JPH0412712B2 - - Google Patents

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JPH0412712B2
JPH0412712B2 JP62103228A JP10322887A JPH0412712B2 JP H0412712 B2 JPH0412712 B2 JP H0412712B2 JP 62103228 A JP62103228 A JP 62103228A JP 10322887 A JP10322887 A JP 10322887A JP H0412712 B2 JPH0412712 B2 JP H0412712B2
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Japan
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copolymer
culture
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stage
salts
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Yoshiharu Doi
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、D−(−)−3−ヒドロキシブチレー
ト(以下 B成分 と記す)およびD−(−)−3
−ヒドロキシバリレート(以下 V 成分 と記
す)を含有する共重合体の製造法に関する。 〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕 ポリ−3−ヒドロキシブチレート(PHB)は、
エネルギー貯蔵物質として数多くの微生物の菌体
内に蓄積され、優れた生物分解性と生体適合性を
示す熱可塑性高分子であることから、環境を保全
する“クリーン”プラスチツクとして注目され、
手術糸や骨折固定用材などの医用材料および医薬
や農薬を徐々に放出する徐放性システムなどの多
方面への応用が長年にわたり期待されてきた。特
に近年、合成プラスチツクが環境汚染や資源循環
の観点から深刻な社会問題となるに至り、PHB
は石油に依存しないバイオポリマーとして注目さ
れている。 しかしながら、PHBは耐衝撃性に劣るとゆう
物性上の問題とともに、生産コストが高いことか
ら工業的生産が見送られてきた。 近時、B成分およびV成分を含有する共重合体
およびその製造法について、研究、開発がなさ
れ、たとえば、特開昭57−150393号公報および特
開昭59−220192号公報にそれぞれ記載されてい
る。 これらの公報のPHBの製造法は、従来のPHB
の製造法におけると同様に、前段では菌体を増殖
させ、後段では窒素またはりんを制限して微生物
を培養し、共重合体を製造するものである。 しかしながら、前者では、後段の培養において
基質として、たとえば、プロピオン酸およびイソ
酪酸を使用することにより、B成分99.9〜50モル
%と、たとえば、V成分のような他のエステル成
分0.1〜50モル%を含む共重合体を製造するとの
記載がある。しかしながら、この公報において
は、たとえば、実施例では最高33モル%のV成分
を含む共重合体しか示されておらず、V成分がこ
れよりも多い共重合体は具体的には示されていな
い。 一方、後者では、後段の培養において、PHB
抽出後の廃菌体の細胞物質からの炭素を使用し
て、少なくとも40モル%のB成分と他のエステル
成分とを含む共重合体を製造するとの定性的な記
載がある。しかしながら、この公報には、B成分
とV成分との割合を具体的に示した共重合体は全
く記載されていない。また、この方法は煩雑であ
り、かつ、細胞物質の成分は、培養条件などによ
り物質の種類、量などに大幅の変動があり不安定
であつて、実際的ではない。 そのため共重合体のB成分に対するV成分の割
合を任意に制御できる工業的に有利な方法が望ま
れていた。 〔問題点を解決するための手段、作用〕 本発明者らは、B成分に対するV成分の割合
(モル比)を任意に制御できる工業的に有利な製
造方法を開発すべく鋭意研鑽を重ねた結果、アル
カリゲネス属に属し、ポリ−3−ヒドロキシブチ
レート生産能を有する細菌を、前段で該細菌を増
殖させ、後段で該細菌を窒素もしくはりんの制限
下で培養して菌体内にD−(−)−3−ヒドロキシ
ブチレートおよびD−(−)−3−−ヒドロキシバ
リレートを含有する共重合体を生成、蓄積させる
に際して、前段でグルコースおよびフルクトース
を除く炭素化合物を炭素源として該細菌を増殖さ
せ、後段で吉草酸もしくはその誘導体またはこれ
らの塩の存在下で培養することにより、共重合体
のB成分に対するV成分の割合を任意に制御でき
る効率的な方法を見い出し、本発明に到達した。 本発明において、共重合体に含有されるB成分
およびV成分はそれぞれ次の式で示される。すな
わち、 B成分:−OCH(CH3)CH2CO− V成分:−OCH(C2H5)CH2CO− 本発明で使用される微生物は、アルカリゲネス
属に属し、PHB生産能を有する細菌であれば特
に制限はないが、実用上は、たとえば、アルカリ
ゲネス フエカリス(Alcaligenes faecalis)ア
ルカリゲネス ルーランデイイ(Alcaligenes
ruhlandii)、アルカリゲネス ラタス
(Alcaligenes latus)、アルカリゲネス アクア
マリヌス(Alcaligenes aquamarinus)およびア
ルカリゲネス ユウトロフス(Alcaligenes
eutrophus)などがある。 これらの菌種に属する菌株の代表例として、ア
ルカリゲネス フエカリス ATCC8750、アルカ
リゲネス ルーランデイイ ATCC15749、アル
カリゲネス ラタス ATCC29712、アルカリゲ
ネス アクアマリヌス ATCC14400ならびにア
ルカリゲネス ユウトロフス H−
16ATCC17699およびこのH−16株の突然変異株
であるアルカリゲネス ユウトロフス
NCIB11597、同NCIB11598、同 NCIB11599、
同 NCIB11600などを挙げることができる。こ
れらのうち、実用上、アルカリゲネス ユウトロ
フスH−16 ATCC17699およびアルカリゲネス
ユウトロフス NCIB11599が特に好ましい。 アルカリゲネス属に属するこれらの微生物の菌
学的性質は、たとえば、“BERGEY′S
MANUAL OF DETERMINATIVE
BACTERIOLOGY:Eighth Edition、The
Williams&Wilkins Company/Baltimore”に、
また、アルカリゲネス ユウトロフス H−16の
菌学的性質は、たとえば、“J.Gen.Miclobiol.
115、185〜192(1979)にそれぞれ記載されてい
る。 これらの微生物は、従来の方法と同様に、主と
して菌体を増殖させる前段の培養と、窒素もしく
はりんを制限して菌体内に共重合体を生成、蓄積
させる後段の培養との2段で培養される。 前段の培養は、微生物を増殖させる為の通常の
培養法を適用することができる。すなわち、使用
する微生物が増殖し得る培地および培養条件を採
用すればよい。培地成分は、使用する微生物が資
化し得る物質であればよく、実用上は、炭素源と
しては、たとえば、メタノール、エタノールおよ
び酢酸などの合成炭素源、二酸化炭素などの無機
炭素源、酵母エキス、ペプトンおよび肉エキスな
どの天然物等が用いられる。しかしながら、グル
コースおよびフラクトースは用いることが出来な
い。窒素源としては、たとえば、アンモニア、ア
ンモニウム塩、硝酸塩などの無機窒素化合物およ
び/または、たとえば、尿素、コーン・ステイー
プ、リカー、カゼイン、ペプトン、酵母エキス、
肉エキスなどの有機窒素含有物ならびに無機成分
としては、たとえば、カルシウム塩、マグネシウ
ム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、りん酸塩、マ
ンガン塩、亜鉛塩、鉄塩、銅塩、モルブデン塩、
コバルト塩、ニツケル塩、クロム塩、ほう素化合
物およびよう素化合物などからそれぞれ選択され
る。 また、必要に応じて、ビタミン類なども使用す
ることができる。 培養条件としては、温度は、たとえば、20〜40
℃程度、好ましくは25〜35℃程度とされ、また、
PHは、たとえば、6〜10程度、好ましくは6.5〜
9.5程度とされる。このような条件で好気的に培
養する。 これらの条件をはずして培養した場合には、微
生物の増殖は比較的悪くなるが、これらの条件を
はずして培養することを妨げない。 培養方式は、回分培養または連続培養のいずれ
でもよい。 前段の培養によつて得られた菌体を、さらに窒
素および/またはりん制限条件下で培養する。 すなわち、前段の培養で得られた培養液から微
生物の菌体を、濾過および遠心分離のような通常
の固液分離手段により分離回収し、この菌体を後
段の培養に付するか、または、前段の培養におい
て、窒素および/またはりんを実質的に枯渇させ
て、菌体を分離回収することなく、この培養液を
後段の培養に移行させることによつてもできる。 この後段の培養においては、培地または培養液
に、窒素および/またはりんを実質的に含有させ
ず、かつ、吉草酸、その誘導体もしくはこれらの
塩(これらを総称して吉草酸類と記すこともあ
る)を炭素源として含有させる以外には前段の培
養と異なる処はない。 吉草酸およびその誘導体は、一般式 CH2XCHYCH2CH2COOH (ただし、式中、Xは、水素原子、ハロゲン原子
もしくはヒドロキシ基、Yは、水素原子、ハロゲ
ン原子、ヒドロキシ基もしくはアルキル基を示
す)で表わされ、この誘導体の代表例として、4
−クロロ吉草酸、4−ヒドロキシ吉草酸、4−メ
チル吉草酸、4−エチル吉草酸、5−ヒドロキシ
吉草酸および5−クロロ吉草酸などを挙げること
ができる。吉草酸およびその誘導体のそれぞれの
塩の代表例としてナトリウム塩およびカリウム塩
などがある。 吉草酸類は、後段の培養における培地もしくは
培養液に含有せしめられる。後者の場合には、培
養の初期乃至終期のどの時点でもよいが、培養の
初期が好ましい。 吉草酸類の使用量は、共重合体を生成させるこ
とができ、かつ、微生物の生育を阻害しないよう
な量であればよく、使用した微生物の菌株および
共重合体のB成分に対するV成分の所望の割合な
どによつて異なるが、一般に、培地もしくは培養
液の吉草酸類の濃度を高くするに伴つて、共重合
体のV成分の割合が大きくなる。たとえば、共重
合体のV成分を50モル%以上とするためには、培
地および培養液の吉草酸類の濃度は、通常は、培
地もしくは培養液1あたり吉草酸として5〜40
g程度、好ましくは10〜30g程度とされる。 この後段の培養においては、吉草酸類を唯一の
炭素源としてもよいが、使用した微生物が資化し
得る他の炭素源−たとえば、グルコース、フラク
トース、メタノール、エタノール、酢酸、プロピ
オン酸、n−酪酸、および乳酸など−を少量共存
させることもできる。たとえば、グルコースを使
用する場合には、多くても1.5g/程度とされ
る。 このように培養して得られた培養液から、濾過
および遠心分離などの通常の固液分離手段によつ
て菌体を分離回収し、この菌体を洗浄、乾燥して
乾燥菌体を得、この乾燥菌体から、常法により、
たとえば、クロロホルムのような有機溶剤で生成
された共重合体を抽出し、この抽出液に、たとえ
ば、ヘキサンのような貧溶媒を加えて、共重合体
を沈澱させる。 本発明の製造法によつて、共重合体のB成分に
対するV成分の割合を任意に調節することがで
き、さらにB成分に対するV成分の割合が大きい
共重合体が得られ、B成分が50モル%以下でV成
分が50モル%以上の新規な共重合体さえも得るこ
とができる。 本発明で得られた共重合体は、そのB成分に対
するV成分の割合が比較的大きく、そのために融
解温度は低下し、融解温度の安定性が大きくな
り、かつ、結晶化度が小さくなるために、強度的
に優れ、紡糸および圧延などの成形が、容易でし
かも安定し、また、得られた繊維およびフイルム
などの成形品は、しなやかで、しかも強靭とな
る。 〔実施例〕 本発明を、実施例によりさらに具体的に説明す
る。なお、本発明は、これらの実施例に限定され
るものではない。 実施例 1 アルカリゲネス ユウトロフス NCIB 11599
を使用して共重合体を製造した。すなわち、 前段培養; つぎの組成を有する培地で前期の微生物を30℃
で24時間培養し、対数増殖期終期の培養液から遠
心分離により菌体を分離した。 前段培養用培地の組成 酵母エキス 10g ポリペプトン 10g 肉エキス 5g (NH42SO4 5g これらを脱イオン水1に溶解し、PH7.0に調
整した。 後段培養; 前段培養で得られた菌体を、つぎの組成を有す
る培地に、1あたり5gの割合で懸濁させ30℃
で48時間培養し、得られた培養液から遠心分離に
より菌体を分離して、菌体を得た。 後段培養用培地の組成 0.5M りん酸水素カリウム水溶液 39.0ml 0.5M りん酸水素二カリウム水溶液 53.6ml 20Wt/V% 硫酸マグネシウム水溶液 1.0ml 炭素源* ミネラル溶液** 1.0ml *炭素源としてつぎの割合で吉草酸および/また
はグルコース(g/培地)を使用した。 吉草酸 グルコース 20 0 20 0.5 20 1.0 0 20 *ミネラル溶液 CoCl2 119.0mg FeCl3 9.7g CaCl2 7.8g NiCl2 118.0mg CrCl2 62.2mg CaSO4 156.4mg を0.1N−HCl 1に溶解 これらを脱イオン水1に溶解し、PH7.0に調
整した。 菌体の処理: 後段培養で得られた菌体を蒸留水で洗浄し、引
続きアセトンで洗浄し、これを減圧乾燥(20℃、
0.1mmHg)して乾燥菌体を得た。前記の〜を
使用した場合のそれぞれの乾燥菌体重量には実質
的に差はなかつた。 共重合体の分離回収; このようにして得られた乾燥菌体から熱クロロ
ホルムで共重合体を抽出し、この抽出液にヘキサ
ンを加えて共重合体を沈澱させ、この沈澱を濾
取、乾燥して共重合体を得た。 共重合体の特性; このようにして得られた共重合体の組成、固有
粘度、融解温度および融解熱を、つぎのようにし
て測定した。すなわち、 組成:1HNMRスペクトルによる。 固有粘度〔η〕:30℃、クロロホルム中。 融解温度Tm:DSC測定による。(昇温速度10
℃/分) 融解熱ΔH:DSC測定による。 測定結果などを第1表に示す。 なお、125MH2 13C NMRスペクトルを用いて
を使用した場合の共重合体の連鎖分布を求め
た。 すなわち、本発明者およびその他らの方法
〔Y.Doi et al、Macromolecules、19、2860−
2864(1986)〕に従い、カルボニル炭素の多重線共
鳴構造からBユニツトおよびVユニツトのダイア
ド連鎖分布を決定した。この共重合体はつぎの連
鎖分布を持つことがわかつた。 BB(ブチレート−ブチレート)連鎖 3% BV(ブチレート−バリレート)および VB(バリレート−ブチレート)連鎖 12% VV(バリレートーバリレート)連鎖 85% この連鎖分布は、共重合体がランダム共重合連
鎖分布を持つことを示している。 実施例 2 アルカリゲネス ユウトロフス H−16
ATCC17699を使用し、炭素源として吉草酸20
g/培地を使用した他は実施例1と同様にして
行つた。 結果を第1表に示す。 【表】 〔発明の効果〕 本発明の製造法によつてB成分に対するV成分
の割合が大きい共重合体が容易に、かつ、効率よ
く得られ、しかも、新規な共重合体さえも得るこ
とができる。 さらに、本発明で得られた共重合体は、優れた
種々の特性を有しているので、手術糸および骨折
固定用材などの医用材料の原料として極めて好適
であり、また、徐放性システムへの利用などの多
方面への応用が期待される。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention provides D-(-)-3-hydroxybutyrate (hereinafter referred to as component B) and D-(-)-3
-Regarding a method for producing a copolymer containing hydroxyvalerate (hereinafter referred to as component V). [Prior art and problems to be solved by the invention] Poly-3-hydroxybutyrate (PHB) is
It is a thermoplastic polymer that is accumulated in the bodies of many microorganisms as an energy storage substance and exhibits excellent biodegradability and biocompatibility, so it has attracted attention as a "clean" plastic that protects the environment.
It has been expected for many years to find applications in a wide range of fields, including medical materials such as surgical threads and fracture fixation materials, and sustained-release systems that gradually release pharmaceuticals and agricultural chemicals. Especially in recent years, synthetic plastics have become a serious social problem from the perspective of environmental pollution and resource recycling, and PHB
is attracting attention as a biopolymer that does not depend on petroleum. However, industrial production of PHB has been postponed due to physical property problems such as poor impact resistance and high production costs. Recently, research and development have been conducted on copolymers containing component B and component V, and methods for producing the same. There is. The PHB production methods in these publications are different from conventional PHB.
As in the production method described above, in the first stage, the microbial cells are grown, and in the second stage, the microorganisms are cultured with limited nitrogen or phosphorus to produce the copolymer. However, in the former, by using, for example, propionic acid and isobutyric acid as substrates in the subsequent culture, 99.9 to 50 mol% of the B component and 0.1 to 50 mol% of other ester components such as the V component, for example. There is a description that a copolymer containing the following is produced. However, in this publication, for example, only copolymers containing up to 33 mol% of V component are shown in the examples, and copolymers containing more V component than this are not specifically shown. . On the other hand, in the latter case, PHB
There are qualitative descriptions of using carbon from the cell material of waste bacterial cells after extraction to produce a copolymer containing at least 40 mol % of component B and other ester components. However, this publication does not describe any copolymer that specifically indicates the ratio of component B to component V. In addition, this method is complicated, and the components of the cell material are unstable as the type and amount of the material vary considerably depending on the culture conditions, etc., and thus it is not practical. Therefore, there has been a desire for an industrially advantageous method that can arbitrarily control the ratio of component V to component B in a copolymer. [Means and effects for solving the problem] The present inventors have made extensive efforts to develop an industrially advantageous production method that can arbitrarily control the ratio (molar ratio) of component V to component B. As a result, a bacterium belonging to the genus Alcaligenes and capable of producing poly-3-hydroxybutyrate was grown in the first stage, and in the second stage, the bacterium was cultured under nitrogen or phosphorus limitation to produce D-( When producing and accumulating a copolymer containing -)-3-hydroxybutyrate and D-(-)-3-hydroxyvalerate, the bacteria are grown using a carbon compound other than glucose and fructose as a carbon source in the first step. We have discovered an efficient method that allows us to arbitrarily control the ratio of component V to component B in a copolymer by growing it and culturing it in the presence of valeric acid, its derivatives, or salts thereof in the latter stage, and have arrived at the present invention. did. In the present invention, component B and component V contained in the copolymer are each represented by the following formulas. That is, component B: -OCH( CH3 ) CH2CO- component V: -OCH( C2H5 ) CH2CO- The microorganism used in the present invention belongs to the genus Alcaligenes and has the ability to produce PHB. There is no particular restriction if it is, but for practical purposes, for example, Alcaligenes faecalis
ruhlandii), Alcaligenes latus, Alcaligenes aquamarinus and Alcaligenes eutrophus
eutrophus). Representative examples of strains belonging to these bacterial species include Alcaligenes fuecalis ATCC8750, Alcaligenes roulandii ATCC15749, Alcaligenes latus ATCC29712, Alcaligenes aquamarinus ATCC14400, and Alcaligenes eutrophus H-
16ATCC17699 and the mutant strain of this H-16 strain, Alcaligenes eutrophus.
NCIB11597, NCIB11598, NCIB11599,
Examples include NCIB11600. Among these, Alcaligenes eutrophus H-16 ATCC17699 and Alcaligenes
Eutrophus NCIB11599 is particularly preferred. The mycological properties of these microorganisms belonging to the genus Alcaligenes are, for example, “BERGEY′S
MANUAL OF DETERMINATIVE
BACTERIOLOGY: Eighth Edition, The
Williams & Wilkins Company/Baltimore”
In addition, the mycological properties of Alcaligenes eutrophus H-16 are described in, for example, “J.Gen.Microbiol .
115, 185-192 (1979), respectively. Similar to conventional methods, these microorganisms are cultured in two stages: a first stage culture in which the bacterial cells are mainly grown, and a second stage culture in which nitrogen or phosphorus is restricted to produce and accumulate copolymers within the bacterial cells. be done. For the first-stage culture, a normal culture method for propagating microorganisms can be applied. That is, it is sufficient to adopt a medium and culture conditions that allow the microorganisms used to proliferate. The medium components may be any substances that can be assimilated by the microorganisms used. Practically speaking, carbon sources include synthetic carbon sources such as methanol, ethanol and acetic acid, inorganic carbon sources such as carbon dioxide, yeast extract, Natural products such as peptone and meat extract are used. However, glucose and fructose cannot be used. Nitrogen sources include, for example, inorganic nitrogen compounds such as ammonia, ammonium salts, nitrates and/or e.g. urea, corn staple, liquor, casein, peptone, yeast extract,
Examples of organic nitrogen-containing substances and inorganic components such as meat extract include calcium salts, magnesium salts, potassium salts, sodium salts, phosphates, manganese salts, zinc salts, iron salts, copper salts, molybdenum salts,
Each is selected from cobalt salts, nickel salts, chromium salts, boron compounds, iodine compounds, and the like. Additionally, vitamins and the like can be used as needed. As for the culture conditions, the temperature is, for example, 20~40℃.
It is about ℃, preferably about 25 to 35℃, and
PH is, for example, about 6 to 10, preferably 6.5 to 10.
It is said to be around 9.5. Cultivate aerobically under these conditions. If culture is performed under these conditions, the growth of microorganisms will be relatively poor, but this does not preclude cultivation under these conditions. The culture method may be either batch culture or continuous culture. The bacterial cells obtained in the first stage of culture are further cultured under nitrogen and/or phosphorus-limited conditions. That is, the microbial cells are separated and recovered from the culture solution obtained in the first-stage culture by ordinary solid-liquid separation means such as filtration and centrifugation, and the microbial cells are subjected to the second-stage culture, or This can also be achieved by substantially depleting nitrogen and/or phosphorus in the first-stage culture and transferring this culture solution to the second-stage culture without separating and recovering the bacterial cells. In this latter stage of cultivation, the medium or culture solution should be substantially free of nitrogen and/or phosphorus, and valeric acid, its derivatives, or salts thereof (these may also be collectively referred to as valeric acids). There is no difference from the previous culture except for the inclusion of a certain amount of carbon dioxide as a carbon source. Valeric acid and its derivatives have the general formula CH 2 XCHYCH 2 CH 2 COOH (wherein, ), and as a representative example of this derivative, 4
-chlorovaleric acid, 4-hydroxyvaleric acid, 4-methylvaleric acid, 4-ethylvaleric acid, 5-hydroxyvaleric acid, and 5-chlorovaleric acid. Representative examples of the respective salts of valeric acid and its derivatives include sodium salt and potassium salt. Valeric acids are contained in the culture medium or culture solution in the subsequent culture. In the latter case, it may be carried out at any time from the early stage to the final stage of the culture, but the early stage of the culture is preferable. The amount of valeric acids to be used may be such that the copolymer can be produced and the growth of microorganisms is not inhibited. Although it varies depending on the desired ratio, in general, as the concentration of valeric acids in the medium or culture solution increases, the ratio of component V in the copolymer increases. For example, in order to make the V component of the copolymer 50 mol% or more, the concentration of valeric acids in the medium or culture solution is usually 5 to 40% as valeric acid per medium or culture solution.
It is about 10 to 30 g, preferably about 10 to 30 g. In this latter stage of culture, valerates may be used as the sole carbon source, but other carbon sources that can be assimilated by the microorganisms used, such as glucose, fructose, methanol, ethanol, acetic acid, propionic acid, n-butyric acid, etc. , lactic acid, etc., may also be present in small amounts. For example, when glucose is used, the amount is about 1.5 g/at most. From the culture solution obtained by culturing in this way, bacterial cells are separated and recovered by ordinary solid-liquid separation means such as filtration and centrifugation, and the bacterial cells are washed and dried to obtain dry bacterial cells, From this dried bacterial body, by the usual method,
For example, the produced copolymer is extracted with an organic solvent such as chloroform, and a poor solvent such as hexane is added to the extract to precipitate the copolymer. By the production method of the present invention, the ratio of the V component to the B component of the copolymer can be arbitrarily adjusted, and furthermore, a copolymer with a large ratio of the V component to the B component can be obtained, and the B component is 50% Even new copolymers with a V component of less than 50 mol % can be obtained. The copolymer obtained in the present invention has a relatively large ratio of component V to component B, which lowers the melting temperature, increases the stability of the melting temperature, and decreases the degree of crystallinity. In addition, it has excellent strength and can be easily and stably formed by spinning, rolling, etc., and the obtained molded products such as fibers and films are flexible and strong. [Example] The present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Note that the present invention is not limited to these examples. Example 1 Alcaligenes eutrophus NCIB 11599
A copolymer was produced using In other words, first-stage culture: microorganisms in the first stage are grown at 30°C in a medium with the following composition.
The cells were cultured for 24 hours, and the bacterial cells were separated from the culture solution at the end of the logarithmic growth phase by centrifugation. Composition of medium for first stage culture Yeast extract 10g Polypeptone 10g Meat extract 5g (NH 4 ) 2 SO 4 5g These were dissolved in 1 part of deionized water and adjusted to pH 7.0. Post-stage culture: The bacterial cells obtained in the first-stage culture were suspended in a medium having the following composition at a ratio of 5 g per 1 cell at 30°C.
The cells were cultured for 48 hours, and the cells were separated from the resulting culture solution by centrifugation to obtain cells. Composition of secondary culture medium 0.5M potassium hydrogen phosphate aqueous solution 39.0ml 0.5M dipotassium hydrogen phosphate aqueous solution 53.6ml 20Wt/V% Magnesium sulfate aqueous solution 1.0ml Carbon source * mineral solution ** 1.0ml *The following proportions as carbon source valeric acid and/or glucose (g/medium) were used. Valeric acid Glucose 20 0 20 0.5 20 1.0 0 20 *Mineral solution CoCl 2 119.0mg FeCl 3 9.7g CaCl 2 7.8g NiCl 2 118.0mg CrCl 2 62.2mg CaSO 4 Dissolve 156.4mg in 0.1N-HCl 1 Deionize these It was dissolved in water 1 and adjusted to pH 7.0. Treatment of bacterial cells: The bacterial cells obtained in the post-culture were washed with distilled water, followed by acetone, and dried under reduced pressure (20°C,
0.1 mmHg) to obtain dried bacterial cells. There was virtually no difference in the dry bacterial weight when using the above-mentioned ~. Separation and recovery of copolymer: Extract the copolymer from the dried bacterial cells thus obtained with hot chloroform, add hexane to this extract to precipitate the copolymer, collect this precipitate by filtration, and dry. A copolymer was obtained. Properties of copolymer: The composition, intrinsic viscosity, melting temperature and heat of fusion of the copolymer thus obtained were measured as follows. Namely, Composition: According to 1HNMR spectrum. Intrinsic viscosity [η]: 30℃, in chloroform. Melting temperature Tm: Based on DSC measurement. (Heating rate 10
℃/min) Heat of fusion ΔH: Based on DSC measurement. The measurement results are shown in Table 1. Incidentally, the chain distribution of the copolymer was determined using 125MH 2 13 C NMR spectrum. That is, the method of the present inventor and others [Y. Doi et al, Macromolecules, 19 , 2860-
2864 (1986)], the dyad chain distribution of B and V units was determined from the multiplet resonance structure of carbonyl carbon. This copolymer was found to have the following chain distribution. BB (butyrate-butyrate) chains 3% BV (butyrate-valerate) and VB (valerate-butyrate) chains 12% VV (valerate-valerate) chains 85% This chain distribution indicates that the copolymer has a random copolymerization chain distribution. It shows that it has. Example 2 Alcaligenes eutrophus H-16
Using ATCC17699, valeric acid 20 as carbon source
The procedure was the same as in Example 1 except that g/medium was used. The results are shown in Table 1. [Table] [Effects of the Invention] By the production method of the present invention, a copolymer having a large ratio of component V to component B can be obtained easily and efficiently, and even a novel copolymer can be obtained. I can do it. Furthermore, since the copolymer obtained in the present invention has various excellent properties, it is extremely suitable as a raw material for medical materials such as surgical threads and materials for fixing bone fractures, and is also suitable for use in sustained release systems. It is expected that it will be applied in many fields, such as the use of

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 アルカリゲネス属に属し、ポリ−3−ヒドロ
キシブチレート生産能を有する細菌を、前段で該
細菌を増殖させ、後段で該細菌を窒素もしくはり
んの制限下で培養して菌体内にD−(−)−3−ヒ
ドロキシブチレートおよびD−(−)−3−ヒドロ
キシバリレートを含有する共重合体を生成、蓄積
させるに際して、前段でグルコース及びフルクト
ースを除く炭素化合物を炭素源として該細菌を増
殖させ、後段で吉草酸もしくはその誘導体または
これらの塩の存在下で培養し、菌体内にD−(−)
−3−ヒドロキシブチレートおよびD−(−)−3
−ヒドロキシバリレートを含有する共重合体を生
成、蓄積させることを特徴とする共重合体の製造
法。
1 Bacteria belonging to the genus Alcaligenes and capable of producing poly-3-hydroxybutyrate are grown in the first stage, and in the second stage, the bacteria are cultured under nitrogen or phosphorus limitation to produce D-(- )-3-Hydroxybutyrate and D-(-)-3-hydroxyvalerate-containing copolymer, in the first step, the bacteria are grown using a carbon compound other than glucose and fructose as a carbon source. In the latter stage, D-(-) is cultured in the presence of valeric acid or its derivatives or salts thereof.
-3-hydroxybutyrate and D-(-)-3
- A method for producing a copolymer, which comprises producing and accumulating a copolymer containing hydroxyvalerate.
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