JPH0937776A - ポリ乳酸樹脂を分解する微生物およびポリ乳酸樹脂の微生物分解方法 - Google Patents

ポリ乳酸樹脂を分解する微生物およびポリ乳酸樹脂の微生物分解方法

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JPH0937776A
JPH0937776A JP7160501A JP16050195A JPH0937776A JP H0937776 A JPH0937776 A JP H0937776A JP 7160501 A JP7160501 A JP 7160501A JP 16050195 A JP16050195 A JP 16050195A JP H0937776 A JPH0937776 A JP H0937776A
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polylactic acid
acid resin
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豊 常盤
Hideo Tanaka
秀夫 田中
Puranamuda Harudanin
プラナムダ ハルダニン
Masahito Yahata
雅人 矢幡
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Shimadzu Corp
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリ乳酸樹脂およびそれらを含むプラスチッ
クを直接生物学的に分解処理する微生物およびその方法
を提供することを目的とする。 【構成】 例えばAmycolatopsis mediterranei に属す
る放線菌（ＦＥＲＭ Ｐ―１４９２１）を用いて、ポリ
乳酸樹脂を分解する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な生物学的処理法
によるポリ乳酸樹脂の分解方法および分解能を有する微
生物に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、プラスチック廃棄物の処理が問題
になっている。処理方法としては焼却や埋め立てが主で
あるが、焼却は地球温暖化の促進、埋め立ては埋立地の
減少等の問題を抱え、生物学的分解処理法が注目れてい
る。また、ポリ乳酸樹脂は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おり、近い将来、現在使用
されているプラスチック同様廃棄物問題がクローズアッ
プされることが十分に予想される。
【０００３】ポリ乳酸樹脂は水系の中で加水分解する高
分子であり、現在医療や医薬用材料として応用されてい
るが、澱粉等の再生可能な資源から乳酸醗酵を通して合
成できることから、環境分解が困難である汎用プラスチ
ックに代わる生分解性プラスチックの素材として注目さ
れている。ポリ乳酸樹脂はその構成モノマーの種類によ
りポリＬ−乳酸、ポリＤ−乳酸、ポリＤＬ−乳酸あるい
は他の高分子との共重合体が存在している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ポリ乳酸樹脂は酵素に
よって加水分解が促進されていると知られている。しか
しながら、これまでポリ乳酸樹脂およびその廃棄物を直
接生物学的に分解処理する技術は皆無であった。
【０００５】そこで、本発明は、ポリ乳酸樹脂およびそ
れらを含むプラスチックを直接生物学的に分解処理する
微生物およびその方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】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、微
生物学的手段により優れたポリ乳酸分解活性を有する放
線菌を見い出し、本研究を完成するに至った。
【０００７】即ち、本発明によれば、ポリ乳酸を放線菌
で分解することを特徴とするポリ乳酸樹脂の分解方法が
提供され、また無機塩類を含む培地にポリ乳酸樹脂とAm
ycolatopsis 属に属する放線菌を添加し、分解すること
を特徴とするポリ乳酸樹脂の分解方法が提供され、特に
前記Amycolatopsis mediterranei に属する放線菌（Ｆ
ＥＲＭ Ｐ―１４９２１）であることを特徴とする前記
ポリ乳酸樹脂の分解方法が提供される。更に培養条件が
ｐＨ４．０−１０．０、温度１０〜４７℃であることを
特徴とする前記ポリ乳酸樹脂の分解方法が提供される。
【０００８】なお、本発明でいうポリ乳酸樹脂とは、乳
酸を主要成分とする重合体をさし、ポリＬ−乳酸やポリ
Ｄ−乳酸等のポリ乳酸ホモポリマ−、ポリＬ／Ｄ−乳酸
共重合体、及びこれらに他のポリマ−を共重合させたポ
リ乳酸共重合体、そして上記ポリマ―間、および他の成
分ポリマ−とのブレンド体を含み、重合体中の乳酸成分
の重量比率が１０％以上のものをいう。
【０００９】本発明はポリ乳酸樹脂の分解を、その分解
能を有する微生物に行わせることで、好気条件下でのポ
リ乳酸樹脂の分解処理を可能にするものである。
【００１０】ポリ乳酸分解活性を有する微生物は放線菌
である。放線菌としては表１に示す菌が挙げられる。
【００１１】
【表１】 その中で特にAmycolatopsis mediterranei に属する放
線菌が好ましく、その分離獲得は以下に示す方法により
行った。
【００１２】本発明者らは茨城県つくば市の土壌、河川
および湖沼水を採用し、以下に詳述する操作を経てポリ
乳酸樹脂を分解する好気性微生物を分離獲得した。
【００１３】以下の表２に示す基本培地１リットルに１
０００ｍｇのポリ乳酸樹脂を乳化させ、１．５％の寒天
を含む寒天平板培地を調製した。各サンプル１ｇを５ｍ
ｌの滅菌水に懸濁させ、１０3 −１０5 に希釈した後、
０．２ｍｌを調製した培地に塗布した。培養は３０℃の
ふ卵器中で行った。培地上に生育したコロニーの中でコ
ロニーの周囲に透明域を形成したものをポリ乳酸樹脂の
分解菌とし、白金耳でコロニーを釣り上げることにより
単離操作を行った。
【００１４】
【表２】 サンプル４３個の中から培地上に生育したコロニーの周
囲に透明域を確認したサンプルは一サンプルのみであっ
た。そのコロニーを白金耳で釣り上げ、同様な培地を用
い純粋分離し、ポリ乳酸樹脂分解菌（ＦＥＲＭ Ｐ−１
４９２１）を得ることができた。
【００１５】分離菌株をＹＭ寒天培地に接種しコロニー
を形成させ、得られた菌体の性状について顕微鏡で観察
し、また生化学的性状を調べた。結果は以下の表３に示
す。
【表３】 表３に示す結果をBergey's Manual of Determinative B
acteriology ９版等に参照したところ、上記の菌株はAm
ycolatopsis mediterranei属の菌と性状が類似している
ことから、ＦＥＲＭ Ｐ−１４９２１はAmycolatopsis
mediterraneiであることが示された。
【００１６】本発明で使用される菌株はAmycolatopsis
mediterranei属とし、ポリ乳酸樹脂を処理するために本
菌株（ＦＥＲＭ Ｐ−１４９２１）を含んだ微生物群を
用いることが望ましい。
【００１７】本菌株又は本菌株を含む微生物群は必要に
応じて、凍結乾燥した粉末、その粉末と各種ビタミンや
ミネラルと必要な栄養源を配合した後打錠した錠剤、先
に記した基本培地中で生育培養させた培養液、の形でポ
リ乳酸樹脂の処理に提供される。
【００１８】本発明における培養において使用される基
本培地は、窒素源として例えば、硫酸アンモニウム、リ
ン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム等が使用され、そ
の他無機塩としてリン酸−カリウム、リン酸二カリウ
ム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウム、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、そのｐＨは４．０〜１０．０であり好ましく５．０
〜８．０である。また、培養温度は１０〜４７℃であり
好ましくは１０〜４０℃である。
【００１９】本発明のポリ乳酸の生物学的分解処理は、
培養槽に先に示した基本培地、処理されるべきポリ乳酸
樹脂、上記菌株および菌群を配合した粉末、錠剤、培養
液を添加することで行われることが望ましいが、上記菌
株を活性汚泥およびコンポストに組み込んでも良い。な
お、基本培地に対するポリ乳酸樹脂の投入量は、０．０
１重量％〜１０重量％が望ましい。添加する微生物量は
極少量であっても構わないが、投入量が処理時間に影響
を及ぼさないためにポリ乳酸樹脂に対して０．０１重量
％以上が好ましい。
【００２０】
【実施例】表２の基本培地１００ｍｌに対しポリ乳酸樹
脂を加工したフィルムＡ（Ｍｗ：２．７２×１０5 ）お
よびフィルムＢ（Ｍｗ：１．８９×１０5 ）を炭素源と
して添加したものを各々用意し、ＦＥＲＭ Ｐ−１４９
２１菌株を接種、３０℃で、フィルムＡ添加培地は１４
日、フィルムＢ添加培地は３０日間、１８０ｒｐｍ回転
型振とう機で培養した。添加フィルムの分解に伴う水溶
性の全有機炭素量（ＴＯＣ）を測定した。その結果は表
４に示したように、菌株を植菌しないコントロールに比
べ、ＴＯＣが約３〜６倍増加した。なお、分解後のフィ
ルムを走査型電子顕微鏡ＪＳＭ−Ｔ２２０型（日本電子
株式会社製）で倍率５０００倍、加速電圧１５ｋＶで観
察した結果、図１、２に示す如く表面が粗くなったこと
が確認された。
【００２１】以上のことから、分離菌株は高分子量のポ
リ乳酸樹脂フィルムを分解できることが明らかになっ
た。なお、図１はＦＥＲＭ Ｐ−１４９２１によるフィ
ルムＡの分解を示すもので、培養１４日後のフィルムの
表面構造を表している。図１（ａ）はＦＥＲＭ Ｐ−１
４９２１無植菌、図１（ｂ）はＦＥＲＭ Ｐ−１４９２
１植菌である。また、図２はＦＥＲＭ Ｐ−１４９２１
によるフィルムＢの分解を示すもので、培養３０日後の
フィルムの表面構造を表している。図２（ａ）はＦＥＲ
Ｍ Ｐ−１４９２１無植菌、図２（ｂ）はＦＥＲＭ Ｐ
−１４９２１植菌である。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【発明の効果】本発明のポリ乳酸樹脂の分解方法は、ポ
リ乳酸樹脂廃棄物の処理方法であり、これまで既存の燒
却のように排ガスも生じず、埋立処理に比べて極めて省
時間な技術であり、廃棄物処理上で極めて価値の高い方
法である。また、コンポスト化施設で本発明の処理方法
を用いることにより、ポリ乳酸樹脂を有機酸等の有用物
質や堆肥に転換することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＦＥＲＭ Ｐ−１４９２１によるフィルムＡの
分解を示すもので、培養１４日後のフィルムの表面構造
【図２】ＦＥＲＭ Ｐ−１４９２１によるフィルムＢの
分解を示すもので、培養３０日後のフィルムの表面構造
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ１２Ｒ 1:01） (72)発明者 田中 秀夫 茨城県つくば市天王台１丁目１番１号 筑 波大学応用生物化学系内 (72)発明者 ハルダニン プラナムダ 茨城県つくば市天王台１丁目１番１号 筑 波大学応用生物化学系内 (72)発明者 矢幡 雅人 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリ乳酸樹脂の分解能を有するAmycolat
    opsis mediterranei（ＦＥＲＭ Ｐ−１４９２１）。
  2. 【請求項２】 ポリ乳酸樹脂を放線菌で分解することを
    特徴とするポリ乳酸樹脂の分解方法。
  3. 【請求項３】 請求項２の放線菌がAmycolatopsis 属に
    属する菌である請求項２記載のポリ乳酸樹脂の分解方
    法。
  4. 【請求項４】 請求項３の放線菌がAmycolatopsis medi
    terraneiである請求項３記載のポリ乳酸樹脂の分解方
    法。
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