JP2775057B2 - バイオリアクターシステム - Google Patents
バイオリアクターシステムInfo
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- JP2775057B2 JP2775057B2 JP6634889A JP6634889A JP2775057B2 JP 2775057 B2 JP2775057 B2 JP 2775057B2 JP 6634889 A JP6634889 A JP 6634889A JP 6634889 A JP6634889 A JP 6634889A JP 2775057 B2 JP2775057 B2 JP 2775057B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、緩衝液に含有された酵素、微生物などの生
体関連物質を油脂などの水より比重が軽い疎水性基質に
反応させ、生成された生成物を分離、回収するバイオリ
アクターシステムに関する。
体関連物質を油脂などの水より比重が軽い疎水性基質に
反応させ、生成された生成物を分離、回収するバイオリ
アクターシステムに関する。
従来、油脂や香料などの合成、分解、改質などは、高
温、高圧下における化学反応を中心に行なわれてきた。
そのために、高価な装置と危険をともなう熟練作業が必
要であった。
温、高圧下における化学反応を中心に行なわれてきた。
そのために、高価な装置と危険をともなう熟練作業が必
要であった。
最近、生体反応の触媒である酵素などを利用すること
によって、常温常圧に近い条件下で化学反応を進行させ
る方法が開発された。
によって、常温常圧に近い条件下で化学反応を進行させ
る方法が開発された。
従来のこの方法では、高価な酵素などを水に不溶の担
体に化学的または物理的に固定化し、これを反応容器に
充填して連続使用する方法が採られてきた。
体に化学的または物理的に固定化し、これを反応容器に
充填して連続使用する方法が採られてきた。
一方、酵素などは蛋白質であり、その触媒作用を発現
させるためには、水の存在が不可決である。
させるためには、水の存在が不可決である。
そこで、油脂、香料などの疎水性基質と酵素反応させ
るためには、予め、疎水性基質の中に界面活性剤の役割
をする化学物質を混入し、水を均一に分散させた状態
で、固定化酵素と接触させる必要がある。
るためには、予め、疎水性基質の中に界面活性剤の役割
をする化学物質を混入し、水を均一に分散させた状態
で、固定化酵素と接触させる必要がある。
従来の上記のようなバイオリアクターシステムでは、
疎水性基質中に界面活性剤の役割をする化学物質を混入
する必要があり、この化学物質が固定化酵素の活性、反
応速度と収率、操作安定性などに大きく影響するという
問題があった。
疎水性基質中に界面活性剤の役割をする化学物質を混入
する必要があり、この化学物質が固定化酵素の活性、反
応速度と収率、操作安定性などに大きく影響するという
問題があった。
また、高価な酵素固定化用担体や界面活性剤を使用す
るため、コスト面の負担が大きく、固定化酵素の交換に
手間を要するという問題があった。
るため、コスト面の負担が大きく、固定化酵素の交換に
手間を要するという問題があった。
本発明は上記の問題を解消するためになされたもの
で、生体関連物質固定化用担体や界面活性剤を必要とし
ないシステムを提供することを目的とする。
で、生体関連物質固定化用担体や界面活性剤を必要とし
ないシステムを提供することを目的とする。
本発明のバイオリアクターシステムは、上部に生体関
連物質を含有する緩衝液を導入する導入口を有し、下部
に水より比重が軽い疎水性基質を導入する導入口を有
し、壁面に導入した緩衝液と疎水性基質を均一に分散さ
せる超音波振動子などの均一分散装置を付設したリタク
ターと、該リアクターに接続し該リアクターで生体関連
物質が疎水性基質に反応して生成された生成物を比重差
を利用して分離する生成物分離塔と、該生成物分離塔に
接続し該生成物分離塔で分離された生成物を回収する生
成物回収塔とを備えたものである。
連物質を含有する緩衝液を導入する導入口を有し、下部
に水より比重が軽い疎水性基質を導入する導入口を有
し、壁面に導入した緩衝液と疎水性基質を均一に分散さ
せる超音波振動子などの均一分散装置を付設したリタク
ターと、該リアクターに接続し該リアクターで生体関連
物質が疎水性基質に反応して生成された生成物を比重差
を利用して分離する生成物分離塔と、該生成物分離塔に
接続し該生成物分離塔で分離された生成物を回収する生
成物回収塔とを備えたものである。
このような構成にすることにより、酵素などの生体関
連物質を疎水性基質の中で均一に分散させ、接触面積を
大きく保つことができ、反応効率を上げることができ
る。
連物質を疎水性基質の中で均一に分散させ、接触面積を
大きく保つことができ、反応効率を上げることができ
る。
また、反応後、油脂などの疎水性物質と酵素などを含
有した緩衝液とが容易に分離され、酵素などの生体関連
物質は不溶性担体に固定化しなくても再利用することが
できる。
有した緩衝液とが容易に分離され、酵素などの生体関連
物質は不溶性担体に固定化しなくても再利用することが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示す。
図において１は酵素含有緩衝液槽、２は疎水性基質原
料槽、３はリアクター、４は超音波振動子、５は生成物
分離塔、6a,6b,6c,6dは送液ポンプ、7a,7b,7c,7d,7eは
バルブ、８は生成物回収塔である。
料槽、３はリアクター、４は超音波振動子、５は生成物
分離塔、6a,6b,6c,6dは送液ポンプ、7a,7b,7c,7d,7eは
バルブ、８は生成物回収塔である。
酵素含有緩衝液がポンプ6aにより上部導入口からリア
クター３内に連続的に導入され、一方、疎水性基質原料
がポンプ6bにより下部導入口からリアクター３内に連続
的に導入され、導入された酵素含有緩衝液と疎水性基質
原料が超音波振動子４によって分散混合され、均一な分
散系となる。超音波振動子４の出力を変化させることに
より、分散系の水滴の径を変化させることができ、酵素
と基質の接触面積を可変して、反応効率を制御すること
ができる。
クター３内に連続的に導入され、一方、疎水性基質原料
がポンプ6bにより下部導入口からリアクター３内に連続
的に導入され、導入された酵素含有緩衝液と疎水性基質
原料が超音波振動子４によって分散混合され、均一な分
散系となる。超音波振動子４の出力を変化させることに
より、分散系の水滴の径を変化させることができ、酵素
と基質の接触面積を可変して、反応効率を制御すること
ができる。
リアクター３で酵素の反応によって生成された生成物
は生成物分離塔５に導入され、ここで比重差を利用して
分離され、上方に生成物と未反応基質、下方に酵素含有
緩衝液が集まる。
は生成物分離塔５に導入され、ここで比重差を利用して
分離され、上方に生成物と未反応基質、下方に酵素含有
緩衝液が集まる。
上方に集まった生成物と未反応基質の混合物は、次の
生成物回収塔８に導入され、生成物が分離され回収され
る。未反応基質は疎水性基質原料槽２に導入され回収さ
れる。
生成物回収塔８に導入され、生成物が分離され回収され
る。未反応基質は疎水性基質原料槽２に導入され回収さ
れる。
一方、酵素含有緩衝液は、生成分離塔５で回収され
る。バルブ7aを閉じ、生成分離塔５の下方に集まった酵
素含有緩衝液はポンプ6aによりバルブ6cを経て再びリア
クター３内に導入され、再利用される。
る。バルブ7aを閉じ、生成分離塔５の下方に集まった酵
素含有緩衝液はポンプ6aによりバルブ6cを経て再びリア
クター３内に導入され、再利用される。
したがって、一定量の酵素含有緩衝液を一度リアクタ
ー３内に導入すると、分離、回収、循環することによっ
て、固定化酵素と同様の効果を発揮させることができ
る。また、酵素分子を振動させるため、固定化酵素法に
比べて反応効率が上る。
ー３内に導入すると、分離、回収、循環することによっ
て、固定化酵素と同様の効果を発揮させることができ
る。また、酵素分子を振動させるため、固定化酵素法に
比べて反応効率が上る。
第２図は本発明のシステムと従来の方法における収率
を比較するグラフ図である。
を比較するグラフ図である。
ａは酵素としてリパーゼを用いた本発明のシステムに
おける生成物の量、ｂは不溶性担体固定化リパーゼを用
いた従来の方法における生成物の量を示す。
おける生成物の量、ｂは不溶性担体固定化リパーゼを用
いた従来の方法における生成物の量を示す。
さらに、活性の低下した酵素含有緩衝液は、バルブ7e
より排出除去できる構成としたので、活性反応酵素の交
換は、不溶性担体に固定化した固定化酵素を用いたもの
より簡単で容易である。
より排出除去できる構成としたので、活性反応酵素の交
換は、不溶性担体に固定化した固定化酵素を用いたもの
より簡単で容易である。
以上説明したように、本発明によれば、酵素の活性、
反応速度や収率、操作安定性などに大きな影響を与える
界面活性剤と高価な固定化担体が不用になり、反応効率
が従来の方法より大きくなり、かつ、酵素反応を容易に
制御することができるとともに、酵素などの生体関連物
質の交換が従来の方法に比べ一段と容易になるという効
果がある。
反応速度や収率、操作安定性などに大きな影響を与える
界面活性剤と高価な固定化担体が不用になり、反応効率
が従来の方法より大きくなり、かつ、酵素反応を容易に
制御することができるとともに、酵素などの生体関連物
質の交換が従来の方法に比べ一段と容易になるという効
果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は本発
明のシステムと従来の方法における収率を比較するグラ
フ図である。 １…酵素含有緩衝液槽、２…疎水性基質原料槽、３…リ
アクター、４…超音波振動子、５…生成物分離塔、6a,6
b,6c…送液ポンプ、7a,7b,7c,7d,7e…バルブ、８…生成
物回収塔。
明のシステムと従来の方法における収率を比較するグラ
フ図である。 １…酵素含有緩衝液槽、２…疎水性基質原料槽、３…リ
アクター、４…超音波振動子、５…生成物分離塔、6a,6
b,6c…送液ポンプ、7a,7b,7c,7d,7e…バルブ、８…生成
物回収塔。
Claims (1)
- 【請求項１】緩衝液に含有された酵素、微生物などの生
体関連物質を油脂などの水より比重が軽い疎水性基質に
反応させ、生成された生成物を分離、回収するバイオリ
アクターシステムで、上部に生体関連物質を含有する緩
衝液を導入する導入口を有し、下部に水より比重が軽い
疎水性基質を導入する導入口を有し、壁面に導入した緩
衝液と疎水性基質を均一に分散させる超音波振動子など
の均一分散装置を付設したリアクターと、該リアクター
に接続し該リアクターで生体関連物質が疎水性基質に反
応して生成された生成物を比重差を利用して分離する生
成物分離塔と、該生成物分離塔に接続し該生成物分離塔
で分離された生成物を回収する生成物回収塔とを備えた
バイオリアクターシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6634889A JP2775057B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | バイオリアクターシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6634889A JP2775057B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | バイオリアクターシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02245175A JPH02245175A (ja) | 1990-09-28 |
| JP2775057B2 true JP2775057B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=13313267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6634889A Expired - Fee Related JP2775057B2 (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | バイオリアクターシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775057B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5082087B2 (ja) * | 2005-06-15 | 2012-11-28 | 国立大学法人鳥取大学 | 含油排水の処理方法、含油排水の処理装置および添加剤 |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP6634889A patent/JP2775057B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02245175A (ja) | 1990-09-28 |
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Legal Events
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