JPH1146755A - ポリ乳酸樹脂を分解する放線菌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放線菌およびポリ乳酸樹脂の微生物分解方法Info
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- JPH1146755A JPH1146755A JP21082997A JP21082997A JPH1146755A JP H1146755 A JPH1146755 A JP H1146755A JP 21082997 A JP21082997 A JP 21082997A JP 21082997 A JP21082997 A JP 21082997A JP H1146755 A JPH1146755 A JP H1146755A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】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 処理する放線菌お
よびその方法を提供する事を目的とする。 【解決手段】 本発明は、無機塩類を含む培地にポリ乳
酸樹脂とActinomadura属に属する放線菌を添加し分解す
る事を特徴とするポリ乳酸樹脂の分解方法であって、特
に前記Actinomadura属に属する放線菌が、 Actinomadur
a viridis（ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７）である。
ラスチックを、直接生物学的に分解 処理する放線菌お
よびその方法を提供する事を目的とする。 【解決手段】 本発明は、無機塩類を含む培地にポリ乳
酸樹脂とActinomadura属に属する放線菌を添加し分解す
る事を特徴とするポリ乳酸樹脂の分解方法であって、特
に前記Actinomadura属に属する放線菌が、 Actinomadur
a viridis（ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７）である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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
る耐熱性放線菌に関する。
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
る耐熱性放線菌に関する。
【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、埋め立ては埋め立て地
の減少等の問題を抱え、生物学的分解処理法が注目され
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。
になっている。処理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、埋め立ては埋め立て地
の減少等の問題を抱え、生物学的分解処理法が注目され
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。
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ための微生物およびその微生物に
よる分解法技術は、ほとんど知られていなかった。 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放線菌およびそ
の方法を提供する事を目的とする。
よって加水分解が促進されると知られている。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ための微生物およびその微生物に
よる分解法技術は、ほとんど知られていなかった。 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放線菌およびそ
の方法を提供する事を目的とする。
【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、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出
し、本発明を完成するに至った。
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出
し、本発明を完成するに至った。
【０００６】即ち、本発明によれば、ポリ乳酸を放線菌
で分解する事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Acti
nomadura属に属する放線菌を添加し分解する事を特徴と
するポリ乳酸樹脂の分解方法が提供され、特に前記Acti
nomadura属に属する放線菌が Actinomadura viridis
（ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７）である事を特徴とする前
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１０〜７５℃である事
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。
で分解する事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Acti
nomadura属に属する放線菌を添加し分解する事を特徴と
するポリ乳酸樹脂の分解方法が提供され、特に前記Acti
nomadura属に属する放線菌が Actinomadura viridis
（ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７）である事を特徴とする前
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１０〜７５℃である事
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。
【０００７】なお、本発明でいうポリ乳酸とは、乳酸を
主要成分とする重合体を指し、ポリＬ−乳酸やポリＤ−
乳酸等のポリ乳酸ホモポリマー、ポリＬ／Ｄ−乳酸共重
合体、およびこれらに他のポリマーを共重合させたポリ
乳酸共重合体、そして上記ポリマー間、および他の成分
ポリマー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％以上のものを言う。
主要成分とする重合体を指し、ポリＬ−乳酸やポリＤ−
乳酸等のポリ乳酸ホモポリマー、ポリＬ／Ｄ−乳酸共重
合体、およびこれらに他のポリマーを共重合させたポリ
乳酸共重合体、そして上記ポリマー間、および他の成分
ポリマー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％以上のものを言う。
【０００８】本発明は、ポリ乳酸樹脂の分解を、その分
解能を有する放線菌に行わせる事で、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。
解能を有する放線菌に行わせる事で、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。
【０００９】ポリ乳酸分解活性を有する微生物は放線菌
である。その中で特にActinomadura属に属する放線菌が
好ましく、その分離獲得は以下に示す方法により行っ
た。本発明者らは、茨城県つくば市の土壌およびコンポ
ストを採用し、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。
である。その中で特にActinomadura属に属する放線菌が
好ましく、その分離獲得は以下に示す方法により行っ
た。本発明者らは、茨城県つくば市の土壌およびコンポ
ストを採用し、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。
【００１０】以下の表１に示す基本培地１Ｌに１０００
mg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５mlの滅菌水
に懸濁させ、１０〜１０2 倍に希釈した後、０．２mlを
調製した培地に塗布した。培養は、５０℃の孵卵機中で
行った。培地上に生育したコロニーの中で、コロニーの
周囲に透明領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事により単離
操作を行った。
mg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５mlの滅菌水
に懸濁させ、１０〜１０2 倍に希釈した後、０．２mlを
調製した培地に塗布した。培養は、５０℃の孵卵機中で
行った。培地上に生育したコロニーの中で、コロニーの
周囲に透明領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事により単離
操作を行った。
【００１１】
【表１】 基本培地組成 Ｎａ2 ＭｏＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ ０．５mg Ｎａ2 ＷＯ4 ・２Ｈ2 Ｏ ０．５mg ＭｎＳＯ4 ０．５mg ＦｅＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ １０．０mg ＮａＣｌ １０．０mg （ＮＨ４）2 ＳＯ4 １０００．０mg ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ２００．０mg Ｋ2 ＨＰＯ4 １６００．０mg ＫＨ2 ＰＯ4 ２００．０mg 界面活性剤 １００．０mg 酵母エキス １００．０mg 蒸留水１Ｌ中 ｐＨ７．０ 培地中生育したコロニーの中から、周囲に透明領域を確
認したサンプル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−１６２４７）を得る事が出来た。
認したサンプル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−１６２４７）を得る事が出来た。
【００１２】分解菌株を、ＮＵＴＲＩＥＮＴ ＢＲＯＴ
Ｈ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た。結果は以下の表２に示す。
Ｈ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た。結果は以下の表２に示す。
【００１３】
【表２】 菌株名 Actinomadura （ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７） コロニーの形態 直径２ｍｍ グラム染色 variable 胞子 − 移動性 − 生育温度 ４５℃ ＋ ５０℃ ＋ ５５℃ ＋ ６０℃ − カタラーゼ ＋ オキシターゼ − ＯＦテスト Alkaline 表２に示す結果を Bergey's Manual of Determinative
Bacteriology ９版等に参照し、また脂肪酸分析の結果
から、上記の菌株は Actinomadura 属の菌と性状が類似
している事から、ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７はActinoma
dura viridisである事が示された。
Bacteriology ９版等に参照し、また脂肪酸分析の結果
から、上記の菌株は Actinomadura 属の菌と性状が類似
している事から、ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７はActinoma
dura viridisである事が示された。
【００１４】本発明で使用される菌株は Actinomadura
属とし、ポリ乳酸樹脂を処理するために本菌株（ＦＥＲ
Ｍ Ｐ−１６２４７）を含んだ微生物群を用いる事が望
ましい。
属とし、ポリ乳酸樹脂を処理するために本菌株（ＦＥＲ
Ｍ Ｐ−１６２４７）を含んだ微生物群を用いる事が望
ましい。
【００１５】本菌株または、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に打錠した錠
剤、先に記した基本培地中で生育培養させた培養液等の
形で、ポリ乳酸樹脂の処理に提供される。
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に打錠した錠
剤、先に記した基本培地中で生育培養させた培養液等の
形で、ポリ乳酸樹脂の処理に提供される。
【００１６】本発明における培養に於いて使用される基
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一カリウム、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、
モリブテン酸ナトリウム、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、好ましくはｐ
Ｈ５．０〜８．０である。また、培養温度は１０〜７５
℃であり、好ましくは３０〜７０℃である。
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一カリウム、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、
モリブテン酸ナトリウム、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、好ましくはｐ
Ｈ５．０〜８．０である。また、培養温度は１０〜７５
℃であり、好ましくは３０〜７０℃である。
【００１７】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
液を添加する事で行われる事が望ましいが、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、０．０１重
量％〜１０. ０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。
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
液を添加する事で行われる事が望ましいが、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、０．０１重
量％〜１０. ０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。
【００１８】
【実施例１】表１の基本培地１Ｌに１０００mgのポリ乳
酸樹脂（Mw : 1.89 ×105 ）を乳化させた１．５％の寒
天を含む寒天平板培地を用意し、ＦＥＲＭ Ｐ−１６２
４７菌株を接種し、５０℃で２週間培養した。その結果
は図１に示したように、乳化白濁した寒天平板培地上で
の、ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７菌株のコロニー形成に伴
い、コロニー周囲に透明領域が確認された。
酸樹脂（Mw : 1.89 ×105 ）を乳化させた１．５％の寒
天を含む寒天平板培地を用意し、ＦＥＲＭ Ｐ−１６２
４７菌株を接種し、５０℃で２週間培養した。その結果
は図１に示したように、乳化白濁した寒天平板培地上で
の、ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７菌株のコロニー形成に伴
い、コロニー周囲に透明領域が確認された。
【００１９】
【実施例２】表１の基本培地１００mlに対し、粉末加工
したポリ乳酸樹脂（Mw : 1.89 ×105 ）を炭素源として
１００mg添加したものを用意し、ＦＥＲＭ Ｐ−１６２
４７菌株を接種し、５０℃で、粉末加工したポリ乳酸樹
脂を４週間、１８０ｒｐｍ回転型振とう機で培養した。
添加した粉末加工ポリ乳酸樹脂の分解に伴う、ポリ乳酸
樹脂の回収重量（クロロホルム抽出）の変化を測定し
た。その結果は表３に示したように、菌株を植菌しない
コントロールが培養前後で重量が変化しなかったのに比
べ、ポリ乳酸樹脂の回収重量が約２５％減少した。
したポリ乳酸樹脂（Mw : 1.89 ×105 ）を炭素源として
１００mg添加したものを用意し、ＦＥＲＭ Ｐ−１６２
４７菌株を接種し、５０℃で、粉末加工したポリ乳酸樹
脂を４週間、１８０ｒｐｍ回転型振とう機で培養した。
添加した粉末加工ポリ乳酸樹脂の分解に伴う、ポリ乳酸
樹脂の回収重量（クロロホルム抽出）の変化を測定し
た。その結果は表３に示したように、菌株を植菌しない
コントロールが培養前後で重量が変化しなかったのに比
べ、ポリ乳酸樹脂の回収重量が約２５％減少した。
【００２０】以上の事から、分離菌株は高分子のポリ乳
酸樹脂を分解出来る事が明らかとなった。なお、図１は
ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７による寒天平板培地中のポリ
乳酸樹脂を分解しているコロニーの培養２週間後の状態
を示すものである。
酸樹脂を分解出来る事が明らかとなった。なお、図１は
ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７による寒天平板培地中のポリ
乳酸樹脂を分解しているコロニーの培養２週間後の状態
を示すものである。
【００２１】
【表３】 FERM P-16247菌株による分解に伴うポリ乳酸樹脂の回収重量の変化 回収重量（mg） 培養前 培養後 FERM P-16247 無植菌 100.0 97.6 FERM P-16247 植菌 100.0 76.0
【００２２】
【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、これまで既存の焼
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。
リ乳酸樹脂廃棄物の処理方法であり、これまで既存の焼
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。
【００２３】また、コンポスト化施設で本発明の処理方
法を用いる事により、ポリ乳酸樹脂を有機酸等の有用物
質や堆肥に転換する事も可能である。
法を用いる事により、ポリ乳酸樹脂を有機酸等の有用物
質や堆肥に転換する事も可能である。
【図１】ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７による寒天平板培地
中のポリ乳酸樹脂を分解しているコロニーの、培養２週
間後の状態を表わす顕微鏡写真。
中のポリ乳酸樹脂を分解しているコロニーの、培養２週
間後の状態を表わす顕微鏡写真。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１２Ｒ 1:03） (72)発明者 長井 直子 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 (72)発明者 軸屋 博之 茨城県つくば市吾妻３丁目17−１ 株式会 社島津製作所つくば技術センター内
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリ乳酸樹脂の分解能を有する Actinom
adura viridis （ＦＥＲＭ Ｐ−１６２４７）。 - 【請求項２】 ポリ乳酸樹脂をActinomadura 属に属す
る菌で分解する事を特徴とするポリ乳酸樹脂の分解方
法。 - 【請求項３】 請求項２の放線菌が Actinomadura viri
dis である請求項２記載のポリ乳酸樹脂の分解方法。 - 【請求項４】 請求項３の放線菌が耐熱性の Actinomad
ura viridis である請求項３記載のポリ乳酸樹脂の分解
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21082997A JP3897261B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | ポリ乳酸樹脂を分解する放線菌およびポリ乳酸樹脂の微生物分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21082997A JP3897261B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | ポリ乳酸樹脂を分解する放線菌およびポリ乳酸樹脂の微生物分解方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1146755A true JPH1146755A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3897261B2 JP3897261B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=16595812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21082997A Expired - Lifetime JP3897261B2 (ja) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | ポリ乳酸樹脂を分解する放線菌およびポリ乳酸樹脂の微生物分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3897261B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001032902A1 (fr) * | 1999-11-04 | 2001-05-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Procede de degradation de resines polylactate |
| JP2007319077A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | National Univ Corp Shizuoka Univ | プラスチックの分解方法及び微生物 |
| JP2008167701A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | National Univ Corp Shizuoka Univ | ポリ乳酸の分解方法、ポリ乳酸分解組成物及びそれに用いる微生物 |
-
1997
- 1997-08-05 JP JP21082997A patent/JP3897261B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001032902A1 (fr) * | 1999-11-04 | 2001-05-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Procede de degradation de resines polylactate |
| US7235398B2 (en) | 1999-11-04 | 2007-06-26 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method for degrading polylactide resins |
| JP2007319077A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | National Univ Corp Shizuoka Univ | プラスチックの分解方法及び微生物 |
| JP2008167701A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | National Univ Corp Shizuoka Univ | ポリ乳酸の分解方法、ポリ乳酸分解組成物及びそれに用いる微生物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3897261B2 (ja) | 2007-03-22 |
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