JPH1075773A - エチレン−ビニルアルコール共重合体の分解法 - Google Patents

エチレン−ビニルアルコール共重合体の分解法

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JPH1075773A
JPH1075773A JP23388696A JP23388696A JPH1075773A JP H1075773 A JPH1075773 A JP H1075773A JP 23388696 A JP23388696 A JP 23388696A JP 23388696 A JP23388696 A JP 23388696A JP H1075773 A JPH1075773 A JP H1075773A
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JP
Japan
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ethylene
vinyl alcohol
alcohol copolymer
microorganism
bacillus brevis
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JP23388696A
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Kosuke Tomita
耕右 冨田
Masao Tsuji
正男 辻
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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
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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方法に
用いられる微生物を提供する。 【解決手段】 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・ブレビス(bacillus brevis
)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処理方法に
用いられるバチルス・ブレビス(Bacillus brevis )。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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・ブレビ
ス(Bacillus brevis )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)および好熱菌であるバチルス・ステアロサ
ーモフィルス(Bacillus stearorhermophilus )に属す
る微生物を用いた方法[ポリマー プレプリンツ ジャ
パン(Polymer preprints, Japan)、44巻、12号、
3134頁(1995年)]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
処理では発酵時に高温(約60℃)にさらされるため、
分解菌の中でも好熱菌あるい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。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・ブレビス(Bacillus brevis )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・ブレビス
(Bacillus brevis )を提供することにより達成され
る。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の微生物の具体例として
は、バチルス・ブレビスKG−12(Bacillusbrevis K
G-12 )菌株(FERM P−15807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(0.6〜1.0μm×3.
5〜5.5μm) (2) 運動性の有無:有り (3) 胞子の有無:有り、楕円形で亜端立、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、光沢無し、淡黄色、盛り
上がり有り (2) ゼラチンの液化:有り (c) 生理的性質 (1) 硝酸塩の還元:有り (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:無し (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) 温度に対する態度:30℃では生育せず、40℃
で生育が認められ、60℃でも生育可能であるが、65
℃では生育せず (11) 塩化ナトリウム耐性:5%以上では生育せず (12) グルコースからの酸の生成:有り (13) グルコースからのガスの発生:無し (14) 卵黄反応:無し (15) DNAのGC含量:56mol%
【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・ブレビス(Bacillus brevis )に属す
る微生物であると同定された。バチルス・ブレビスに属
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・ブレビス(Bacillus brevis )に属
する新規な微生物と判断される。
【0011】本菌株はバチルス・ブレビスKG−12
(Bacillus brevis KG-12 )菌株と命名され、FERM
P−15807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植
種源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・ブレビスに属する微生
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℃〜65℃の範
囲が好ましく、50℃〜60℃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
6.5〜7.5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・ブレビスKG−1
2の分離 無菌水で適当に希釈した土壌サンプルを静置し、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32モル%)からなる厚さ15μm、重
量約50mg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(O
SI−501型)にて120rpm、60℃で1週間培
養を行い、この培養液の一部を植種源として同様に集積
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。なお、この間に減少した液量は適宜5
0〜60℃の滅菌水を追加することにより補正した。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・ブレビスKG−12と命
名した。
【0018】実施例2 バチルス・ブレビスKG−12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32モル%)からなる厚さ15μm、重量100m
gのフィルム片を含む100ml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20日間振盪培養を行ったと
ころ、図1および図2に示す結果が得られた。
【0019】実施例3 バチルス・ブレビスKG−12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32モル%)からなる75ミクロン以下の微粉末1
00mgを含む100ml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12
0rpm、60℃で10日間培養を行った。増殖した微
生物を遠心分離(10000rpm、10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55℃にコントロールしなが
ら、3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・ブレビスKG−12無添加のものと重
量変化を比較した。その結果、バチルス・ブレビスKG
−12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80%にまで低下していた。
【0020】参考例1 バチルス・ブレビスKG−12の至適温度および至適p
Hは以下のようにして求めた。バチルス・ブレビスKG
−12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白金耳をグルコース0.5
%、硫酸アンモニウム0.4%、リン酸水素二カリウム
0.2%、リン酸二水素一カリウム0.1%、硫酸マグ
ネシウム7水和物0.05%および酵母エキス0.1%
を含む液体培地(pH6.8)10mlに植菌し種々の
温度で、また60℃にてpHのみ異なる培地で12時間
培養した後の生育度を求めた。結果を図3および図4に
示す。
【0021】
【発明の効果】エチレン−ビニルアルコール共重合体を
処理する目的で、特に既存のコンポストに添加して用い
ることができる微生物、および該微生物を用いたエチレ
ン−ビニルアルコール共重合体を含む廃棄物の分解処理
方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明微生物によるエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体の分解状況を示す図である。
【図2】本発明微生物によるエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体の分解状況を示す図である。
【図3】本発明微生物の至適培養温度を示す図である。
【図4】本発明微生物の至適pH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 C12R 1:08)

Claims (4)

    【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・ブレビス(Bacillus brevis
    )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法。
  2. 【請求項2】 バチルス・ブレビスに属する微生物がバ
    チルス・ブレビスKG−12(Bacillus brevis KG-12
    )菌株(FERM P−15807として寄託)であ
    る請求項1記載の分解法。
  3. 【請求項3】 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・ブレビス(Bacillus brevis
    )。
  4. 【請求項4】 バチルス・ブレビスKG−12(Bacill
    us brevis KG-12 )菌株(FERM P−15807と
    して寄託)である請求項3記載のバチルス・ブレビス。
JP23388696A 1996-09-04 1996-09-04 エチレン−ビニルアルコール共重合体の分解法 Pending JPH1075773A (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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* 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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