオ燃料を得ること、
(iii) 物質懸濁液を与える少なくとも一つの第2処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、および
(iv) 精製タンパク質生成物を得る膨張層吸着工程に、工程(iii)からの物質懸濁液を付すこと
を含む、方法。 - 得られたタンパク質の収量が、乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも10gの100%純タンパク質、例えば乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも20gの100%純タンパク質、例示すれば乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも30gの100%純タンパク質、例えば乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも40gの100%純タンパク質、例示すれば乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも50gの100%純タンパク質、例えば乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも75gの100%純タンパク質、例示すれば乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも100gの100%純タンパク質、例えば乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも150gの100%純タンパク質、例示すれば乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも200gの100%純タンパク質に相当する、請求項1に記載の方法。
- バイオ燃料の製造に適した原材料または前記原材料の誘導体から、単離バイオ燃料および精製タンパク質生成物を製造する方法であって、前記方法が以下の工程:
(i) 原材料または前記原材料の誘導体からバイオ燃料を遊離させる少なくとも一つの第1処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(ii) 工程(i)において遊離したバイオ燃料を単離して、単離バイオ燃料を得ること、
(iii) 物質懸濁液を与える少なくとも一つの第2処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付すこと、
(iv) 精製タンパク質生成物を得る吸着工程に、工程(iii)からの物質懸濁液を付すこと
を含み、ここで、得られたタンパク質の収量が、乾燥物を基準としてバイオ燃料1キログラム当たり少なくとも10gの100%純タンパク質生成物に相当する、方法。 - 吸着工程が、膨張層吸着工程または流動層吸着工程である、請求項3に記載の方法。
- 吸着工程が充填層を含まない、請求項3または4に記載の方法。
- タンパク質生成物が、単一のタンパク質または2種以上のタンパク質の混合物を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 方法が、バイオ燃料およびタンパク質生成物を製造する連続的方法である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- バイオ燃料が、原材料または前記原材料の誘導体から直接得られる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 第1処理が、抽出、粉砕、製粉、細断、圧搾、スライス、研磨、加圧、破砕、削り取り、またはこの組み合わせのいずれかから成る群から選択されており、好ましくは粉砕、製粉、細断、スライス、研磨、破砕、または削り取りの組み合わせであって、その後に抽出、圧搾、または加圧が続く組み合わせから成る群から選択される、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- バイオ燃料を含む発酵物質を与える発酵工程に、原材料または前記原材料の誘導体を付す、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 発酵工程が、アルコール発酵(メタノール発酵、エタノール発酵、プロパノール発酵、またはブタノール発酵等)、メタン発酵、および水素発酵から成る群から選択される、請求項10に記載の方法。
- 発酵が、酵母、細菌、および藻類から成る群から選択される1種以上の微生物によって行われる、請求項10または11に記載の方法。
- 前記1種以上の微生物が、メタン生成細菌である、請求項12に記載の方法。
- 前記メタン生成細菌が、メタノバクテリウム種、メタノブレビバクター種、メタノサーマス種、メタノコッカス種、メタノミクロビウム種、メタノゲニウム種、メタノスピリラム種、メタノプラナス種、メタノスファエラ種、メタノサルシナ種、メタノロブス種、メタノクレウス種、メタノスリックス種、メタノセータ種、メタノパイラス種、およびメタノコーパスクラム種から成る群から選択される、請求項13に記載の方法。
- 前記1以上の微生物が、サッカロマイセス・セレヴィシエ、ピキア種、サーモアナエロバクター種およびザイモモナス種から成る群から選択される、請求項13または14に記載の方法。
- 発酵工程が、バイオ燃料を含む発酵培養液を製造する、請求項10〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記発酵培養液が少なくとも2%(w/w)のバイオ燃料を含む、請求項16に記載の方法。
- 単離工程によってバイオ燃料を発酵物質から分離する、請求項10〜17のいずれか1項に記載の方法。
- 単離工程が、蒸発、抽出、蒸留、遠心分離、デカンテーション、およびこの組み合わせのいずれかから成る群から選択される、請求項18に記載の方法。
- 第2処理が、抽出、可溶化、粉砕、製粉、細断、圧搾、スライス、研磨、加圧、破砕、削り取り、懸濁および分離、またはこの組み合わせのいずれかから成る群から選択される、請求項1〜19のいずれか1項に記載の方法。
- 原材料または前記原材料の誘導体を水溶液中に懸濁させて、水性物質懸濁液を与える、請求項1〜20のいずれか1項に記載の方法。
- 遊離したバイオ燃料の工程(ii)における単離から得られる固相を、第2処理に付す前に及び/又は膨張層吸着工程に付す前に水相中に懸濁させて、精製タンパク質生成物を得る、請求項1〜21のいずれか1項に記載の方法。
- バイオ燃料を単離する前にタンパク質生成物を精製する、請求項1〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 原材料または前記原材料の誘導体を加圧および場合により抽出に付し、その後、バイオ燃料を単離する前にタンパク質生成物を精製する、請求項13に記載の方法。
- タンパク質生成物を精製する前にバイオ燃料を単離する、請求項1〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 原材料または前記原材料の誘導体を加圧および場合により抽出に付して、その後、タンパク質生成物を精製する前にバイオ燃料を単離する、請求項25に記載の方法。
- 原材料または前記原材料の誘導体を加圧および場合により抽出に付した後に、かつ工程(ii)において発酵を行う前に、タンパク質生成物を精製する、請求項1〜22のいずれか1項に記載の方法。
- 第1処理および/または第2処理が、固相および少なくとも一つの液相を与える、請求項1〜27のいずれか1項に記載の方法。
- バイオ燃料および/またはタンパク質生成物を、固相または固相の誘導体から単離/精製する、請求項28に記載の方法。
- バイオ燃料および/またはタンパク質生成物を、液相または液相の誘導体から単離/精製する、請求項28に記載の方法。
- 原材料または前記原材料の誘導体が、原材料または前記原材料の誘導体を含むバイオ燃料である、請求項1〜30のいずれか1項に記載の方法。
- バイオ燃料の製造に適した原材料または前記原材料の誘導体が、植物性物質、植物性物質の誘導体、動物性物質、または動物性物質の誘導体から成る群から選択される、請求項1〜31のいずれか1項に記載の方法。
- 前記植物性物質または植物性物質の誘導体が、野菜由来の物質、野菜由来の抽出物、果物由来の物質、果物由来の抽出物、種子、炭水化物含有物質、デンプン含有物質、セルロース含有物質、トウモロコシ、牧草、アルファルファ、穀物、穀草類、大豆、亜麻仁、菜種、サトウキビ、パーム材料、藁、材木、肥料、コメ、トウモロコシの皮、汚泥、ピーナッツ、ジャガイモ、生分解可能な廃棄物および食べ残しから成る群から選択される、請求項32に記載の方法。
- 前記動物が、魚、魚由来の物質、牛乳、牛乳由来の物質から選択される、請求項32に記載の方法。
- バイオ燃料が、油、メタノール、メタン、エタノール、プロパノール、ブタノール、水素、およびバイオディーゼルから成る群から選択される、請求項1〜34のいずれか1項に記載の方法。
- タンパク質生成物が少なくとも50%(場合により95%まで)のタンパク質を含む、請求項1〜35のいずれか1項に記載の方法。
- 原材料または前記原材の誘導体を、部分的に加水分解された原材料をもたらす別の処理に付す、請求項1〜36のいずれか1項に記載の方法。
- 前記別の処理が、湿式酸化、蒸気爆発、または酵素処理を含む、請求項37に記載の方法。
- 原材料および/または部分的に加水分解された原材料を、酵素加水分解、酸加水分解、またはアルカリ加水分解から成る群から選択される加水分解に付し、それによって、バイオ燃料の遊離の増加がもたらされ、ならびに/または増加した発酵可能な糖類および/若しくは増加した可溶性タンパク質を含む物質懸濁液がもたらされる、請求項37または38に記載の方法。
- 膨張層吸着工程が吸着剤を含む、請求項1、2、4〜39のいずれか1項に記載の方法。
- 前記吸着剤粒子が、多孔性物質に取り囲まれた少なくとも一つの高密度非多孔性コアを有する粒子を含む、請求項40に記載の方法。
- 吸着剤が、少なくとも1.5g/mlの粒子密度および多くとも150μmの平均粒子径を含む、請求項40または41に記載の方法。
- 吸着剤が、芳香環系若しくは芳香族複素環系および/または1以上の酸基を含む、共有結合した官能基を複数有する、官能性マトリクスポリマーを有する粒子を含む、請求項40〜42のいずれか1項に記載の方法。
- 芳香環系若しくは芳香族複素環系および/または1以上の酸基を含む官能基が、多くとも500ダルトンの分子量を有する、請求項43に記載の方法。
- 芳香族複素環の部分が、チオフェン、フラン、ピラン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、イソチアゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジンおよびピリダジンラジカルから選択される単環式芳香族複素環基、並びにインドール、プリン、キノリン、ベンゾフラン、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾールおよびベンゾオキサゾールラジカルから選択される二環式芳香族複素環基から選択される、請求項43または44に記載の方法。
- 酸基が、カルボン酸基(−COOH)、スルホン酸基(−SO2OH)、スルフィン酸基(−S(O)OH)、ホスフィン酸基(−PH(O)(OH))、ホスホン酸モノエステル基、(−P(O)(OH)(OR))およびホスホン酸基(−P(O)(OH)2)から選択される、請求項43〜45のいずれか1項に記載の方法。
- 芳香環系若しくは芳香族複素環系および/または1以上の酸基を含む官能基が、ジヒドロキシ安息香酸、アミノ安息香酸、ジアミノ安息香酸、メルカプト安息香酸、メルカプトニコチン酸、メルカプトテトラゾール酢酸、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、二塩基酸、2,5−ジヒドロキシ安息香酸、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、2−メルカプト安息香酸、2−メルカプトニコチン酸、5−メルカプト−1−テトラゾール酢酸、2−メルカプト−ベンゾイミダゾール、4−アミノフタル酸および5−アミノイソフタル酸から選択される化合物から誘導される、請求項43〜46のいずれか1項に記載の方法。
- 方法が、物質懸濁液を、精製タンパク質生成物を得る膨張層吸着工程に付す前に、pH調節工程を更に含む、請求項1〜47のいずれか1項に記載の方法。
- 膨張層吸着工程を、少なくとも3cm/分の流速で行う、請求項1、2、4〜48のいずれか1項に記載の方法。
- 膨張層吸着工程を、約5〜50cm/分の流速で行う、請求項1、2、4〜48のいずれか1項に記載の方法。
- 高密度非多孔性コアが少なくとも4g/mlの密度を有する、請求項41〜50のいずれか1項に記載の方法。
- 高密度非多孔性コアが約4〜25g/mlの範囲の密度を有する、請求項41〜51のいずれか1項に記載の方法。
- 吸着剤が、少なくとも1.8g/mlの粒子密度を有する、請求項40〜52のいずれか1項に記載の方法。
- 吸着剤が、多くとも120μmの平均粒子径を有する、請求項40〜53のいずれか1項に記載の方法。
- 吸着剤が、40〜150μmの範囲の平均粒子径を有する、請求項40〜54のいずれか1項に記載の方法。
- 非多孔性コアが、吸着剤粒子の総体積の多くとも50%を構成する、請求項41〜55のいずれか1項に記載の方法。
- 膨張層カラム内に存在する吸着剤を、カラムに取り込まれるべきタンパク質含有混合物に対して、少なくとも1:1000の、体積/体積を基準として測定される割合で供給する、請求項40〜56のいずれか1項に記載の方法。
- タンパク質生成物の溶出を、希塩基、希酸、および水から成る群から選択される溶離剤を用いて行う、請求項1〜57のいずれか1項に記載の方法。
- 希塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化アンモニウムからなる群から選択される、請求項58に記載の方法。
- 多孔性物質が高分子系マトリクスを含む、請求項41〜59のいずれか1項に記載の方法。
- 高分子系物質が多糖類である、請求項60に記載の方法。
- 芳香環系若しくは芳香族複素環系および/または1以上の酸基を含む官能基が、タンパク質に対して親和性を有する配位子または配位子の一部を形成する、請求項40〜61のいずれか1項に記載の方法。
- 芳香環系若しくは芳香族複素環系および/または1以上の酸基を含む官能基の濃度が、固相マトリクス乾燥物に対して10〜990μmol/gの範囲である、請求項62に記載の方法。
- 芳香環系若しくは芳香族複素環系および/または1以上の酸基を含む官能基の濃度が、水和した沈殿固相マトリクスに対して1〜145μmol/mlの範囲である、請求項62に記載の方法。
- 芳香環系若しくは芳香族複素環系および/または1以上の酸基を含む官能基の濃度が、湿潤であるが吸引排液した固相マトリクスに対して1〜130μmol/gの範囲である、請求項62に記載の方法。
- 吸着剤の結合能力が、試験方法AによるとBSAに対して少なくとも10g/Lである、請求項40〜65のいずれか1項に記載の方法。
- 粒子径が120μm未満であり、粒子密度が少なくとも1.6g/mlである、請求項42〜66のいずれか1項に記載の方法。
- 粒子径が90μm未満であり、粒子密度が少なくとも1.8g/mlである、請求項42〜66のいずれか1項に記載の方法。
- 粒子径が75μm未満であり、粒子密度が少なくとも2.0g/mlである、請求項42〜66のいずれか1項に記載の方法。
- 5%(v/v)未満の有機溶媒、例えば3%(v/v)未満の有機溶媒、例示すれば1%(v/v)未満の有機溶媒、例えば0%(v/v)の有機溶媒を含む溶離剤を用いて溶出を行う、請求項1〜69のいずれか1項に記載の方法。
- バイオ燃料の製造に適した原材料または前記原材料の誘導体からの、単離バイオ燃料の製造と精製タンパク質生成物の製造とを組み合わせたシステムであって、前記システムが:
(a)原材料または前記原材料の誘導体を、原材料または前記原材料の誘導体からバイオ燃料を遊離させる少なくとも一つの第1処理に付す、第1の手段、
(b)原材料または前記原材料の誘導体から遊離されたバイオ燃料を単離する第2の手段
(c)物質懸濁液を与える少なくとも一つの第2処理に、原材料または前記原材料の誘導体を付す、第3の手段、および
(d)精製タンパク質生成物を与える吸着カラム
を含む、システム。 - 第1容器と第2容器が同一である、請求項71に記載のシステム。
- 第1容器、第2容器、遊離されたバイオ燃料を単離する手段、および吸着カラムが相互接続している、請求項71または72に記載のシステム。
- 第1容器が、遊離したバイオ燃料を単離する手段であって第2容器と接続している手段と接続しており、その次に吸着カラムと接続している、請求項71〜73のいずれか1項に記載のシステム。
- 第1容器が、遊離したバイオ燃料を単離する手段と接続しており、前記手段が吸着カラムと接続している、請求項71〜73のいずれか1項に記載のシステム。
- 第1容器が吸着カラムと接続しており、前記吸着カラムが遊離したバイオ燃料を単離する手段と接続している、請求項71〜73のいずれか1項に記載のシステム。
- 第1容器が、遊離したバイオ燃料を単離する手段および第2容器と接続しており、第2容器は吸着カラムと接続している、請求項71〜73のいずれか1項に記載のシステム。
- 第1容器が、遊離したバイオ燃料を単離する手段および吸着カラムと接続している、請求項71〜73のいずれか1項に記載のシステム。
- 第1の手段および第3の手段が、容器、加圧装置、抽出装置、ろ過装置、蒸発装置、発酵装置および蒸留装置から成る群から、互いに独立して選択される、請求項71〜78のいずれか1項に記載のシステム。
- 第2の手段が、容器、加圧装置、抽出装置、ろ過装置、蒸発装置、および蒸留装置から成る群から、互いに独立して選択される、請求項71〜79のいずれか1項に記載のシステム。
- 吸着カラムが、膨張層吸着カラムまたは流動層吸着カラム、バッチ吸着カラム、懸濁層吸着カラム、並びに膜型吸着カラムから成る群から選択され、最も好ましくは、吸着カラムは膨張層カラムであってよい、請求項71〜80のいずれか1項に記載のシステム。
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