JP2021003023A - 閉鎖型3dフラクタル培養システムとその培養物 - Google Patents
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Abstract
Description
図2には本実施例で用いる培養装置10を示している。培養装置10は、ステンレス製の培養タンク11と、支持体12と、培養物を回収するための回収溶液の送液管13と、培養タンク11内を攪拌する撹拌翼14とを備える。培養タンク11に、支持体12としてオートクレーブにおいて滅菌した多孔質体であるコーヒー粕の入った微生物発酵溶液とを封入し、1mlあたり106に調整された芽胞菌である有胞子性バシラス菌Bacillus coagulansを添加し、液体培養において酸素雰囲気下において2日間培養し、面状ヒーターによって加熱温度として60℃下で維持した上で、滅菌酵母エキスを原料として、1mlあたり108以上の多孔質体に付着、混合したBacillus coagulansの菌体培養物を回収することが可能となった。なお、滅菌した微生物発酵溶液としては、ATCCに国際寄託された寄託番号PTA-1773を用いた。また、Bacillus coagulansとしては、2015年6月17日に本発明者の一人である宮本が寄託した製品評価技術基盤機構における寄託番号BP-02066を用いた。滅菌したPTA-1773という菌が死んだ状態の溶液自体を用いて、クオラムセンシング機能を活用して、他の微生物の培養を制御しながら、目的とする複合微生物を複合微生物として培養することができた。
図3には本実施例で用いる培養装置20を示している。培養装置20は、培養タンク21と、固形培地用のステンレス皿22と、培養物を回収するための回収溶液の送液管23と、培地溶液などを攪拌する攪拌翼24とを備える。ステンレス皿22のみを有し、撹拌翼24を底部に1つだけ有し、送液管23を有しないタンクを用いて、ステンレス皿22の表面に、支持体としてオートクレーブにおいて加熱滅菌したアガー溶液を投入した。ステンレス皿22の表面において、支持体であるアガーを常温下で固形化し、その上で、1mlあたり106に調整された芽胞菌であるバシラス菌を冷水に混合した上で、固形化したアガー上に添加し、菌体入り冷水を回収し、加熱温度を50℃以上に設定して、さらに、滅菌フィルターを介した空気を入れて好気培養することによって、1mlあたり108以上の当該菌体を24時間で培養することが可能となった。菌体の回収のためには、冷水を投入し、菌体入り冷水を遠心することによって、濃縮菌体を入手することが可能である。又、アガーを除去するためには、70℃以上の滅菌水を循環させることによって、回収することが可能である。なお、ステンレス皿22上における条件を均一化するために、各ステンレス皿22に撹拌翼24を設置するとともに、菌体の投入量を調整し均一化するために、送液管23を有する構造を有することも可能である。
前述の考え方を応用し、図5で示した培養装置30を構築することによって、液体状の培養系と任意のガス雰囲気下において任意のガス雰囲気下で培養可能な菌体と液体内でのみ培養可能な菌体の複合微生物を培養することも可能である。培養装置30は、培養タンク31と、支持体としてチューブ32とを備える。具体的には、pHの調整、あるいはチューブ32の先端36を密閉し、微細なポアサイズ(直径として0.22μm以下)でポア間1mm以上の間隔で数少ないポア数のポアがチューブ32に設けられており、チューブ32内部に任意のガス条件で培養可能な菌体を満たし、チューブ32に当該ガスを強制的に投入し、チューブ32の外部37は粘性の高い液体培地で満たし、微量の当該ガス成分が、粘性の高い液体培地に混入する条件下に適合する菌体を培養するとともに、複数種の菌体を同時に維持管理することが期待される。培養装置30を用いて、Bacillus subtilisの近縁種であるNP-1株とBacillus coagulans BP-02066との培養物が、前者の菌株が優先の形で培養することができた。その結果を表1に示す。
11、21、31 培養タンク
12 支持体(多孔質体)
13 送液管
14 撹拌翼
22 ステンレス皿
23 送液管
24 撹拌翼
32 チューブ(支持体)
36 (チューブの)先端
37 (チューブの)外部
100 情報処理基部
110 第1制御(培地供給ラインに関わる制御)
120 第2制御(ガス交換ラインに関わる制御)
130 第3制御(回収ラインに関わる制御)
140 第4制御(培養装置連結ラインに関わる制御)
150 第5制御(培養タンク制御ラインに関わる制御)
Claims (9)
- 任意のガス雰囲気下、あるいは任意の圧力下、あるいは温度下において、それらを可変し、支持体の表面を介して生物を効率的に大量に連続培養する装置とともに、当該生物由来の培養物の回収を可能とする装置を含む培養システム。
- 好気性生物と嫌気性生物の複合生物群を培養し、維持するために、液体状の培地において嫌気性生物を連続培養する装置をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の培養システム。
- 支持体として、培養目的となる生物の増殖を促進する生体を使用した請求項1または2に記載の培養システム。
- 支持体として表面積の広い多孔質担体、あるいはチューブ型濾過膜を使用した請求項1から3のいずれか一項に記載の培養システム。
- 支持体、あるいはその側面が粘性の高い液状であることによって、生物の培養のために気液界面を使用できることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の培養システム。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の培養システムを活用して製造した、微生物制御資材。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の培養システムを活用して製造した、環境浄化資材。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の培養システムを活用した、環境浄化機器。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の培養システムを活用した、医療機器。
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