JPH07132272A - 嫌気性細菌による脂肪族ポリエステルの分解方法 - Google Patents
嫌気性細菌による脂肪族ポリエステルの分解方法Info
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- JPH07132272A JPH07132272A JP26056593A JP26056593A JPH07132272A JP H07132272 A JPH07132272 A JP H07132272A JP 26056593 A JP26056593 A JP 26056593A JP 26056593 A JP26056593 A JP 26056593A JP H07132272 A JPH07132272 A JP H07132272A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 脂肪族ポリエステルの分解が、嫌気条件下に
おいて省スペースかつ省エネルギーで実行できる脂肪族
ポリエステルの分解方法を提供すること。 【構成】 微生物産生脂肪族ポリエステルを除く、脂肪
族ポリエステル分解能を有するクロストリディウム属の
嫌気性細菌を用いることを特徴とする嫌気性細菌による
脂肪族ポリエステルの分解方法。 【効果】 生分解性プラスチックの埋立て廃棄処理にお
いて、生態系への悪影響を防止することができる。
おいて省スペースかつ省エネルギーで実行できる脂肪族
ポリエステルの分解方法を提供すること。 【構成】 微生物産生脂肪族ポリエステルを除く、脂肪
族ポリエステル分解能を有するクロストリディウム属の
嫌気性細菌を用いることを特徴とする嫌気性細菌による
脂肪族ポリエステルの分解方法。 【効果】 生分解性プラスチックの埋立て廃棄処理にお
いて、生態系への悪影響を防止することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、脂肪族ポリエステルの
分解における新たな生物的処理方法に関するものであ
る。
分解における新たな生物的処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】脂肪族ポリエステルは優れた生分解性を
有しており、次世代のプラスチックとして、種々の用途
開発が進められている。しかしながら、従来の技術にお
いてはこの脂肪族ポリエステルの分解は特定の細菌のみ
が分解可能であるとされており、その廃棄処分は好気的
条件のみに限定されていた。また、生分解性プラスチッ
クの廃棄処理方法としては埋立によることが考えられて
いるが、埋立により土壌中が嫌気条件になることが予想
され、従来の技術では生態系への悪影響が懸念されてい
た。
有しており、次世代のプラスチックとして、種々の用途
開発が進められている。しかしながら、従来の技術にお
いてはこの脂肪族ポリエステルの分解は特定の細菌のみ
が分解可能であるとされており、その廃棄処分は好気的
条件のみに限定されていた。また、生分解性プラスチッ
クの廃棄処理方法としては埋立によることが考えられて
いるが、埋立により土壌中が嫌気条件になることが予想
され、従来の技術では生態系への悪影響が懸念されてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上の様な状況におい
て、脂肪族ポリエステルを廃棄処理する場合において、
生態系への影響が少なく、省スペースで省エネルギーで
処理できる嫌気条件下での処理方法が要望されていた。
て、脂肪族ポリエステルを廃棄処理する場合において、
生態系への影響が少なく、省スペースで省エネルギーで
処理できる嫌気条件下での処理方法が要望されていた。
【０００４】本発明の目的は、嫌気条件下での脂肪族ポ
リエステルの分解法を可能とするため、脂肪族ポリエス
テル分解能を有する嫌気性細菌を微生物学的手法により
単離し、効果的な分解方法を提供することにある。
リエステルの分解法を可能とするため、脂肪族ポリエス
テル分解能を有する嫌気性細菌を微生物学的手法により
単離し、効果的な分解方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、極めて優れた脂
肪族ポリエステル分解活性を有するクロストリディウム
属の一群の嫌気性細菌を見出し、これらの細菌を用いる
ことで、脂肪族ポリエステルが培地中で分解されるとい
う新規の知見を基礎として、本発明を提示するに至っ
た。
を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、極めて優れた脂
肪族ポリエステル分解活性を有するクロストリディウム
属の一群の嫌気性細菌を見出し、これらの細菌を用いる
ことで、脂肪族ポリエステルが培地中で分解されるとい
う新規の知見を基礎として、本発明を提示するに至っ
た。
【０００６】すなわち、本発明は脂肪族ポリエステルの
分解を、その分解能を有するクロストリディウム属の嫌
気性細菌により行わせることで、嫌気条件下での脂肪族
ポリエステルの分解を可能とするものである。
分解を、その分解能を有するクロストリディウム属の嫌
気性細菌により行わせることで、嫌気条件下での脂肪族
ポリエステルの分解を可能とするものである。
【０００７】
【作用】以下に、本発明をより具体的に詳述する。本発
明における脂肪族ポリエステルとしてはポリカプロラク
トン、ポリプロピオラクトン、ポリエチレンアジペー
ト、ポリテトラメチレンサクシネート、ポリテトラメチ
レンアジペート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポ
リ−３−ヒドロキシバリレート等の脂肪族ポリエステル
およびその誘導体、ポリアミドや芳香族ポリエステル等
の縮合系の熱可塑性合成樹脂と微生物産性脂肪族ポリエ
ステルをのぞく脂肪族ポリエステルとの共重合体、また
以上の脂肪族ポリエステルと一般樹脂とのブレンド体等
が挙げられる。これらは単独あるいは２種以上の混合物
として用いられる。
明における脂肪族ポリエステルとしてはポリカプロラク
トン、ポリプロピオラクトン、ポリエチレンアジペー
ト、ポリテトラメチレンサクシネート、ポリテトラメチ
レンアジペート、ポリ−３−ヒドロキシブチレート、ポ
リ−３−ヒドロキシバリレート等の脂肪族ポリエステル
およびその誘導体、ポリアミドや芳香族ポリエステル等
の縮合系の熱可塑性合成樹脂と微生物産性脂肪族ポリエ
ステルをのぞく脂肪族ポリエステルとの共重合体、また
以上の脂肪族ポリエステルと一般樹脂とのブレンド体等
が挙げられる。これらは単独あるいは２種以上の混合物
として用いられる。
【０００８】本発明における培養において使用される基
礎培地は窒素源として例えば、塩安、硫安、燐酸アンモ
ニウム、炭酸アンモニウム等が使用され、その他無機塩
として燐酸一カリウム、燐酸二カリウム、硫酸マグネシ
ウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸第一鉄、
モリブデン酸ナトリウム、タングステン酸ナトリウム、
および、硫酸マンガン等の通常利用される培養源が使用
される。この基礎培地に脂肪族ポリエステル化合物を
０.１から２.０％の濃度で加え、更にｐＨ４.０から９.
０、好ましくはｐＨ６.５から８.０の条件で菌体を接種
し、温度２５から３８℃で嫌気条件下で培養する。ま
た、上記の基礎培地に有機窒素源や有機炭素源等の通常
の栄養源を必要に応じて添加して使用することも可能で
ある。
礎培地は窒素源として例えば、塩安、硫安、燐酸アンモ
ニウム、炭酸アンモニウム等が使用され、その他無機塩
として燐酸一カリウム、燐酸二カリウム、硫酸マグネシ
ウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸第一鉄、
モリブデン酸ナトリウム、タングステン酸ナトリウム、
および、硫酸マンガン等の通常利用される培養源が使用
される。この基礎培地に脂肪族ポリエステル化合物を
０.１から２.０％の濃度で加え、更にｐＨ４.０から９.
０、好ましくはｐＨ６.５から８.０の条件で菌体を接種
し、温度２５から３８℃で嫌気条件下で培養する。ま
た、上記の基礎培地に有機窒素源や有機炭素源等の通常
の栄養源を必要に応じて添加して使用することも可能で
ある。
【０００９】この時接種される菌株としては、クロスト
リディウム属として、クロストリディウム・スポロゲネ
ス（Ｃlostridium sporogenes）を含んだ微生物群を用
いることが望ましい。このクロストリディウム・スポロ
ゲネスには、標準菌株のＪＣＭ Ｎo.1416Ｔ(理化学研究
所)やＩＦＯ Ｎo.13950Ｔ(醗酵研究所)がある。また、
上記菌株以外であっても差し支えない。上記菌株以外の
例としては、、クロストリディウム属の細菌とし、クロ
ストリディウム・ゴーニ、クロストリディウム・オーラ
ンティブチリカム、クロストリディウム・ノブィ又はク
ロストリディウム・ボツリナム等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。これらの条件で培養を行
うことにより、脂肪族ポリエステルはクロストリディウ
ム属の嫌気性細菌により効率的に分解される。
リディウム属として、クロストリディウム・スポロゲネ
ス（Ｃlostridium sporogenes）を含んだ微生物群を用
いることが望ましい。このクロストリディウム・スポロ
ゲネスには、標準菌株のＪＣＭ Ｎo.1416Ｔ(理化学研究
所)やＩＦＯ Ｎo.13950Ｔ(醗酵研究所)がある。また、
上記菌株以外であっても差し支えない。上記菌株以外の
例としては、、クロストリディウム属の細菌とし、クロ
ストリディウム・ゴーニ、クロストリディウム・オーラ
ンティブチリカム、クロストリディウム・ノブィ又はク
ロストリディウム・ボツリナム等が挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。これらの条件で培養を行
うことにより、脂肪族ポリエステルはクロストリディウ
ム属の嫌気性細菌により効率的に分解される。
【００１０】
【実施例】本発明者らは、後に詳述する操作を経て、脂
肪族ポリエステルを分解するクロストリディウム属の嫌
気性細菌の分解活性を調査検討した。培養は、１リット
ルの培地中に、 ＮａＭｏＯ4・２Ｈ2Ｏ ： ０.５ｍｇ、 ＮａＷＯ4・２Ｈ2Ｏ ： ０.５ｍｇ、 ＭｎＳＯ4 ： ０.５ｍｇ、 ＮａＣｌ ： ０.１ｇ、 (ＮＨ4)2ＨＰＯ4 ： １.０ｇ、 Ｋ2ＨＰＯ4 ： １.６ｇ、 ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ： ０.０１ｇ、 ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ： ０.２ｇ、 ＫＨ2ＰＯ4 ： ０.２ｇ、 ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ ： ０.０２ｇ をそれぞれ含有するように調製した無機塩基本培地を用
い、この無機塩基本培地に対し、還元剤としてＮａＳお
よびＬ−システインを加え培地中を還元し、気相を窒素
ガスに置換した後、３０℃で培養した。ロールチューブ
作成においては寒天を基本培地に対して２％の割合にな
るように加えて使用した。
肪族ポリエステルを分解するクロストリディウム属の嫌
気性細菌の分解活性を調査検討した。培養は、１リット
ルの培地中に、 ＮａＭｏＯ4・２Ｈ2Ｏ ： ０.５ｍｇ、 ＮａＷＯ4・２Ｈ2Ｏ ： ０.５ｍｇ、 ＭｎＳＯ4 ： ０.５ｍｇ、 ＮａＣｌ ： ０.１ｇ、 (ＮＨ4)2ＨＰＯ4 ： １.０ｇ、 Ｋ2ＨＰＯ4 ： １.６ｇ、 ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ： ０.０１ｇ、 ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ： ０.２ｇ、 ＫＨ2ＰＯ4 ： ０.２ｇ、 ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ ： ０.０２ｇ をそれぞれ含有するように調製した無機塩基本培地を用
い、この無機塩基本培地に対し、還元剤としてＮａＳお
よびＬ−システインを加え培地中を還元し、気相を窒素
ガスに置換した後、３０℃で培養した。ロールチューブ
作成においては寒天を基本培地に対して２％の割合にな
るように加えて使用した。
【００１１】クロストリディウム・スポロゲネスの標準
菌株 ＪＣＭ Ｎo.1416Ｔの菌体の懸濁液を適量に希釈
した後、基本培地に対して乳化分散させたポリカプロラ
クトンが０．１％の割合になるように加えたロールチュ
ーブと、ＧＡＭ培地からなるロールチューブに接種し
た。これらのロールチューブを一定期間培養し、ポリカ
プロラクトン乳化分散培地において、透明域を形成した
コロニーを脂肪族ポリエステル分解菌、ＧＡＭ培地にお
いて成育した菌数を全菌数とし、菌数計測を行った。そ
の結果を表１に示した。この結果から判るように、クロ
ストリディウム・スポロゲネスのうち５８％の菌が接種
５日後において、嫌気条件下で脂肪族ポリエステルを分
解し、透明域を有するコロニーを形成した。
菌株 ＪＣＭ Ｎo.1416Ｔの菌体の懸濁液を適量に希釈
した後、基本培地に対して乳化分散させたポリカプロラ
クトンが０．１％の割合になるように加えたロールチュ
ーブと、ＧＡＭ培地からなるロールチューブに接種し
た。これらのロールチューブを一定期間培養し、ポリカ
プロラクトン乳化分散培地において、透明域を形成した
コロニーを脂肪族ポリエステル分解菌、ＧＡＭ培地にお
いて成育した菌数を全菌数とし、菌数計測を行った。そ
の結果を表１に示した。この結果から判るように、クロ
ストリディウム・スポロゲネスのうち５８％の菌が接種
５日後において、嫌気条件下で脂肪族ポリエステルを分
解し、透明域を有するコロニーを形成した。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に、脂肪族ポリエステル分解菌を、乳化
した０．１％ポリカプロラクトンを加えた液体基本培地
に接種し、一定期間培養を行い、培地の６６０nmにおけ
る吸光度の減少、および培地中のＴＯＣ（有機態炭素）
をポリカプロラクトン分解の指標としながら脂肪族ポリ
エステルの分解の経時変化を調査した。ポリカプロラク
トンの分解産物としては、酢酸、プロピオン酸、カプロ
ン酸が検出された。このときの培地の吸光度およびＴＯ
Ｃの経時変化を図１に示した。すなわち図１は脂肪族ポ
リエステル分解菌クロストリディウム・スポロゲネスの
ポリカプロラクトンに対する分解の経時変化を示すもの
である。この図から培地中のポリカプロラクトンがポリ
エステル分解菌クロストリディウム属の菌により効果的
に分解されることがわかる。
した０．１％ポリカプロラクトンを加えた液体基本培地
に接種し、一定期間培養を行い、培地の６６０nmにおけ
る吸光度の減少、および培地中のＴＯＣ（有機態炭素）
をポリカプロラクトン分解の指標としながら脂肪族ポリ
エステルの分解の経時変化を調査した。ポリカプロラク
トンの分解産物としては、酢酸、プロピオン酸、カプロ
ン酸が検出された。このときの培地の吸光度およびＴＯ
Ｃの経時変化を図１に示した。すなわち図１は脂肪族ポ
リエステル分解菌クロストリディウム・スポロゲネスの
ポリカプロラクトンに対する分解の経時変化を示すもの
である。この図から培地中のポリカプロラクトンがポリ
エステル分解菌クロストリディウム属の菌により効果的
に分解されることがわかる。
【００１４】次に、ＧＡＭ平板寒天培地に上記の菌株を
接種し、コロニーを形成させ、これらの菌体を用いて顕
微鏡下での形態観察およびグラム染色性を調査した。下
記、表２はこの時の結果を示したものである。
接種し、コロニーを形成させ、これらの菌体を用いて顕
微鏡下での形態観察およびグラム染色性を調査した。下
記、表２はこの時の結果を示したものである。
【００１５】
【表２】
【００１６】また、脂肪族ポリエステル分解能を有する
前記菌株について、栄養要求性を下記表３に示す。
前記菌株について、栄養要求性を下記表３に示す。
【００１７】
【表３】
【００１８】上記表２及び表３の結果から、菌株はクロ
ストリディウム属の嫌気性細菌であることを示してい
る。
ストリディウム属の嫌気性細菌であることを示してい
る。
【００１９】
【発明の効果】以上、述べたところから明らかなよう
に、本発明に係る、クロストリディウム属の嫌気性細菌
による脂肪族ポリエステルの分解方法は、生分解性プラ
スチックの廃棄処理方法において、新たな方法を提示す
るものであり、省スペース、省エネルギー等の効果の優
れた産業上、極めて価値の高い技術である。
に、本発明に係る、クロストリディウム属の嫌気性細菌
による脂肪族ポリエステルの分解方法は、生分解性プラ
スチックの廃棄処理方法において、新たな方法を提示す
るものであり、省スペース、省エネルギー等の効果の優
れた産業上、極めて価値の高い技術である。
【図１】本発明に係る脂肪族ポリエステル分解菌クロス
トリディウム・スポロゲネスのポリカプロラクトンに対
する分解の経時変化を示す図である。
トリディウム・スポロゲネスのポリカプロラクトンに対
する分解の経時変化を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 (Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｃ１２Ｒ 1:145） (72)発明者 伊藤 彰英 千葉県市原市八幡海岸通１番地 三井造船 株式会社千葉事業所内
Claims (1)
- 【請求項１】 脂肪族ポリエステル分解能を有するクロ
ストリディウム属の嫌気性細菌を用いることを特徴とす
る嫌気性細菌による脂肪族ポリエステルの分解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26056593A JP3368363B2 (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | 嫌気性細菌による脂肪族ポリエステルの分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26056593A JP3368363B2 (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | 嫌気性細菌による脂肪族ポリエステルの分解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07132272A true JPH07132272A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3368363B2 JP3368363B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=17349720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26056593A Expired - Lifetime JP3368363B2 (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | 嫌気性細菌による脂肪族ポリエステルの分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3368363B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09263653A (ja) * | 1996-03-27 | 1997-10-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 嫌気性細菌を用いた微生物産生性脂肪族ポリエステルの分解方法 |
| US6376213B1 (en) | 1998-11-10 | 2002-04-23 | Kyoto Institute Of Technology | Method for decomposing polyesters containing aromatic moieties, a denier reduction method of fiber, and microorganisms having activity of decomposing the polyester |
| EP2876157A1 (en) * | 2013-11-26 | 2015-05-27 | Basf Se | Degradation of polyesters under anaerobic conditions |
-
1993
- 1993-10-19 JP JP26056593A patent/JP3368363B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09263653A (ja) * | 1996-03-27 | 1997-10-07 | Agency Of Ind Science & Technol | 嫌気性細菌を用いた微生物産生性脂肪族ポリエステルの分解方法 |
| US6376213B1 (en) | 1998-11-10 | 2002-04-23 | Kyoto Institute Of Technology | Method for decomposing polyesters containing aromatic moieties, a denier reduction method of fiber, and microorganisms having activity of decomposing the polyester |
| US6878537B2 (en) | 1998-11-10 | 2005-04-12 | Kyoto Institute Of Technology | Method for decomposing polyesters containing aromatic moieties, a denier reduction method of fiber, and microorganisms having activity of decomposing the polyester |
| US6939706B2 (en) | 1998-11-10 | 2005-09-06 | Kyoto Institute Of Technology | Method for decomposing polyesters containing aromatic moieties, a denier reduction method of fiber, and microorganism having activity of decomposing the polyester |
| EP2876157A1 (en) * | 2013-11-26 | 2015-05-27 | Basf Se | Degradation of polyesters under anaerobic conditions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3368363B2 (ja) | 2003-01-20 |
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