JPH08266270A - エチレン−ビニルアルコール共重合体の分解方法 - Google Patents

エチレン−ビニルアルコール共重合体の分解方法

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JPH08266270A
JPH08266270A JP7429395A JP7429395A JPH08266270A JP H08266270 A JPH08266270 A JP H08266270A JP 7429395 A JP7429395 A JP 7429395A JP 7429395 A JP7429395 A JP 7429395A JP H08266270 A JPH08266270 A JP H08266270A
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JP
Japan
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ethylene
vinyl alcohol
alcohol copolymer
bacillus
bacillus stearothermophilus
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JP7429395A
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Kosuke Tomita
耕右 冨田
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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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)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 エチレン−ビニルアルコール共重合体分解能
力を有するバチルス属に属する微生物を用いて、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体を分解することを特徴と
するエチレン−ビニルアルコール共重合体の分解方法お
よび該方法に用いられるバチルス・ステアロサーモフィ
ルス(Bacillus stearothermophilus )。 【効果】 エチレン−ビニルアルコール共重合体を効果
的に分解することができ、しかも該分解処理を既存のコ
ンポストで行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレン−ビニルアル
コール共重合体分解能力を有するバチルス(Bacillus)
属に属する微生物を用いてエチレン−ビニルアルコール
共重合体を分解する方法、および該分解方法に用いられ
る微生物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、環境汚染問題、ゴミ問題がクロー
ズアップされるに及び、これまで分解せず安定であると
して多量に使用されてきたプラスチックの廃棄物が問題
視されている。現在、廃プラスチックの処理方法として
は焼却、埋め立ておよびリサイクルがあるが、それぞれ
に問題点を多く抱えている。例えば、プラスチックは燃
焼熱が高く焼却に際して炉を傷めたり、燃焼時にダイオ
キシンを生成する場合がある等、焼却が困難である。ま
た、かさ高く、埋め立てても腐らないため、埋め立てに
は広い場所を必要とし、埋め立て地不足が問題となって
いる。さらに、廃プラスチックの工場内でのリサイクル
は進んできているものの、一旦市場に出た製品について
は回収等に多大の労力、コストがかかり、ほとんどリサ
イクルされていないのが現状である。
【0003】このような背景から、近年生分解性プラス
チックが注目され、その開発が盛んに行われている。最
近では土の中に埋めておくと1カ月で分解するものも提
案されているが、実際の使用を考えると、使用中にはそ
の物性値が余り変化せず、使用後に処理施設等において
速やかに分解されるものが好ましい。
【0004】エチレン−ビニルアルコール共重合体は耐
水性、本質的生分解性等の性質を有し、生分解性素材と
してその性質を利用した展開が考えられているが、それ
自体の自然界での生分解は速くない。従来、エチレン−
ビニルアルコール共重合体の生化学的な分解について
は、ポリビニルアルコール分解菌であるシュードモナス
・ベシキュラリス(Pseudomonas vesicularis )由来の
酵素を用いた方法(日経ニューマテリアル1990年3
月26日号)が知られているのみである。
【0005】ところで、最近コンポストによる分解が注
目を浴びている。分別ゴミをコンポスト処理可能な袋に
詰め、これらをコンポスト処理場でそのまま処理すれ
ば、1〜3カ月程度の短期間で土壌改良剤として自然に
戻すことができる。しかし、本質的に分解される高分子
物質でも、処理期間内に低分子物質に分解されないとコ
ンポストの品質に影響を与えてしまうため、より有利な
分解処理を行うには、高分子物質分解菌をコンポストに
混合する方法が有利である。しかしながら、コンポスト
処理では発酵時に60〜70℃の高温にさらされるた
め、分解菌の中でも好熱菌または高温耐性菌が必要とな
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体は自然界での生分解性が
速くないため、コンポスト等の処理施設において分解処
理することが要求されるが、エチレン−ビニルアルコー
ル共重合体をコンポスト処理における60〜70℃の高
温条件下で分解する微生物は知られていない。しかし
て、本発明の1つの目的は、エチレン−ビニルアルコー
ル共重合体を既存のコンポストにおいて効果的に分解す
る能力を有する微生物を提供することにあり、他の目的
は該微生物を用いてエチレン−ビニルアルコール共重合
体を分解する方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、エチレン−ビニルアルコール共重合体分解能力
を有するバチルス属に属する微生物を用いて、エチレン
−ビニルアルコール共重合体を分解することを特徴とす
るエチレン−ビニルアルコール共重合体の分解方法、お
よびエチレン−ビニルアルコール共重合体分解能力を有
するバチルス・ステアロサーモフィルス(Bacillus ste
arothermophilus )を提供することにより達成される。
【0008】本発明の微生物の具体例としては、バチル
ス・ステアロサーモフィルスKG−10(Bacillus ste
arothermophilus KG-10 )菌株(FERM P−148
44として寄託)が挙げられる。上記微生物は本発明者
らによって神奈川県横浜市の土壌から新しく分離された
菌であり、その菌学的性質は以下のとおりである。
【0009】(a) 形態 (1) 形および大きさ:桿菌(1.1〜1.5μ×3.5
〜5.5μ) (2) 運動性の有無:有り (3) 胞子の有無:有り、胞子嚢わずかに膨出 (4) グラム染色性:陽性 (b) 生育状況 (1) 肉汁寒天平板培養:円形でわずかにもりあがり、光
沢なし;淡黄色 (2) ゼラチンの液化:無し (c) 生理的性質 (1) 硝酸塩の還元:無し (2) V−Pテスト:陰性 (3) デンプンの加水分解:無し (4) クエン酸の利用:有り (5) プロピオン酸の利用:有り (6) カタラーゼ:有り (7) 酸素に対する態度:好気性 (8) 嫌気下での生育:無し (9) 耐酸性:pH6.8では生育するが、5.7では生
育せず (10) 塩化ナトリウム耐性:5%では生育するが、7%
では生育せず (11) 温度に対する態度:30℃では生育せず、40℃
で生育が認められ、65℃でも生育可能 (12) DNAのGC含量:41mol%
【0010】上記の菌学的性質をバージェイズ・マニュ
アル・オブ・デターミネイティブ・バクテリオロジー
(Bergey's Mannual of Determinative Bacteriology)
第8版およびバージェイズ・マニュアル・オブ・システ
マティック・バクテリオロジー(Bergey's Mannual of
Systematic Bacteriology )に従って検索した結果、本
菌株はバチルス・ステアロサーモフィルスに属する微生
物であると同定された。バチルス・ステアロサーモフィ
ルスに属する微生物で、エチレン−ビニルアルコール共
重合体を分解する微生物に関する報告はされていないこ
とから、本細菌はバチルス・ステアロサーモフィルスに
属する新規な微生物と判断される。
【0011】この菌株はバチルス・ステアロサーモフィ
ルスKG−10(Bacillus stearothermophilus KG-10
)菌株と命名され、FERM P−14844として
工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託、保管されて
いる。
【0012】本発明の菌株の分離は以下のようにして行
うことができる。無菌水で適当に希釈した土壌サンプル
の上清を、炭素源としてエチレン−ビニルアルコール共
重合体を含有し、窒素源およびその他の無機塩類を含有
する培地に植菌し、培養を行う。この培養液の一部を種
として同様に集積培養を繰り返すことにより微生物の濃
化を行う。ここで、集積培養は振盪培養が好ましい。得
られた培養液から微生物を単離し、さらにこの単離菌を
培養したのち、エチレン−ビニルアルコール共重合体分
解能を確認して、本発明の菌株を得る。
【0013】本発明におけるエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体の分解は、エチレン−ビニルアルコール共重
合体分解能力を有するバチルス属に属する微生物の培養
下に行われる。かかる微生物の培養に用いられる培地と
しては、該微生物が良好に生育するものであれば特に制
限されない。培地成分として適当な炭素源、窒素源およ
び無機塩類等を含有する。炭素源としては、エチレン−
ビニルアルコール共重合体のフィルムあるいは微粉砕し
た固体が用いられるが、必要に応じ、他の炭素源、例え
ば酵母エキス、ペプトン等を用いてもよい。窒素源とし
ては、酵母エキス、ペプトン等の有機窒素源のほかに、
硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、アンモニア水、
硝酸ナトリウム等の無機窒素源が用いられる。無機塩類
としては、各種のリン酸塩、硫酸マグネシウム等が用い
られる。培地には、さらに必要に応じて栄養源を添加し
てもよい。栄養源としては、菌の生育に必要な無機金属
塩(鉄塩、マンガン塩等)、アミノ酸類(グルタミン
酸、アスパラギン酸等)またはビタミン類(ビオチン、
ビタミンB12等)が用いられる。なお、本発明でいうエ
チレン−ビニルアルコール共重合体とはエチレン含量が
5モル%から55モル%までのもので、鹸化度が95.
0%から99.9%のものを意味する。
【0014】培養は通常、振盪または通気撹拌培養等の
好気条件下に行われる。培養温度は40℃〜70℃の範
囲が好ましく、50℃〜65℃の範囲がより好ましい。
また、培地のpHは通常6〜8の範囲が好ましく、pH
6.5〜7.8の範囲がより好ましい。培養は通常3日
間以上行うのが好ましい。
【0015】上記条件で微生物は生育し、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体を分解する。分解の程度は、微
生物の生育度、全有機体炭素量の変化、酸素吸収量の変
化、残存エチレン−ビニルアルコール共重合体の重量お
よび溶液粘度等を調べることにより知ることができる。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0017】実施例1: バチルス・ステアロサーモフ
ィルスKG−10の分離 土壌サンプル1白金耳を無菌水10mlに懸濁させ、静
置し、その上清50μlを、エチレン−ビニルアルコー
ル共重合体(エチレン含量44モル%)からなる厚さ1
5μm、重量約250mgのフィルム片を含む5mlの
液体培地(組成:硫酸アンモニウム0.4%、リン酸一
カリウム0.1%、リン酸二カリウム0.2%、硫酸マ
グネシウム0.05%および酵母エキス0.1%;以
下、培地Aとする)に植菌した。東京理化器械株式会社
製の振盪機(OSI−501型)にて120rpm、6
0℃で1週間培養を行い、この培養液の一部を種として
同様に集積培養を3回繰り返した。微生物が増殖した培
養液から微生物を単離し、さらにこの単離菌を用いて1
週間の培養を同様に行った。生分解能の評価は、培養液
の濁度、溶存有機体炭素量、エチレン−ビニルアルコー
ル共重合体フィルムの重量およびフィルムの溶液粘度を
測定することにより行った。なお、粘度は回収したフィ
ルム片0.5g当り100mlの溶媒(フェノール/ト
リクロロエタン=1/1)を用いて溶解し、30℃にて
測定した。これらの操作の過程で生育度が速く、フィル
ムの溶液粘度の低下が大きかった1菌株を単離し、バチ
ルス・ステアロサーモフィルスKG−10と命名した。
【0018】実施例2 バチルス・ステアロサーモフィルスKG−10を、肉エ
キス0.5%、ポリペプトン1.0%、酵母エキス0.
1%、食塩0.5%および寒天1.5%からなる組成の
斜面培地に植菌し、60℃で2日間培養した。次に生育
した菌体の1白金耳をエチレン−ビニルアルコール共重
合体(エチレン含量44モル%)からなる厚さ15μ
m、重量250mgのフィルム片を含む5mlの培地A
に植菌し、東京理化器械株式会社製の振盪機(OSI−
501型)にて120rpm、60℃で10日間振盪培
養を行ったところ、図1に示す結果が得られた。
【0019】実施例3 実施例2においてエチレン−ビニルアルコール共重合体
として用いたフィルムの代わりに、液体窒素共存下で粉
砕し、ふるいにかけて得られた75μm以下の微粉末の
エチレン−ビニルアルコール共重合体(エチレン含量4
4モル%)100mgを使用する以外は、実施例1と同
様の操作を行った後、遠心分離により微粉末を回収し、
フェノールとトリクロロエタンの混合溶媒でエチレン−
ビニルアルコール共重合体を抽出し、溶液粘度を測定し
た。結果を表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】実施例4 バチルス・ステアロサーモフィルスKG−10を肉エキ
ス0.5%、ポリペプトン1.0%、酵母エキス0.1
%、食塩0.5%および寒天1.5%からなる組成の斜
面培地に植菌し、60℃で3日間培養した。次に生育し
た菌体の1白金耳をエチレン−ビニルアルコール共重合
体(エチレン含量44モル%)からなる75ミクロン以
下の微粉末100mgを含む5mlの培地A10本に植
菌し、東京理化器械株式会社製の振盪機(OSI−50
1型)にて120rpm、60℃で7日間培養を行っ
た。増殖した微生物を遠心分離(10000rpm、1
0分)により集め、これを5mlの水にて懸濁分散し
た。成熟期のコンポスト100gにエチレン−ビニルア
ルコール共重合体からなるフィルム(厚さ15μm、重
さ500mg)と先の菌体を混合し、温度を60℃にコ
ントロールしながら、2週間微生物を作用させた。試験
後フィルムを取り出し、バチルス・ステアロサーモフィ
ルスKG−10無添加のものと重量変化を比較した。そ
の結果、バチルス・ステアロサーモフィルスKG−10
無添加のものは、この期間では重量変化が認められなか
ったが、培養菌体を添加した系ではフィルム重量が70
%にまで低下していた。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、エチレン−ビニルアル
コール共重合体を効果的に分解することができ、しかも
該分解処理を既存のコンポストで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の菌株によるエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体の分解状況を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 1:07)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン−ビニルアルコール共重合体分
    解能力を有するバチルス(Bacillus)属に属する微生物
    を用いて、エチレン−ビニルアルコール共重合体を分解
    することを特徴とするエチレン−ビニルアルコール共重
    合体の分解方法。
  2. 【請求項2】 バチルス属に属する微生物がバチルス・
    ステアロサーモフィルス(Bacillus stearothermophilu
    s )に属するものである請求項1記載の分解方法。
  3. 【請求項3】 バチルス・ステアロサーモフィルスに属
    する微生物がバチルス・ステアロサーモフィルスKG−
    10(Bacillus stearothermophilus KG-10)菌株(F
    ERM P−14844として寄託)である請求項2記
    載の分解処理方法。
  4. 【請求項4】 エチレン−ビニルアルコール共重合体分
    解能力を有するバチルス・ステアロサーモフィルス(Ba
    cillus stearothermophilus )。
  5. 【請求項5】 バチルス・ステアロサーモフィルスKG
    −10(Bacillus stearothermophilus KG-10 )菌株
    (FERM P−14844として寄託)である請求項
    4記載のバチルス・ステアロサーモフィルス。
JP7429395A 1995-03-31 1995-03-31 エチレン−ビニルアルコール共重合体の分解方法 Pending JPH08266270A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002275307A (ja) * 2001-01-12 2002-09-25 Showa Denko Kk 親水性ポリマーの分解方法

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JP2002275307A (ja) * 2001-01-12 2002-09-25 Showa Denko Kk 親水性ポリマーの分解方法

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