JPH0670084B2 - アルカリゲネス・キュピダスの産出する多糖類、それを用いた凝集剤及び凝集方法 - Google Patents
アルカリゲネス・キュピダスの産出する多糖類、それを用いた凝集剤及び凝集方法Info
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凝集剤及び凝集方法に関するものであり、これらは、各
種の汚濁物質の処理、各種工業の排水処理分野、都市下
水、各種の発酵液の処理、さらには有用物質等の回収利
用等広範囲にわたり利用が期待される。
排出される廃水分野に広く使用されている。凝集剤は一
般的に合成高分子系(例えば、ポリアクリルアミド系
等)、無機系凝集剤(例えば、硫酸バンド等)および生
物系凝集剤に大別される。このうち微生物産生凝集剤は
微生物が生産する物質で他の物質を凝集させる沈澱(沈
降)し易くさせる性能を有する物質である。また、機能
面よりとらえると、カチオン系、ノニオン系、アニオン
系の3つに分類することができる。
等を用いた廃水処理分野から土木凌渫工事等への清澄処
理剤として多用されてきた。また、上水道、中水道の造
水分野、発酵工業における発酵液と菌体の分離といった
ダウンストリームプロセッシング分野からさらには食品
工業分野への適用というように非常に広範囲な分野にわ
たって凝集剤の使用は期待されている。このように、凝
集剤の使用は今日の社会生活に深く組み込まれており、
なくてはならないものであるがゆえに、さらに今後ます
ますその使途が多岐にわたり使用量が増加するものと予
想される。このため凝集剤の使用は環境面ひいては人間
の健康にも直結していると考えられる。
剤(例えば、ポリアクリルアミド)等は能力、経済性の
点で優れているが安全性及び環境面での問題点も指摘さ
れていると言われている。さらに、バイオインダストリ
ーにおけるダウンストリームプロセッシングへの適用を
考えると合成高分子系凝集剤の使用には問題があると考
えられる。
面より切望されており、特に生分解性を持ち安全でかつ
二次公害の恐れのない生物由来の凝集剤の開発が急務な
課題となっている。
に属するロードコッカス属由来の微生物産生凝集剤NOC-
1(日本特許第1,096,062号)又、黒色菌科(Dematiacea
e)のデマチューム属(Dematium)が生産する微生物産
生凝集剤(特広昭61-47512号公報)又、グラム陰性細菌
アルカリゲネス・レイタスが生産する微生物産生凝集剤
(日本発酵工学会 昭和63年大会要旨集p.150,1988年)
も知られており、凝集剤として有効であるが、より高い
収率の微生物産生凝集剤が求められていた。
等のもつ問題点を解消・克服すべく広く微生物、特にグ
ラム陰性細菌による微生物産生凝集物質を求めて検索を
行った。
ない安全な凝集剤及びその凝集方法について種々の研究
開発を重ねたところ、グラム陰性細菌のアルカリゲネス
属に属する微生物、特にアルカリゲネス・キュピダスの
産生する多糖類、アルカリゲネス・キュピダスの培養物
又は培養処理或いはそれらと無機塩の1種との存在下で
非常に優れた凝集効果を有すること、かつ高収率で凝集
剤が得られることを見出し、本発明を完成させるに至っ
た。
る。
有する微生物の培養物又はその培養処理物を主成分とす
る微生物産生凝集剤。
ピダス KT201株(FERM P-10609)である上記1記載の微
生物産生凝集剤。
記1ないし2記載の微生物産生凝集剤。
理物と接触せしめることを特徴とする凝集方法。
大吸収はないが300nmから徐々に吸光度が増加した。
m-1にカルボキシエステルの吸収、1605cm-1にカルボキ
シル基の吸収が確認できる。
ンに不溶 (7)構成糖及び構成糖比:グルコース/ガラクトース
/グルクロン酸=6.34:5.55:1.0 (8)脂肪酸及びその含量:酢酸 6〜11%(W/W) (9)旋光度:67.0[α]2 D 3DW (10)イオン性:アニオン性 1.69(meq/g) (11)極限粘度:172(溶媒:蒸留水) (12)炭化点:237〜256℃ 6.アルカリゲネス属に属する上記5記載の多糖類を産生
する能力を有する微生物を培地に培養し、培養物から前
記多糖類を採取することを特徴とする前記多糖類の製造
方法。
ルカリゲネス・キュピダスに属する微生物であれば、い
ずれでもよいが、その代表菌株としてアルカリゲネス・
キュピダス KT201株が挙げられる。そして、このアルカ
リゲネス・キュピダス KT201株は工業技術院微生物工業
技術研究所にFERM P-10609として寄託されている。
性質を第1表に示す。
バージー・マニュアル・システマテック・バクテリオロ
ジー第1巻(Bergey's Manual of Systematic Bacterio
logy Volume 1),(1984年)で検討した結果、同書第3
72頁に記載それているアルカリゲネス・キュピダスと一
致し、本菌をアルカリゲネス・キュピダスと同定した。
表における糖より酸の生成、菌体外ポリマー生産能の記
載は無い、また酢酸での生育のみタイプストレインと異
なるが他の諸性質は本願の株とタイプストレインは一致
する。
る。炭素源としては、フラクトース、ダルコース、シュ
ークロース等の単糖類、少糖類の他に、ヘミセルロー
ス、でん粉、コーンスターチ等の天然高分子等が好まし
く用いられる。
麦芽エキス等の有機窒素源、その他リン酸カリ、硫酸マ
グネシウム、食塩等の無機塩類が培地構成成分として使
用される。
〜40℃の範囲で行われる。培養は炭素源等の種類にもよ
るが、培養1日から10日間の間で行われる。
物質の生産により粘質性となる。培養液の粘度は培養終
期で6300cps(25℃)に達する。
心分離により除菌した培養液に同量のエタノールを加
え、析出した凝集物質を遠心分離にて集め減圧乾燥等に
より水分をとばした凝集物質が培養処理物として得られ
る。しかしながら、本発明ではこのように分離精製した
培養物を使用するまでもなく、培養物そのものをそのま
ま使用することができる。
の粘性のある液体となる。本凝集物質の0.1%溶液は糖
類呈色反応としてアンスロン反応に強い陽性を示し、蛋
白呈色反応としてのキサントプロテイン反応(検出限界
は牛アルブミンで0.01%以上)に陰性、アミノ基呈色反
応としてのニンヒドリン反応(検出限界はグリシンで0.
001%以上)に陰性であった。また、本凝集物質は各種
コロイド試薬との、例えば、メチルグリコールキトサン
及びグリコールキトサンとの反応性から、アニオンポリ
マーであった。以上の結果から本凝集物質は多糖を主成
分としたアニオンポリマーと考えられる。この凝集物
質、すなわち多糖類の理化学的性質を詳細に記載すると
次の通りである。
々に吸光度が増加した。
吸収、1605cm-1にカルボキシル基の吸収が確認できる。
ンに不溶 (7)構成糖及び構成糖比:グルコース/ガラクトース
/グルクロン酸=6.34:5.55:1.0 (8)脂肪酸及びその含量:酢酸 6.6〜10.3%(W/W) (9)旋光度:67.0[α]2 D 3DW (10)イオン性:アニオン性 1.69(meq/g) (11)極限粘度:172(溶媒:蒸留水) (12)炭化点:237〜256℃ (13)電気泳動:酢酸セルロース膜電気泳動により本多
糖類の脱アセチル体が均一物質と確認された。(第3
図) 本結果から、本凝集物質はグルコース、ガラクトース、
グルクロン酸及び脂肪酸を含む酸性多糖類であり、糖の
水酸基の一部はアセチル化されていると考えられる。
れる無機塩としては水中でカチオンを生成し得るものが
望ましく、好ましくは2価以上の多価カチオンを生成し
得るものがよく、塩化カルシウム、硫酸アルミニウム、
硫酸マグネシウム、硫酸第一鉄が効果的に用いることが
出来る。
べき対象の種類によって決められるのが望ましく一般に
特に制約されるものではない。
るものではない。代表的なものを例示すると、粘土の一
種であるカオリン(白とう土)懸濁液、活性炭懸濁液が
例示される。一般には各々の凝集対象に際し、好適に実
施される。
明によるアルカリゲネス・キュピダス菌の培養物又は培
養処理物を加えるか、あるいは各種懸濁液に本発明によ
るアルカリゲネス・キュピダス菌の培養物を加え、つい
で併用する無機塩を加えることによって実施される。こ
れらの実施方法は特に制約されるものではない。
シリンダーに採り、硫酸アルミニウム0.05ml(0.5%)
を加えた後、5倍に希釈した培養物(又は精製物)0.1m
lを加え転倒撹拌した。5分間静置し、その上清液の吸
光度を波長550nmにて分光光度計を用いて測定した。各
吸光度を測定した後、次式により凝集活性(FA)を算出
した。
地におき変えたものであり、他は全て前述と同じ方法を
とったものである。
生物が産生する新規な多糖類及びそれを用いた凝集剤を
提供することができた。そして、この凝集剤は、安全
性、生分解性が優れたものであって、二次公害を生じな
いものである。又、この凝集剤は無機塩を添加すること
により、更に優れた凝集効果が得られる。
4g,CaCl2・H2O0.004g,NaCl0.02g,FeSO4・H2O0.002g,KH2
PO40.04g,K2HPO40.32g,酵母エキス0.04gを蒸留水200ml
に溶かし、培地をpH7.1±0.1に調整した。これを500ml
三角フラスコに入れオートクレーブ殺菌(120℃,15分)
した後、アルカリゲネス・キュピダスKT201株(FERM P-
10609)を1白金耳の量でフラスコに移植し、30℃にて
回転振とう培養(回転数は180rpm)を行う。本培養時の
菌体と凝集活性の経時変化を調べた。菌体量は、その懸
度を分光光度計にて波長660nmにて吸光度を測定するこ
とにより求めた。凝集活性測定は前述の示した様に行っ
た。結果を第2表に示す。菌体の生育は培養3日間内に
対数増殖期になるが、その後も少しずつ菌体増殖が続い
た。
れ以降は定常状態となった。
た。即ち、培養液から遠心処理により菌体を除去した。
その後、同量のエタノール(アセトン、メトノール等で
もよい)を加え、析出した凝集物質を遠心分離により集
め、減圧乾燥すると白色無定形の固形凝集剤を得ること
が出来た。これらの操作により前記培地を用いることに
より、培養液200ml当り約0.6g(乾燥重量)の凝集物質
を得た。
0.05M塩化ナトリウム850mlに溶解後、10%セチルピリジ
ニウムクロリド(CPC)水溶液48mlを撹拌しながら徐々
に加え、37℃で一夜静置した。その後、析出した繊維状
物質(凝集物質とCPCの複合体)を集め、蒸留水(DW)
で洗浄した。その繊維状物質に0.4M塩化ナトリウム500m
lを加え溶解させた。次に同量のエタノールを徐々に加
え析出した繊維状凝集物質を集め、エタノールで5回洗
浄後、シリカゲルを含む真空ディシケーターにて乾燥さ
せた。乾固物を0.25M塩化ナトリウム750mlに溶解後、エ
タノールを加え、析出した繊維状凝集物質を集めた。そ
れをエタノールで2回洗浄後、五酸化リンを含む真空デ
ィシケーターにて乾燥させ、多糖類1.28gを得た(収率8
0%)。
製物)0.4mg(乾燥重量)を1ml蒸留水に溶解させ培養処
理物水溶液(0.4mg/ml)を作った。この培養処理物水溶
液0.1mlを用いて、前述のカオリン懸濁液を用いた吸光
度による凝集活性を測定した。結果を第3表に示す。第
3表に示す如く培養処理物によりカオリンは効果的に凝
集沈澱し、透明できれいな上清液が得られた。
よる活性測定法に従って行った。
き変え凝集時におけるカチオン性無機塩の併用効果を検
討し、これら添加無機水溶液の濃度、添加量は全て同じ
である。結果を第4表に示した。第4表に示す如く各種
カチオン溶液全てに添加効果が認められた。中でも塩化
カルシウム、硫酸アルミニウム、硫酸マゲネシウムに高
い併用効果が認められた。
ころの培養液の5倍希釈液0.1mlを加えpHを4〜6に調
整し、転倒撹拌した。5分静置した。その上清の懸度を
波長550nmにて吸光度を測定することにより求めた。第
5表に示す様に活性炭粉末もカオリン同様に凝集するこ
とが出来た。
クトル及び赤外吸収スペクトル、第3図は、本多糖類の
脱アセチル体の電気泳動写真である。
Claims (6)
- 【請求項1】アルカリゲネス・キュピダスに属し凝集物
質産生能を有する微生物の培養物又はその培養処理物を
主成分とする微生物産生凝集剤。 - 【請求項2】アルカリゲネス・キュピダスがアルカリゲ
ネス・キュピダスKT201株(FERM P-10609)である請求項
1記載の微生物産生凝集剤。 - 【請求項3】カチオン性無機塩の少なくとも1種以上を
含有する請求項1〜2記載の微生物産生凝集剤。 - 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかの微生物産生
凝集剤を被処理物と接触せしめることを特徴とする凝集
方法。 - 【請求項5】下記の理化学的性質を有する多糖類。 (1)元素分析:炭素 36.94%,水素 5.42% (2)紫外吸収スペクトル:340〜190nmの範囲内では極
大吸収はないが 300nmから徐々に吸光度が増加した。 (3)赤外吸収スペクトル:3550cm-1にOHの吸収、1720c
m-1にカルボキシエステルの吸収、1605cm-1にカルボキ
シル基の吸収が確認できる。 (4)呈色反応;ニンヒドリン反応 − キサントプロテイン反応 − フェノール硫酸法 + アンスロン硫酸法 + カルバゾール硫酸法 + Elson−Morgan反応 − (5)物質の色:白色 (6)溶剤に対する溶解性:熱水に易溶 冷水に易溶 希酸に易溶 希アルカリに易溶 アルコール、ジメチル スルホキシド、クロロホルム、ヘキサンに不溶 (7)構成糖及び構成糖比:グルコース/ガラクトース
/グルクロン酸=6.34:5.55:1.0 (8)脂肪酸及びその含量:酢酸 6〜11%(W/W) (9)旋光度:67.0[α]2 D 3DW (10)イオン性:アニオン性 1.69(meq/g) (11)極限粘度:172(溶媒:蒸留水) (12)炭化点:237〜256℃ - 【請求項6】アルカリゲネス属に属する請求項5記載の
多糖類を産生する能力を有する微生物を培地に培養し、
培養物から前記多糖類を採取することを特徴とする前記
多糖類の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2044434A JPH0670084B2 (ja) | 1989-03-08 | 1990-02-27 | アルカリゲネス・キュピダスの産出する多糖類、それを用いた凝集剤及び凝集方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1-53717 | 1989-03-08 | ||
JP5371789 | 1989-03-08 | ||
JP2044434A JPH0670084B2 (ja) | 1989-03-08 | 1990-02-27 | アルカリゲネス・キュピダスの産出する多糖類、それを用いた凝集剤及び凝集方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0356102A JPH0356102A (ja) | 1991-03-11 |
JPH0670084B2 true JPH0670084B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=26384347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2044434A Expired - Lifetime JPH0670084B2 (ja) | 1989-03-08 | 1990-02-27 | アルカリゲネス・キュピダスの産出する多糖類、それを用いた凝集剤及び凝集方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0670084B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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---|---|---|---|---|
JP3525165B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2004-05-10 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 新規な細菌y−104株 |
JP4657414B2 (ja) * | 2000-03-03 | 2011-03-23 | 範之 岩淵 | ロドコッカス属に属する細菌の生産する細胞外多糖及びそれを用いた海洋環境の浄化方法 |
JP5754769B2 (ja) * | 2011-04-13 | 2015-07-29 | 鹿島建設株式会社 | 凝集処理方法 |
JP6810423B2 (ja) * | 2017-04-08 | 2021-01-06 | 東北環境開発株式会社 | 凝集剤とその製造方法、並びに水処理方法 |
CN113860519B (zh) * | 2021-11-09 | 2023-05-16 | 重庆沐兰环保科技有限公司 | 一种高效微生物复合絮凝剂及其制备方法 |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2044434A patent/JPH0670084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0356102A (ja) | 1991-03-11 |
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