JP2703331B2 - 酵素固定膜 - Google Patents
酵素固定膜Info
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- JP2703331B2 JP2703331B2 JP1112476A JP11247689A JP2703331B2 JP 2703331 B2 JP2703331 B2 JP 2703331B2 JP 1112476 A JP1112476 A JP 1112476A JP 11247689 A JP11247689 A JP 11247689A JP 2703331 B2 JP2703331 B2 JP 2703331B2
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は醗酵液を分離する場合等に適した酵素固定膜
に関するものである。
に関するものである。
（従来の技術） 現在使用されている分離膜は、高分子膜、セラミック
膜ともに活性層と支持層とから構成されており、以前の
膜に比較して目詰まりが少なくなっている。しかし、膜
を構成している分子は必ずしも利用液に対して最適な条
件にあるとはいえず、特に醗酵液を菌体と濾過液とに分
離する際に使用するとすぐに目詰まりを生じて濾過流量
が低下する欠点があった。
膜ともに活性層と支持層とから構成されており、以前の
膜に比較して目詰まりが少なくなっている。しかし、膜
を構成している分子は必ずしも利用液に対して最適な条
件にあるとはいえず、特に醗酵液を菌体と濾過液とに分
離する際に使用するとすぐに目詰まりを生じて濾過流量
が低下する欠点があった。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記したような従来の問題点を解決して、醗
酵液を菌体と濾過液とに分離する場合等に使用しても目
詰まりを生じにくいようにした酵素固定膜を提供するた
めに完成されたものである。
酵液を菌体と濾過液とに分離する場合等に使用しても目
詰まりを生じにくいようにした酵素固定膜を提供するた
めに完成されたものである。
（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するためになされた本発明の酵素固
定膜は、原液の濾過を行うため所定の平均孔径を備えた
表面の活性層と、その活性層の裏面に接合して設けら
れ、平均孔径が前記活性層より大である支持層を備えた
膜体の少なくとも前記活性層に、目詰まりの原因となる
菌体の細胞膜や細胞壁を溶かすことができる溶菌酵素を
吸着するとともに、原液の通過方向を前記活性層から前
記支持層への方向としたことを特徴とするものである。
定膜は、原液の濾過を行うため所定の平均孔径を備えた
表面の活性層と、その活性層の裏面に接合して設けら
れ、平均孔径が前記活性層より大である支持層を備えた
膜体の少なくとも前記活性層に、目詰まりの原因となる
菌体の細胞膜や細胞壁を溶かすことができる溶菌酵素を
吸着するとともに、原液の通過方向を前記活性層から前
記支持層への方向としたことを特徴とするものである。
以下に本発明を図面を参照しつつ更に詳細に説明す
る。
る。
第１図において、（１）は醗酵槽、（２）は循環用ポ
ンプ、（３）は分離器であり、この分離器の内部に本発
明の酵素固定膜（４）が設置されている。第２図に示す
ように、本発明の酵素固定膜（４）は、膜体（５）を形
成する所定の平均孔径を備えた表面の活性層と、その活
性層の裏面に接合して設けられ、平均孔径が前記活性層
より大である支持層のうち少なくとも活性層に溶菌酵素
（６）を吸着させたものである。そして、原液の濾過の
ための通過方向を前記活性層から前記支持層への方向と
したものである。
ンプ、（３）は分離器であり、この分離器の内部に本発
明の酵素固定膜（４）が設置されている。第２図に示す
ように、本発明の酵素固定膜（４）は、膜体（５）を形
成する所定の平均孔径を備えた表面の活性層と、その活
性層の裏面に接合して設けられ、平均孔径が前記活性層
より大である支持層のうち少なくとも活性層に溶菌酵素
（６）を吸着させたものである。そして、原液の濾過の
ための通過方向を前記活性層から前記支持層への方向と
したものである。
膜体（５）としては、高分子膜、セラミック膜の何れ
を使用することもできる。溶菌酵素（６）としては、目
詰まりの原因となる菌体の細胞膜や細胞壁を溶かすこと
ができることができるものが用いられるが、その溶菌作
用は相手の菌体によって特異的に決まるものである。即
ち、細菌に対してはペプチターゼ、プロテアーゼ、Ｎ−
アセチルムラミダーゼ、リゾチーム、リパーゼ、アミラ
ーゼ、キチナーゼ等の溶菌酵素が使用される。また真菌
類に対しては、グルカナーゼ、マンナナーゼ、プロテア
ーゼ、β−グルコシダーゼ、セルラーゼ、リパーゼ、ア
ミラーゼ、キチナーゼ、ペクチナーゼ、ヘミセルラー
ゼ、キシラナーゼ等の溶菌酵素を使用すればよい。
を使用することもできる。溶菌酵素（６）としては、目
詰まりの原因となる菌体の細胞膜や細胞壁を溶かすこと
ができることができるものが用いられるが、その溶菌作
用は相手の菌体によって特異的に決まるものである。即
ち、細菌に対してはペプチターゼ、プロテアーゼ、Ｎ−
アセチルムラミダーゼ、リゾチーム、リパーゼ、アミラ
ーゼ、キチナーゼ等の溶菌酵素が使用される。また真菌
類に対しては、グルカナーゼ、マンナナーゼ、プロテア
ーゼ、β−グルコシダーゼ、セルラーゼ、リパーゼ、ア
ミラーゼ、キチナーゼ、ペクチナーゼ、ヘミセルラー
ゼ、キシラナーゼ等の溶菌酵素を使用すればよい。
このような溶菌酵素（６）を膜体（５）に吸着させる
には、膜体（５）を化学物質で処理後、溶菌酵素（６）
を共有結合によりその化学物質に結合させる化学的吸着
法や、膜体（５）を溶菌酵素（６）の水溶液に浸漬する
か、膜体（５）に溶菌酵素（６）の水溶液を圧入する物
理的吸着法を取ることができる。なお、物理的吸着法を
取る場合には、溶菌酵素（６）の水溶液の濃度は高いほ
ど好ましく、また酵素の安定化を図るために他の蛋白質
等を溶菌酵素（６）の水溶液に溶かしてもよい。
には、膜体（５）を化学物質で処理後、溶菌酵素（６）
を共有結合によりその化学物質に結合させる化学的吸着
法や、膜体（５）を溶菌酵素（６）の水溶液に浸漬する
か、膜体（５）に溶菌酵素（６）の水溶液を圧入する物
理的吸着法を取ることができる。なお、物理的吸着法を
取る場合には、溶菌酵素（６）の水溶液の濃度は高いほ
ど好ましく、また酵素の安定化を図るために他の蛋白質
等を溶菌酵素（６）の水溶液に溶かしてもよい。
（作用） このように構成された本発明の酵素固定膜（４）は、
例えば第１図に示されるように循環用ポンプ（２）によ
り供給される醗酵液を菌体と濾過液とに分離するために
使用されるものであり、従来の膜は醗酵液中の菌体の細
胞膜や細胞壁の破片が膜体の表面や内部に付着して目詰
まりが発生し易い。しかし本発明の酵素固定膜において
は、原液の濾過を行うため所定の平均孔径を備えた表面
の活性層が平均孔径が前記活性層より大である支持層に
よって補強されているので、この支持層の部分で目詰ま
りすることがない。また少なくとも膜体の活性層に吸着
されている溶菌酵素が、この活性層の表面に付着した細
胞膜や細胞壁の破片を溶かすので、本発明の酵素固定膜
（４）は目詰まりを生じにくく、また、濾過圧力が負荷
される活性層がその裏面から支持層によって補強されて
いるから耐久性に優れていることと相まって、次の実施
例に示される通り膜の寿命を従来の膜に比較して大幅に
延ばすことができる。
例えば第１図に示されるように循環用ポンプ（２）によ
り供給される醗酵液を菌体と濾過液とに分離するために
使用されるものであり、従来の膜は醗酵液中の菌体の細
胞膜や細胞壁の破片が膜体の表面や内部に付着して目詰
まりが発生し易い。しかし本発明の酵素固定膜において
は、原液の濾過を行うため所定の平均孔径を備えた表面
の活性層が平均孔径が前記活性層より大である支持層に
よって補強されているので、この支持層の部分で目詰ま
りすることがない。また少なくとも膜体の活性層に吸着
されている溶菌酵素が、この活性層の表面に付着した細
胞膜や細胞壁の破片を溶かすので、本発明の酵素固定膜
（４）は目詰まりを生じにくく、また、濾過圧力が負荷
される活性層がその裏面から支持層によって補強されて
いるから耐久性に優れていることと相まって、次の実施
例に示される通り膜の寿命を従来の膜に比較して大幅に
延ばすことができる。
（実施例） セラミック膜（0.2μ、平膜30g）を600mlのトルエン
に浸漬させ、沸騰石を添加後マントルヒーターを用いて
還流しながら加熱した。トルエンが沸騰後、6mlのシラ
ン剤（信越化学製、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン）を添加し、４時間還流を行いながら加熱した。反
応後、この溶媒を捨て、トルエン臭がなくなるまでセラ
ミック膜をアセトンで洗浄した。
に浸漬させ、沸騰石を添加後マントルヒーターを用いて
還流しながら加熱した。トルエンが沸騰後、6mlのシラ
ン剤（信越化学製、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン）を添加し、４時間還流を行いながら加熱した。反
応後、この溶媒を捨て、トルエン臭がなくなるまでセラ
ミック膜をアセトンで洗浄した。
このように処理したセラミック膜をエタノール中に浸
漬後、真空ポンプを用いて脱気を行ない、純水で洗浄
し、１％グルタルアルデヒド150mlを添加し、室温で２
時間静置した。その後、セラミック膜を無臭になるまで
純水で洗浄し、10％ザイモリエース溶液に24時間浸漬さ
せた後、純水で洗浄した。
漬後、真空ポンプを用いて脱気を行ない、純水で洗浄
し、１％グルタルアルデヒド150mlを添加し、室温で２
時間静置した。その後、セラミック膜を無臭になるまで
純水で洗浄し、10％ザイモリエース溶液に24時間浸漬さ
せた後、純水で洗浄した。
この溶菌酵素を吸着させたセラミック膜と、溶菌酵素
を吸着させないセラミック膜とを平膜試験機に取付け、
培養液をクロスフローで流してフラックスの低下を経時
的に測定した。なお、培養液はYPD培地でサッカロマイ
セス−セレビシエ（Saccharomyces−cerevisiae）協会
７号を30℃で２日間振とう培養したものを使用した。そ
の結果は第３図に示すとおりであり、本発明の溶菌酵素
を吸着させたセラミック膜は溶菌酵素を吸着させない従
来の膜に比較して、約1.5倍の透過流束が得られた。
を吸着させないセラミック膜とを平膜試験機に取付け、
培養液をクロスフローで流してフラックスの低下を経時
的に測定した。なお、培養液はYPD培地でサッカロマイ
セス−セレビシエ（Saccharomyces−cerevisiae）協会
７号を30℃で２日間振とう培養したものを使用した。そ
の結果は第３図に示すとおりであり、本発明の溶菌酵素
を吸着させたセラミック膜は溶菌酵素を吸着させない従
来の膜に比較して、約1.5倍の透過流束が得られた。
（発明の効果） 本発明は以上の説明から明らかなように、膜体の少な
くとも活性層に目詰まりの原因となる菌体の細胞膜も細
胞壁を溶かすことができる溶菌酵素を吸着させたことに
より目詰まりを防止したものであり、醗酵液を菌体と濾
過液とに分離する場合等に使用しても目詰まりを生じに
くく、長時間にわたり高い透過流量を維持することがで
きる。
くとも活性層に目詰まりの原因となる菌体の細胞膜も細
胞壁を溶かすことができる溶菌酵素を吸着させたことに
より目詰まりを防止したものであり、醗酵液を菌体と濾
過液とに分離する場合等に使用しても目詰まりを生じに
くく、長時間にわたり高い透過流量を維持することがで
きる。
よって本発明は従来の問題点を解消したものとして、
産業の発展に寄与するところは極めて大きいものがあ
る。
産業の発展に寄与するところは極めて大きいものがあ
る。
第１図は本発明の酵素固定膜の使用例を示すフローシー
ト、第２図は本発明の酵素固定膜を模式的に示す断面
図、第３図は実施例における透過流量の経時的変化を示
すグラフである。 （５）：膜体、（６）：溶菌酵素。
ト、第２図は本発明の酵素固定膜を模式的に示す断面
図、第３図は実施例における透過流量の経時的変化を示
すグラフである。 （５）：膜体、（６）：溶菌酵素。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ１２Ｍ 1/12 Ｃ１２Ｍ 1/12
Claims (1)
- 【請求項１】原液の濾過を行うため所定の平均孔径を備
えた表面の活性層と、その活性層の裏面に接合して設け
られ、平均孔径が前記活性層より大である支持層を備え
た膜体（５）の少なくとも前記活性層に、目詰まりの原
因となる菌体の細胞膜や細胞壁を溶かすことができる溶
菌酵素（６）を吸着するとともに、原液の通過方向を前
記活性層から前記支持層への方向としたことを特徴とす
る酵素固定膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1112476A JP2703331B2 (ja) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | 酵素固定膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1112476A JP2703331B2 (ja) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | 酵素固定膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02291264A JPH02291264A (ja) | 1990-12-03 |
| JP2703331B2 true JP2703331B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=14587592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1112476A Expired - Fee Related JP2703331B2 (ja) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | 酵素固定膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2703331B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0523194A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-02 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 蛋白質の膜分離方法 |
| DE60229305D1 (de) | 2002-10-16 | 2008-11-20 | Hokuetsu Paper Mills | Luftreinigungsfilter und verfahren zur herstellung desselben |
| JP2013141620A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | ろ過膜 |
| CN102786709B (zh) * | 2012-07-18 | 2014-01-01 | 北京理工大学 | 一种具有抗菌功能的防水透气材料及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0775543B2 (ja) * | 1987-07-25 | 1995-08-16 | 日本碍子株式会社 | 生体触媒固定化用担体 |
-
1989
- 1989-05-01 JP JP1112476A patent/JP2703331B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02291264A (ja) | 1990-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071003 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081003 Year of fee payment: 11 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |