JPS58107182A - Immobilization and proliferation of living microbial cell - Google Patents

Immobilization and proliferation of living microbial cell

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JPS58107182A
JPS58107182A JP20608081A JP20608081A JPS58107182A JP S58107182 A JPS58107182 A JP S58107182A JP 20608081 A JP20608081 A JP 20608081A JP 20608081 A JP20608081 A JP 20608081A JP S58107182 A JPS58107182 A JP S58107182A
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JP
Japan
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gel
polyvinyl alcohol
water
clay mineral
concentration
Prior art date
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Application number
JP20608081A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Nanbu
南部 昌生
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Oil Corp
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Publication date
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To carry out the titled immobilization and proliferation process effectively, by drying a mixture of PVA, living microbial cells and an aqueous suspension of a specific clay mineral, at a low-temperature, adding a medium for the proliferation of microbials to the dried product, and extending the diameter of the proliferated microbial colony to a specific value. CONSTITUTION:An aqueous suspension containing (A) PVA having a saponification degree of >=95mol% and a viscosity-average polymerization degree of >=1,500, (B) a clay mineral having laminar structure and containing a three-layer (2:1-type) composite structure as the basic unit (e.g. bentonite), and (C) living microbial cells, wherein the concentration of the dissolved PVA is 1-15wt%, the concentration of suspended clay mineral is 0.7-15wt%, and the weight ratio of PVA to the clay mineral is 1/5-8/1, is dried at -6-+40 deg.C to a dehyration degree of >=15wt% and a water-content of 20-92wt% (wet basis), to obtain microbial cells embedded in a gel. A medium for the proliferation of microorganisms is added to the gel and the diameter of the formed colony of the proliferated microbial cells is extended to 30-250mum to obtain the titled immobilized and proliferated microbial cells.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微生物生菌体の固定化・増殖法に係り、特に、
ポリビニルアルコール、粘土鉱物、微生物生菌体の3者
を含む懸濁水溶液を、所定の脱水率及び含水率に達する
まで脱水することにより、生成するゲル中に微生物生菌
体を包括(包埋・固定化)後、これを効果的に増殖させ
る方法に関する。不発明は、ポリビニルアルコール、微
生物生菌体および特定の粘土鉱物の3者を含む、特定濃
度(組成)の混合懸濁水溶液を、特定条件において乾燥
して得られるゲルの空洞に微生物生菌体を包括(捕捉・
包埋)し、ここへ増殖用培地を供給することにより、微
生物菌体包括空洞が膨張すること、しかも、この空洞の
大きさを一定限度(直径250μfrL)にとどめるよ
う、前記増殖用培地の供給量を制御することにより、ゲ
ル内の固定化微生物生菌体の効果的増殖と活用が達成さ
れることを見いだした事実に基づく。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a method for immobilizing and propagating living microorganisms, and in particular,
By dehydrating an aqueous suspension containing polyvinyl alcohol, clay minerals, and viable microorganisms until a predetermined dehydration rate and water content are reached, the viable microorganisms are encapsulated (embedded) in the resulting gel. After fixation), it relates to a method for effectively propagating the same. The non-invention is to dry a mixed suspension aqueous solution of a specific concentration (composition) containing polyvinyl alcohol, viable microorganisms, and a specific clay mineral under specific conditions. Comprehensive (capture/
By supplying a growth medium thereto, the microbial cell enclosing cavity expands, and the growth medium is supplied so as to keep the size of this cavity within a certain limit (diameter 250 μfrL). This is based on the fact that it has been found that by controlling the amount, effective growth and utilization of immobilized living microorganisms within the gel can be achieved.

すなわち本発明はけん化度95モル%以上で、しかも粘
度平均重合度1,500以上のポリビニルアルコールと
、3層型(2:1型)複合層を基本単位とする積層構造
型粘土鉱物、および微生物生菌体の3者を含み、しかも
、ポリビニルアルコールの溶解濃度が1〜15wt%、
粘土鉱物の懸濁濃度が0.7〜15wtX、該ポリビニ
ルアルコールと該粘土鉱物の濃度比(重量比)が115
〜8/1に調整された懸濁水溶液を、−6〜+40℃で
乾燥させ、脱水率15wt%以上、含水率20〜92w
t%(湿潤体基準)に到達させ、微生物生菌体を包括(
包埋)したゲルを得、このゲルへ微生物増殖用培地を供
給し、これにより形成される増殖微生物菌体集落の直径
を30μm〜250μmの範囲に1で拡大させること全
特徴とする微生物生菌体の固定化・増殖法を提供するも
のである。
That is, the present invention uses polyvinyl alcohol with a saponification degree of 95 mol% or more and a viscosity average degree of polymerization of 1,500 or more, a laminated clay mineral whose basic unit is a three-layer type (2:1 type) composite layer, and microorganisms. Contains three types of living bacterial cells, and has a dissolved concentration of polyvinyl alcohol of 1 to 15 wt%,
The suspension concentration of the clay mineral is 0.7 to 15wtX, and the concentration ratio (weight ratio) of the polyvinyl alcohol and the clay mineral is 115
The suspended aqueous solution adjusted to ~8/1 is dried at -6 to +40°C, with a dehydration rate of 15 wt% or more and a water content of 20 to 92 w.
t% (wet body standard) and include living microorganisms (
Embedded gel) is obtained, a microorganism growth medium is supplied to this gel, and the diameter of the grown microorganism colony formed thereby is expanded by 1 to a range of 30 μm to 250 μm. This provides a method for immobilizing and propagating the body.

微生物生菌体をゲル内に捕捉(包括)後、これ全増殖さ
せる試みは既に公知であるが、下記(1)〜(6)に要
約するとおり、いずれにも難点があり、更に優れた固定
化増殖法が望まれてきた。
Attempts to capture (enclose) viable microorganisms in a gel and then fully proliferate it are already known, but as summarized in (1) to (6) below, each method has its drawbacks, and even better immobilization methods are needed. A chemical propagation method has been desired.

(1)コリネバクテリウム・シンプレックス(Cory
nebα−cterium simpLex+別名アル
トロバ別名アルトロバクターフシンプレックスbact
er 5irILptez))、バシルス・サブチルス
(Bacillus  subtiLws)、シュード
モナス・プチダ(Pseudomona8pxtida
)等の細菌を、ポリアクリルアミド・ゲル中に固定化後
、栄養源(培地)を供給して増殖させ、それぞれの活性
、すなわち、ステロイド変換能、α−アミラーゼ生産能
、ベンゼンの酸化分解能などを高める方法が公知である
( Nature + 268、Oct。
(1) Corynebacterium simplex (Cory
nebα-cterium simplex
er 5irILptez)), Bacillus subtilis, Pseudomona8pxtida
), etc., are immobilized in polyacrylamide gel, then supplied with nutrients (medium) and grown, and their respective activities, such as steroid conversion ability, α-amylase production ability, benzene oxidation decomposition ability, etc. There are known methods for increasing (Nature + 268, Oct.

28.796(1976)、Biotech、 Bio
eng、 +20.1267(1978)、Ev、ro
p、 J、App t 、 Mi Cra b i o
l 。
28.796 (1976), Biotech, Bio
eng, +20.1267 (1978), Ev, ro
p, J, App t, Mi Crab io
l.

Biotechnol、+ 5.283(1978)、
東、75(1977))。
Biotechnol, +5.283 (1978),
Higashi, 75 (1977)).

しかし、これらの場合、増殖による活性上昇率は、たか
だか5〜10倍程度にすぎないほか、この固定化担体の
原料モノマー(アクリルアミド)が猛毒(微生物に対し
有害)で(醗酵と工業、85.92(1977)、Bi
otech。
However, in these cases, the rate of increase in activity due to proliferation is only about 5 to 10 times at most, and the raw material monomer (acrylamide) of this immobilization carrier is highly toxic (harmful to microorganisms) (Fermentation and Industry, 85. 92 (1977), Bi
otech.

Bioeng、+  20.1267(1978))、
さらに、固定化(モノマーの重合およびポリマーの架橋
)に用いるラジカル開始剤により、微生物(タンパク質
)が損傷を受ける( 5cience+ 142.67
8(1968)、Adv、Bi−ochem、Eng、
 + 5.125(1977)、Agr、13io1゜
Qhem、+ 4 2、 688(1978)、イヒ→
仁丁9、 43.269(1979))ほか、固定化ゲ
ル自体が軟弱で(化5− 学工学、40.189(1976))、実用上、きわめ
て不満足な点が多い。
Bioeng, +20.1267 (1978)),
Additionally, microorganisms (proteins) are damaged by the radical initiators used for immobilization (polymerization of monomers and crosslinking of polymers) (5science+ 142.67
8 (1968), Adv, Bi-ochem, Eng.
+ 5.125 (1977), Agr, 13io1゜Qhem, + 4 2, 688 (1978), Ihi →
Nicho 9, 43.269 (1979)), and the immobilizing gel itself is soft (Kagaku 5-gaku Kogaku, 40.189 (1976)), which is extremely unsatisfactory in practice.

(2)寒天に各種微生物を固定化後、これを増殖させる
ことは、古来広く行なわれているが、この寒天ゲルは、
機械的強度に劣り、実験室的に利用することはできるも
のの、固定化担体として工業的に用いるには難がある。
(2) It has been widely practiced since ancient times to immobilize various microorganisms on agar and then grow them.
Although it has poor mechanical strength and can be used in the laboratory, it is difficult to use it industrially as an immobilization carrier.

また、微生物の増殖に伴ない、ゲル内部から亀裂の生じ
る難点も指摘されている(Biotech、Biogn
g、r 22.681(1980))。
In addition, it has been pointed out that cracks occur from inside the gel as microorganisms multiply (Biotech, Biogn
g, r 22.681 (1980)).

(3)  ロイコノストック・メセンテロイデス(Le
rbconos−toc mesenteroides
)f、ポリビニルア)L/ :I−ルーホウ酸錯体ゲル
に包括後、これを増殖させる試みもある(特開昭54−
185295)。しかし、この場合、けん化度の高いポ
リビニルアルコールから生成するホウ酸錯体(ゲル)は
軟弱で、成型し難い。この場合、けん化度の低いボ6− リビニルアルコールを用いることにより、この難点はか
なり改善されるが、ゲルの粘着性が強いため成型後の形
状は維持され難く、実用に耐えない。
(3) Leuconostoc mesenteroides (Le
rbconos-toc mesenteroides
) f, polyvinyl a) L/ :I-There is also an attempt to propagate it after it has been incorporated into a boric acid complex gel (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983-1979)
185295). However, in this case, the boric acid complex (gel) produced from polyvinyl alcohol with a high degree of saponification is weak and difficult to mold. In this case, this difficulty can be considerably improved by using polyvinyl alcohol with a low degree of saponification, but since the gel has strong stickiness, it is difficult to maintain the shape after molding, making it impractical.

(4)サツカロマイセス・セレビシェ(ScLCCんα
romycesserevisiae)を、ゼラチン膜
に固定化後、増殖させる提案もあるが、活性は4倍程度
に上昇するにとど1つ、またゲル成型体は軟弱で、その
形状は不安定である(Bjot−ech、Bioeng
、 、22−11785(1980))。
(4) Saccharomyces cerevisiae (ScLCCnα
There is also a proposal to proliferate romycesserevisiae) after immobilizing it on a gelatin membrane, but the activity increases only about 4 times, and the gel molded body is soft and its shape is unstable (Bjot- ech,Bioeng
, , 22-11785 (1980)).

(5)  サツカロ マイセス・セレビシェをアルギン
酸カルシウム・ゲルに固定化後、これを増殖させる試み
もあるが、天然系多糖類ゲルにしばしば見られるとおり
、雑菌汚染を招きやすいうえ、指先につまんでわずかに
指圧を加えることにより、直ちに形くずれして軟弱な糊
状を呈する11か、栄養源として供給されるリン酸塩に
より、ゲル構造組織が破壊される(Eiotech、B
ioeng、、19.387(1977))。
(5) There have been attempts to immobilize Myces cerevisiae on calcium alginate gel and then grow it, but as is often the case with natural polysaccharide gels, it is prone to bacterial contamination, and if you pick it up with your fingertips, it will grow slightly. By applying finger pressure, it immediately loses its shape and becomes like a soft paste11, or the gel structure is destroyed by the phosphates supplied as a nutritional source (Eiotech, B
ioeng, 19.387 (1977)).

(6)寒天と同様のポリガラクトース酸性硫酸エステル
型構造を有する天然系多糖類、すなわちに−カラゲナン
に、サツカロマイセス・セレビシェ(gacch、ar
omyces  ce−revisiae)、サツカロ
マイセス・カルスベルゲンシス(S、carlsber
gensis) 、アセトバクター・サブオキシダンス
(Acetobacter  5ttboxydans
)、セラチア0マルセセンス(Serτatia rn
、arscescens)、ニジエリシア・コリ(Es
cherichia coli)、ブレビバクテリウム
−7ラブム(Brevibacterium flav
um )、ストレプトマイセス・フエオクロモゲネスC
8treptomycesphaeochromoge
nes )、ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス(
Erevibacterium ammoniagen
es) Y、f。
(6) Saccharomyces cerevisiae (gacch, ar
omyces ce-revisiae), Satucharomyces carlsbergensis (S, carlsber
gensis), Acetobacter suboxidans (Acetobacter 5ttboxydans)
), Serτatia rn
, arscescens), Nisierisia coli (Es
cherichia coli), Brevibacterium flavum
um), Streptomyces phaeochromogenes C
8treptomycesphaeochromoge
nes ), Brevibacterium ammoniagenes (
Erevibacterium ammoniagen
es) Y, f.

ど全固定化後、これら番増殖させる試みもある。しかし
、このゲルは軟弱で(引張り強度< 1 kg、4♂)
、さらに塩化カリウム、ヘキサメチレンジアミン、グル
タルアルデヒド、タンニン等を用いる硬化処理を施して
も、ポリアクリルアミド・ゲルと同程度の強度(1〜1
.5 kF!/cmF )にまで改善されるにすぎず、
きわめて軟弱である。従って、ゲル内で微生物が増殖す
るに伴ない、ゲル組織に亀裂が生じ、破壊される( J
、5olid pんase Biochem、2.22
5(1977)、Enzyme Mi cr o b 
、Te chno l、、 1.95(1979)、J
、Ferment、Technol、+  58、(4
)827(1980)、高分子、29.288(198
0))。
There is also an attempt to propagate these numbers after complete fixation. However, this gel is weak (tensile strength < 1 kg, 4♂)
, and even after curing treatment using potassium chloride, hexamethylene diamine, glutaraldehyde, tannin, etc., the strength is comparable to that of polyacrylamide gel (1 to 1
.. 5 kF! /cmF),
It is extremely weak. Therefore, as microorganisms multiply within the gel, the gel structure cracks and is destroyed (J
, 5solid panase Biochem, 2.22
5 (1977), Enzyme Microb
, Technol., 1.95 (1979), J.
, Ferment, Technol, +58, (4
) 827 (1980), Polymers, 29.288 (198
0)).

これらの例に見るとおり、従来の微生物固定化用担体の
いずれにも、問題点があり、更に優れた担体(ゲル)が
重重れている(高分子、29.288(1980))。
As seen in these examples, all of the conventional carriers for immobilizing microorganisms have problems, and even better carriers (gels) are being developed (Kobunshi, 29.288 (1980)).

これら公知の手法と異なり、本発明によれば、ポリビニ
ルアルコール、粘土鉱物、微生物生菌体の混合懸濁液を
乾燥する過程でゲルか生成し、しかも、微生物生菌体の
ほぼ全量が、9− このゲル中に包括される。本発明では、この固定化(包
括)過程で、酸、アルカリ、放射線、ラジカル発生剤、
有機溶媒、反応試薬などを全く用いず、また、2次的硬
化処理も全く必要としない。本発明のゲルは、含水性に
富み、微生物生菌体の活動に要する炭素源、窒素源、酸
素ガス、二酸化炭素ガスその他の無機物の透過性にも優
れるゴム状弾性体であり、引張り強度の点でも、前記の
カラゲナン(〈1klil/clrL” ) 捷たは、
2次的硬化処理を施したカラゲナン(1〜1.5 kl
i’/cm2) ’eしのぐ強度(>2に9/m”)k
有する。
Unlike these known methods, according to the present invention, a gel is generated in the process of drying a mixed suspension of polyvinyl alcohol, clay minerals, and viable microorganisms, and almost all of the viable microorganisms are - encapsulated in this gel. In the present invention, in this immobilization (inclusion) process, acids, alkalis, radiation, radical generators,
No organic solvents, reaction reagents, etc. are used, and no secondary curing treatment is required. The gel of the present invention is a rubber-like elastic body that is highly water-containing and has excellent permeability to carbon sources, nitrogen sources, oxygen gas, carbon dioxide gas, and other inorganic substances required for the activity of living microorganisms, and has a high tensile strength. At the same time, the carrageenan (〈1klil/clrL”)
Carrageenan with secondary hardening treatment (1-1.5 kl
i'/cm2) 'e surpassing strength (>2 to 9/m") k
have

このゲルに増殖用培地を供給することにより、微生物生
菌体は当然のことながら増殖するが、本発明のゲルにお
いては、この増殖に伴ない、微生物包括空洞が押し拡げ
られる。
By supplying a growth medium to this gel, living microorganisms naturally proliferate, but in the gel of the present invention, the microorganism enclosing cavities are expanded as a result of this proliferation.

しかし、本発明のゲルがきわめて弾力性に富み、しかも
機械的強度に優れることから、ゲル内空洞の直径が、当
初(8〜80μm)の8〜30倍(250μm)に達す
る激10− しい増殖(膨張)にも耐え、ゲル組織は破壊されない特
長を有する。
However, because the gel of the present invention is extremely elastic and has excellent mechanical strength, it has undergone rapid proliferation, with the diameter of the cavity within the gel reaching 8 to 30 times (250 μm) the initial diameter (8 to 80 μm). It has the feature that it can withstand (swelling) and the gel structure is not destroyed.

もつとも、本発明のゲルにおいて、増殖集落直径が約8
0μmに到達すると、増殖菌体の一部は、空洞壁(微細
網目構造から成るゲル組織)の少なくとも一部の網目を
くぐり抜けて空洞外へ排出され、その排出位置(小空洞
)において、引続き増殖・排出の過程を反復し、最終的
には、ゲル表面近傍の空洞から、ゲル外へ排除される。
However, in the gel of the present invention, the diameter of the proliferating colony is about 8
When it reaches 0 μm, some of the proliferating bacterial cells pass through at least a part of the mesh of the cavity wall (gel tissue consisting of a micro-network structure) and are discharged from the cavity, and continue to proliferate at the discharge position (small cavity).・The discharge process is repeated, and finally, it is expelled from the gel through the cavity near the gel surface.

また、更に、増殖用培地を供給することにより、増殖集
落直径が約250μmを超えると、上記菌体流失量が著
しく増加する。
Furthermore, when the diameter of the growing colony exceeds about 250 μm by supplying a growth medium, the amount of bacterial cells shed increases significantly.

したがって、増殖菌体の流失(損失)を回避するには、
大部分の増殖菌体集落の直径を80μm以下にとどめる
のがよい。ところで、一般に、微生物生菌体は、増殖す
ると同時に、少なくともその一部は死滅する。この死滅
菌体の自己消化残留分(主として細胞壁構成分)が生菌
体集落中に蓄積し続けることは好ましくないため、本発
明のゲルにおいても、これを断続的せたは連続的に、ゲ
ル外へ排除しなければならない。しかるに、死菌体(自
己消化残留分)のみを選択的にゲル外へ排出する方法は
まだ知られていないため、止むをえず生菌体および死菌
体から成る集落菌体の一部を、断続的′−1:たは連続
的にゲル外へ流失させなければならない。これに関して
は、本発明において、集落直径全前記の80μm以上に
達せしめることにより、容易に上記の目的を達成するこ
とができる。また、集落直径が250μmf超えること
は、前記の増殖菌体の大量流失を招き、好寸しくない。
Therefore, in order to avoid the loss of proliferating bacterial cells,
It is preferable to keep the diameter of most of the proliferating bacterial colonies to 80 μm or less. By the way, generally, at the same time as living microorganisms multiply, at least a portion of them die. Since it is undesirable for this autolyzed residual content (mainly cell wall constituents) of dead and sterilized bacteria to continue to accumulate in viable bacterial colonies, the gel of the present invention also allows this to be added intermittently or continuously to the gel. must be removed outside. However, since there is still no known method for selectively expelling only dead bacteria (residues from autolysis) out of the gel, it is unavoidable to remove part of the bacterial colony consisting of live and dead bacteria. , intermittent'-1: or continuously must be allowed to flow out of the gel. In this regard, in the present invention, the above object can be easily achieved by achieving the total colony diameter of 80 μm or more. Furthermore, if the colony diameter exceeds 250 μmf, this is not a good idea as it will lead to a large amount of the proliferating microbial cells being washed away.

従って、本発明においては、菌体集落の直径を250μ
m以下、例えば30〜250μmに維持することにより
、増殖生菌体の無益な大量流失を回避して固定化生菌体
全有効に増殖せしめ、これを活用すると共に、必要に応
じ死菌体を排出することができる。
Therefore, in the present invention, the diameter of the bacterial colony is set to 250 μm.
m or less, for example, 30 to 250 μm, to avoid useless loss of a large amount of proliferated live bacteria and to effectively proliferate all the immobilized live bacteria, and to utilize this, as well as to remove dead bacteria as necessary. Can be discharged.

本発明における菌体集落の直径の制御は、たとえば該集
落の拡大状況を追跡観察することにより増殖用培地の供
給量全制御することによって容易に行うことができる。
The diameter of the bacterial colony in the present invention can be easily controlled, for example, by monitoring the expansion status of the colony and controlling the total amount of growth medium supplied.

本発明は、ポリビニルアルコールと粘土鉱物を併用する
The present invention uses polyvinyl alcohol and clay minerals together.

このポリビニルアルコールと粘土鉱物との併用に関して
は、本発明における併用効果と異なる、ある種の効果が
既に周知である。すなわち、競技場の表面土壌へポリビ
ニルアルコール(希薄水溶液)を散布することにより、
比較的はこりの立ち難い土壌に改質する試みがある。ま
た、田畑へ少量のポリビニルアルコール(希薄水溶液)
を散布し、土壌の透水性または保水性を改良する試み、
更には、泥水(粘土懸濁水)へ少量のポリビニルアルコ
ール’に710え、粘土(コロイド粒子)の凝集沈降を
促進する技術も公知である。
Regarding the combined use of polyvinyl alcohol and clay minerals, certain effects different from the combined effects in the present invention are already well known. In other words, by spraying polyvinyl alcohol (diluted aqueous solution) on the surface soil of the stadium,
There are attempts to improve the soil to make it relatively less stiff. Also, a small amount of polyvinyl alcohol (diluted aqueous solution) to the field.
Attempts to improve soil permeability or water retention by spraying
Furthermore, a technique is also known in which a small amount of polyvinyl alcohol' is added to muddy water (clay suspension water) to promote coagulation and sedimentation of clay (colloidal particles).

これらの場合、ポリビニルアルコールの作用により、土
壌粒子の分散状況あるいは、土壌の粒径に変化をきたす
こと13− が確認されているが、少なくとも外見上は単なる土壌に
すぎず、水中ではもちろん、乾燥粉末の状態においても
きわめてもろくくずれ易い。ポリビニルアルコール水溶
液へ粘土をフロえ乾燥することにより、硬質皮膜の得ら
れることも公知である。しかし、これは吸水性の乏しい
硬直皮膜である。本発明のゲルは、上述の土壌改良剤ま
たは硬質皮膜として知られる従来のポリビニルアルコー
ル・粘土複合体とは全く異なる。
In these cases, it has been confirmed that the action of polyvinyl alcohol causes changes in the dispersion of soil particles or in the particle size of the soil.13- However, at least outwardly, it is just soil, and it can be used not only in water but also in dry conditions. Even in powder form, it is extremely brittle and crumbles easily. It is also known that a hard film can be obtained by floating clay in an aqueous polyvinyl alcohol solution and drying it. However, this is a hard film with poor water absorption. The gel of the present invention is completely different from the conventional polyvinyl alcohol/clay composites known as soil conditioners or hard films mentioned above.

モンモリロナイト、バーミキュライト、合成テニオライ
ト(Taeniolite)等の粘土鉱物が酵素(また
はポリビニルアルコールなど)を吸着することも周知で
ある。しかしこれは、粘土鉱物結晶層間へ酵素等が侵入
する現象であることか立証されており、その結晶層間隔
は、たかだか1.5〜6nmであるとされている。した
がって、この吸着用結晶層間隔は、微生物の細胞壁の厚
み(20〜80nm)に−14= も及ばず、才してや微生物(1〜10μm)は到底ここ
へ侵入できないことが明らかである。また、ポリビニル
アルコールあるいは粘土鉱物のいずれかを微生物固定化
用担体として用いることは、既に公知である。しかし下
記(1)〜(5)に要約するとおり、従来知られた方法
はいずれも著しい難点がある。
It is also well known that clay minerals such as montmorillonite, vermiculite, and synthetic taeniolite adsorb enzymes (or polyvinyl alcohol, etc.). However, it has been proven that this is a phenomenon in which enzymes and the like invade between clay mineral crystal layers, and the distance between the crystal layers is said to be 1.5 to 6 nm at most. Therefore, this adsorption crystal layer spacing is less than -14= the thickness of the cell wall of microorganisms (20 to 80 nm), and it is clear that microorganisms (1 to 10 μm) cannot penetrate into this layer at all. Furthermore, it is already known to use either polyvinyl alcohol or clay mineral as a carrier for immobilizing microorganisms. However, as summarized in (1) to (5) below, all of the conventionally known methods have significant drawbacks.

(1)ポリビニルアルコール水溶液と微生物菌体とを混
合後、風乾することにより微生物含有膜が得られるが、
この膜は軟弱で耐水性に劣り、微生物捕捉容量も低い。
(1) A microorganism-containing film can be obtained by mixing a polyvinyl alcohol aqueous solution and microorganism cells and then air-drying the mixture.
This membrane is weak, has poor water resistance, and has a low microbial trapping capacity.

この膜をナイロン布により支持(補強)する提案もある
が、上記難点の大部分は、依然として解消されない。ま
た、ポリビニルアルコール・フィルムの特色として、微
生物の活動に要する炭素源、窒素源、無機物等の透過性
が低く、固定化微生物の活性が減退する(特開昭52−
145592、特公昭55−35415、プラスチック
材料講座14、p、185(昭45)、日刊工業新聞社
)。
Although some proposals have been made to support (reinforce) this membrane with nylon cloth, most of the above-mentioned difficulties still remain. In addition, a characteristic of polyvinyl alcohol film is that it has low permeability to carbon sources, nitrogen sources, inorganic substances, etc. required for microbial activity, reducing the activity of immobilized microorganisms (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983-1972).
145592, Special Publication No. 55-35415, Plastic Materials Course 14, p. 185 (Sho 45), Nikkan Kogyo Shimbunsha).

(2)ポリビニルアルコール水浴液と微生物または酵素
とを混合後、酸素全排除してコバルト60(γ線)ft
照射するポリビニルアルコールの架橋・ゲル化法も周知
である。しかしこの場合、グリセリン等の放射線障害保
護物質を併用しても、なお微生物への悪影響全まぬがれ
ず、照射経費もかさむほか、得られるゲルが軟弱で、し
ばしば、他の化学試薬を用いる2次的硬化処理を必要と
する(Biotech。
(2) After mixing the polyvinyl alcohol water bath solution and microorganisms or enzymes, remove all oxygen and produce 60 ft of cobalt (gamma rays).
The method of crosslinking and gelling polyvinyl alcohol by irradiation is also well known. However, in this case, even if a radiation protection substance such as glycerin is used in combination, the negative effects on microorganisms cannot be completely avoided, the cost of irradiation increases, and the resulting gel is weak, so secondary treatments using other chemical reagents are often required. Requires curing treatment (Biotech).

Bioeng、 +  15−1607(1978)、
醗酵と工業、35.92(1977))。
Bioeng, + 15-1607 (1978),
Fermentation and Industry, 35.92 (1977)).

(3)ポリビニルアルコール水溶液へホウ酸またはホウ
酸水溶液を加えると即座にゲル化することは古くから周
知であり、この原理を利用する微生物の固定化法も、も
ちろん試みられた。しかしけん化度の高いポリビニルア
ルコール力ら生成するゲルは軟弱で、成型し難い。けん
化度の低いポリビニルアルコールを用いることにより、
この難点は若干改善されるが、粘着性ゲルであるため、
例えば裁断片等の成型品はいずれも、その形状を保持し
難い(特開昭54−185295)。
(3) It has been well known for a long time that when boric acid or a boric acid aqueous solution is added to an aqueous polyvinyl alcohol solution, it immediately gels, and methods for immobilizing microorganisms that utilize this principle have of course been attempted. However, the gel produced from highly saponified polyvinyl alcohol is weak and difficult to mold. By using polyvinyl alcohol with a low degree of saponification,
This difficulty can be improved slightly, but since it is a sticky gel,
For example, it is difficult for molded products such as cut pieces to maintain their shape (Japanese Patent Application Laid-open No. 185295-1983).

(4)ポリビニルアルコール、テトラエチルシリケート
および微生物金倉む懸濁水溶液に酸を加え風乾すること
による、ポリビニルアルコール・ケイ酸複合酵母膜の製
法も提案されたが、やはりこの膜も軟弱である。この場
合、酸を加えた後、凍結・乾燥しても、生成する膜の機
械的強度はかえって低下し、はとんど成型不能である。
(4) A method for producing a polyvinyl alcohol/silicic acid composite yeast membrane has also been proposed by adding acid to an aqueous suspension containing polyvinyl alcohol, tetraethyl silicate, and microorganisms and drying in air, but this membrane is also weak. In this case, even if the membrane is freeze-dried after adding an acid, the mechanical strength of the resulting membrane is rather reduced, and it is almost impossible to mold it.

いずれにしても、微生物の懸濁液へ酸を加えてpH8以
下に調整する工程が含まれており、微生物への悪影響も
無視できない(特公昭55=11811、特公昭55−
80858)。
In any case, the step of adding acid to the microorganism suspension to adjust the pH to below 8 is included, and the negative effect on the microorganisms cannot be ignored.
80858).

(5ン  ベントナイト、カオリン、酸性白土、活性白
土、活性−1ツー 炭、リン酸カルシウム、アルミナ、シリカゲル、ゼオラ
イト、軽石などへ微生物全物理吸着させる試みもあるか
、これらは吸着容量が低く、しかも固定化(吸着)後の
脱離の激しいことは、しばしば指摘されているとおりで
ある(高分子、y下、828(1967)、触媒、月、
71(1972)、化学工学、1港、357(1974
)、化学工業、1975.1206、膜、見(5) 8
89(1978)、醗酵協会誌、28,267(196
5)、有機合成協会誌、旦旦、471(1970))。
(There have been attempts to completely physically adsorb microorganisms onto bentonite, kaolin, acid clay, activated clay, activated carbon, calcium phosphate, alumina, silica gel, zeolite, pumice, etc., but these have low adsorption capacity and are immobilized. The intense desorption after (adsorption) is often pointed out (Polymer, y 2, 828 (1967), Catalyst, Moon,
71 (1972), Chemical Engineering, 1 Port, 357 (1974)
), Chemical Industry, 1975.1206, Membrane, Mi (5) 8
89 (1978), Fermentation Association Journal, 28, 267 (196
5), Journal of the Organic Synthesis Association, Dandan, 471 (1970)).

これらの事実は、本発明が、粘土鉱物と酵素、あるいは
、粘土鉱物とポリビニルアルコールとの相互作用に関す
る従来の知識と全く異なる微生物生菌体固定化技術を提
供することを裏付けている。
These facts support that the present invention provides a technique for immobilizing live microorganisms that is completely different from conventional knowledge regarding the interaction between clay minerals and enzymes or between clay minerals and polyvinyl alcohol.

本発明では、けん化度95モル%以上、好ましくは97
モル%以上のポリビニルアルコールを用いる。前述の土
壌18− 改良に好ましいとされているけん化度80〜88モル%
のポリビニルアルコールを本発明に用いても、泥同然の
軟弱なゲルが生成するにすぎない。
In the present invention, the degree of saponification is 95 mol% or more, preferably 97
Polyvinyl alcohol with a mole % or more is used. Said soil 18 - saponification degree of 80 to 88 mol%, which is considered preferable for improvement
Even if this polyvinyl alcohol is used in the present invention, only a soft gel similar to mud is produced.

また、本発明では、粘度平均重合度1.500以上、例
えば1,600〜2.800のポリビニルアルコールを
用いる。
Further, in the present invention, polyvinyl alcohol having a viscosity average degree of polymerization of 1.500 or more, for example 1,600 to 2.800, is used.

ポリビニルアルコールの重合度が低下すると共に、得ら
れるゲルの機械的強度も低下するため、本発明では、通
常市販されている高重合度品(重合度1.600〜2,
600程度)を用いるのが良い。
As the degree of polymerization of polyvinyl alcohol decreases, the mechanical strength of the resulting gel also decreases.
600) is recommended.

本発明では、まずポリビニルアルコールの1〜15ut
%水溶液を調合する。この濃度を更に高めることもでき
るが、常温における水溶液の粘度が10,000 c 
P以上にも遅しまた、貯蔵中に粘度上昇あるいはゲル化
をきたすこともあり、取扱い難い(なお、この貯蔵中に
生成するゲルは、寒天のように、機械的強度に劣り、し
かも水溶性であり、本発明のゲルとは全く異なる)。
In the present invention, first, 1 to 15 ut of polyvinyl alcohol is used.
% aqueous solution. Although this concentration can be further increased, the viscosity of the aqueous solution at room temperature is 10,000 c.
In addition, it is difficult to handle as it may increase in viscosity or gel during storage. (and is completely different from the gel of the present invention).

ポリビニルアルコールの使用量としては、後述する粘土
鉱物の175〜8倍量とする。ポリビニルアルコールと
粘土鉱物の使用量比率(重量比)が低い場合、例えば1
/1oでは、生成するゲルの機械的強度が劣る。前述の
土曝改良においてはポリビニルアルコールと粘土鉱物の
混合比率は”/1000−’/100であるが、このよ
うな条件下では、本発明のゲルは決して得られない。
The amount of polyvinyl alcohol to be used is 175 to 8 times the amount of clay mineral described later. If the usage ratio (weight ratio) of polyvinyl alcohol and clay mineral is low, for example, 1
/1o, the resulting gel has poor mechanical strength. Although the mixing ratio of polyvinyl alcohol and clay mineral is "/1000-'/100 in the above-mentioned soil improvement, the gel of the present invention can never be obtained under such conditions.

ポリビニルアルコールと粘土鉱物の使用量比率10では
、含水性の劣るゲルが生成し、微生物中函体の固定用担
体として好1しくない。
When the ratio of polyvinyl alcohol to clay mineral used is 10, a gel with poor water content is produced, which is not preferable as a carrier for immobilizing a microorganism medium box.

本発明に用いる3虐型粘土鉱物としては、一般的な粘土
として知らね、るベントナイト(bentonite)
が、安価で、しかも入手し易い。この粘土は、凝灰岩、
流紋岩等の風化により生成したモンモリロナイト主体の
コロイド粒子の集合体であり、北海道、秋田、山形、新
潟、群馬、島根等の各地に産する。ベントナイトの主成
分モンモリロナイトは、スメクタイト(SMLgcti
te)とも呼ばれ、シリカ(四面体構造)・アルミナ・
シリカ(四面体構造)の8層(2:1)複合層を基本単
位とする積層構造体であり、しかも、複合層全構成する
アルミニウムの一部はマグネシウムに置換され、甘た複
合層相互間には、水およびナトリウム、カリウム、カル
シウム、リチウム、ストロンチウム、バリウム、アルミ
ニウム、セシウム、マグネシウム、アンモニウムまたは
水素等のカチオンか介在する。モンモリロナイトの近似
(代表)構造式としては例えば(At ygMy 7)
 5iho、。
The type 3 clay mineral used in the present invention is bentonite, which is known as a general clay.
However, it is cheap and easy to obtain. This clay is tuff,
It is an aggregate of colloidal particles mainly composed of montmorillonite produced by the weathering of rhyolite, etc., and is found in various places such as Hokkaido, Akita, Yamagata, Niigata, Gunma, and Shimane. Montmorillonite, the main component of bentonite, is smectite (SMLgcti).
te), silica (tetrahedral structure), alumina,
It is a laminated structure whose basic unit is an 8-layer (2:1) composite layer of silica (tetrahedral structure).Moreover, a part of the aluminum that makes up all the composite layers is replaced with magnesium, so that the gaps between the composite layers are smooth. may contain water and cations such as sodium, potassium, calcium, lithium, strontium, barium, aluminum, cesium, magnesium, ammonium or hydrogen. For example, an approximate (representative) structural formula of montmorillonite is (At ygMy 7)
5iho,.

(Q B )2 ・Z H2O(K + Ha + C
c +Hr N& rug r Al + Lx + 
Cs *Sr 、Ba ) yと示される。この複合層
構成主要元素(アルミニウム、ケイ素)を更に他の元素
で置換して得られる同族体としてはノントロナイト(n
otLtronite)(鉄置換)、21− ヘクトライト(hectorite)(マグネシウム置
換)、サポナイト(saponite) (マグネシウ
ム置換)、ビープライト(beideLlite)(ア
ルミニウム置換)、ソーコナイト(sauconite
t) (鉄、マグネシウム、亜鉛置換)、ポルコンスカ
イト(volkonskaite)  (クロム置換)
が著名であるが、これらもやはりモンモリロナイト群鉱
物と呼ばわう前記ベントナイト中にしばしば見いだされ
る。
(Q B )2 ・Z H2O(K + Ha + C
c + Hr N & rug r Al + Lx +
Denoted as Cs*Sr,Ba)y. Nontronite (n
otLtronite (iron substitution), 21-hectorite (magnesium substitution), saponite (magnesium substitution), beideLlite (aluminum substitution), sauconite
t) (iron, magnesium, zinc substitution), volkonskite (chromium substitution)
These are also often found in the bentonite, also called montmorillonite group minerals.

ベントナイトには、モンモリロナイトおよび上記モンモ
リロナイト群鉱物が50〜85%程度含1れるが、その
他、石英、長石、沸石、カオリン、イライト(マイカ、
micα)、クリストバライト(cristovaLi
te) 14ども混在する。したがって、ベントナイト
の組成(wt%)は一定しないが、5sOz 42〜6
8、AJ2QB 14〜28、H7011〜23、ki
qO1〜25、Fe、0.0〜4、NCL200〜8.
5、Ca0O〜8、KtOO,1〜0.7、Tie、 
0〜0.7、FeOO〜0.3、22− p2o、o〜0.04が一般的である。
Bentonite contains about 50 to 85% of montmorillonite and the above-mentioned montmorillonite group minerals, but also contains quartz, feldspar, zeolite, kaolin, illite (mica,
micα), cristobalite (cristovaLi)
te) 14 children are mixed. Therefore, although the composition (wt%) of bentonite is not constant, it is 5sOz 42~6
8, AJ2QB 14-28, H7011-23, ki
qO1-25, Fe, 0.0-4, NCL200-8.
5, Ca0O~8, KtOO, 1~0.7, Tie,
0-0.7, FeOO-0.3, 22-p2o, o-0.04 are common.

日本薬局法では、ベントナイトの膨潤性およびゲル形成
能(かゆ状の、酸化マグネシウム・ベントナイト複合ゲ
ル生成能)に関する試験を規定しているが、市販のベン
トナイト(試薬)は通常、この規格に合格しない。しか
しこのようなベントナイトも、本発明の粘土鉱物として
、なんら差支えなく使用できる。また、ベントナイトは
、その膨潤性、分散性、比表面積等kLめるため、塩化
ナトリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硝酸
ナトリウム、水酸化アンモニウム、ピロリン酸ナトリウ
ム、ヘキサメタリン酸ナトリウム(メタリン酸ナトリウ
ム低重合体)、塩酸、硫酸、クエン酸などの水溶液で処
理されることも多い。本発明では、ベントナイトに特に
このような処理を施す必要はないが、このような処理を
施しても、本発明を実施するうえで支障はない。
The Japanese Pharmacopoeia Law stipulates tests for bentonite's swelling ability and gel-forming ability (ability to form a mushy magnesium oxide/bentonite composite gel), but commercially available bentonite (reagent) usually does not pass this standard. . However, such bentonite can also be used as the clay mineral of the present invention without any problem. Bentonite also has sodium chloride, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium nitrate, ammonium hydroxide, sodium pyrophosphate, and sodium hexametaphosphate (sodium metaphosphate low weight) to reduce its swelling property, dispersibility, specific surface area, etc. It is often treated with aqueous solutions such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and citric acid. In the present invention, it is not necessary to particularly perform such treatment on bentonite, but even if such treatment is performed, there is no problem in carrying out the present invention.

本発明においては、モンモリロナイト(群鉱物)系粘土
鉱物として、上記ベントナイトのほかに、酸性白土(薄
層粘土、Kambara earth) 、活性白土、
フラース・アース(Fullers earth)、フ
ロリダ・アース(Floridaeartに)、ジョー
シア・アース(Georgia earth) f用い
ることができる。これらは、モンモリロナイトおよび後
述するモンモリロナイト類似の3層型粘土鉱物のいずれ
にも属さぬカオリナイト(kaolinite)および
非晶質粘土鉱物と見なされるアロフェン(α1loph
αne) fかなり含んではいるが、主成分はやはりモ
ンモリロナイト群鉱物である。
In the present invention, in addition to the above-mentioned bentonite, acid clay (thin clay, Kambara earth), activated clay,
Fullers earth, Florida earth, Georgia earth f can be used. These include kaolinite, which does not belong to either montmorillonite or the three-layer clay minerals similar to montmorillonite described below, and allophane (α1loph), which is considered an amorphous clay mineral.
αne) Although it contains a considerable amount of f, the main component is still montmorillonite group minerals.

本発明における粘土鉱物としては、モンモリロナイト群
鉱物のほか、下記に述べるモンモリロナイト類似の3層
型(2:1型)粘土鉱物を用いることができる。すなわ
ち、長崎系(五島鉱山)、岡山系(玉石鉱山)、長野系
(穂波鉱山、米子鉱山)に産する陶石はパイロフィライ
ト(pyrophyllite) @主成分とする。こ
れらはマグネシウム含量がきわめて低く、またほとんど
膨潤性を示さない点で、モンモリロナイト系粘土と区別
されるが、シリカ・アルミナ・シリカの8層型(2:1
型つ複合層を基本とする積層構造体である点でモンモリ
ロナイトに類似する。
As the clay mineral in the present invention, in addition to montmorillonite group minerals, three-layer type (2:1 type) clay minerals similar to montmorillonite described below can be used. That is, the pottery stones produced in the Nagasaki system (Goto mine), Okayama system (Tamaishi mine), and Nagano system (Honami mine, Yonago mine) are mainly composed of pyrophyllite. These clays are distinguished from montmorillonite clays in that they have extremely low magnesium content and show almost no swelling property, but they are 8-layered silica-alumina-silica (2:1
It is similar to montmorillonite in that it is a laminated structure based on shaped composite layers.

兵庫、岡山、広島、山口、長崎地方に産する滑石(ta
lc)は、アルミニウム含量が低く、マグネシウムが特
に多いなどの点でモンモリロナイトと異なるが、やけり
シリカ・アルミナ・シリカの3層型(2:1型)複合層
を基本とする積層構造体である。
Talcum (ta) is produced in Hyogo, Okayama, Hiroshima, Yamaguchi, and Nagasaki regions.
lc) differs from montmorillonite in that it has a low aluminum content and a particularly high magnesium content, but it is a laminated structure based on a three-layer (2:1 type) composite layer of silica, alumina, and silica. .

熊本、新潟地方の粘土にはイライト類が多い。これは、
鉄、フッ素、マグネシウム等の含量により、詳しくは、
ヒドロマイカ(んydromica)、グロコナイト(
glawco−nite)、ムスコバイト(rmbsc
ovite)、マイカ(mtca)、25− ィライ) (iltite)その他に細分されるが、い
ずれもカリウム含量か多く、モンモリロナイトと区別さ
れている。
Clay in the Kumamoto and Niigata regions contains many illites. this is,
Depending on the content of iron, fluorine, magnesium, etc.,
hydromica, gloconite (
glowco-nite), muscovite (rmbsc
It is subdivided into ovite, mica, iltite, and others, but all of them have a high potassium content and are distinguished from montmorillonite.

しかしこれらも、シリカ・アルミナ・シリカの3層型(
2:1型)粘土鉱物である。
However, these are also three-layered types of silica, alumina, and silica (
2:1 type) clay mineral.

ブラジル、アメリカ(ペンシルバニア)、インドなどに
主に産するバーミキュライトは、わが国でも古くから蛭
砂、蛭石として注目されているが、マグネシウム含量が
%に高い点でモンモリロナイトと異なる。しかしこれは
、シリカ(四面体)・アルミナおよびマグネシア(八面
体)・シリカ(四面体)の3廟型複合層を基本単位とす
る積層構造を有する点でモンモリロナイトに類似してい
る。
Vermiculite, which is mainly produced in Brazil, the United States (Pennsylvania), and India, has long been attracting attention in Japan as vermiculite and vermiculite, but it differs from montmorillonite in that it has a high magnesium content. However, it is similar to montmorillonite in that it has a laminated structure with three mausoleum-shaped composite layers of silica (tetrahedron)/alumina and magnesia (octahedron)/silica (tetrahedron) as its basic units.

本発明では、上記3層型粘土鉱物のいずれ全も使用する
ことができるほか、人工的に合成された3層型粘土鉱物
を用いることもできる。例えば南グリーンランドに産す
るテニオライト(taeniolite)はカリウム、
フッ素、マグネ26− シウムに富むイライト類に属するか、これはフッ化ナト
リウム、フッ化リチウム、酸化マグネシウム、二酸化ケ
イ素を混合溶融しても得られ、これを本発明に用いて差
支え1よい。
In the present invention, any of the three-layered clay minerals described above can be used, and an artificially synthesized three-layered clay mineral can also be used. For example, taeniolite from southern Greenland contains potassium,
It belongs to illites rich in fluorine and magnesium, and can be obtained by melting a mixture of sodium fluoride, lithium fluoride, magnesium oxide, and silicon dioxide, and may be used in the present invention.

本発明では、上記8層型粘土鉱物を、粒径00−15t
+(100メツシユ)以下の粉末として用いるのが良い
。前述のベントナイトは、通常その大半(50〜95%
)が径74μm(200メツシユ)よりも微細な粒子で
占めら九特に粗粘土分(0,2〜2μm)と細粘土分(
0,2μ礒下)に富むため、好都合である。滑石(ta
lc)も、化粧品用として150〜270メツシユ(0
,1〜0.05朋)の粉末が市販されている。酸性白土
、活性白土、フラース・アース、パイロフィライト、イ
ライト、バーミキュライト等の30〜100メツシユ(
0,59〜0.15關)の粒状品を用いた場合、生成す
るゲルの機械的強度が不均一となる傾向があるため、や
はりこれらもメツンユ度100以上、更に好ましくは1
50以上に粉砕して用いるのが良い。
In the present invention, the above 8-layer clay mineral has a particle size of 00-15t.
It is best to use it as a powder with a size of +(100 mesh) or less. The bentonite mentioned above usually contains the majority (50-95%
) is dominated by particles finer than 74 μm (200 mesh) in diameter, especially the coarse clay content (0.2-2 μm) and the fine clay content (0.2-2 μm).
It is advantageous because it is rich in 0.2 μm). Talc (ta)
lc) is also used for cosmetics in the range of 150 to 270 mesh (0
, 1 to 0.05) is commercially available. 30 to 100 meshes of acid clay, activated clay, fuller's earth, pyrophyllite, illite, vermiculite, etc.
If granular products with a diameter of 0.59 to 0.15) are used, the mechanical strength of the resulting gel tends to be non-uniform;
It is best to use it by crushing it to a size of 50 or more.

本発明においては、上記粘土鉱物(含有粘土)の粉末を
、前記ポリビニルアルコール水溶液へ添加して分散(懸
濁)させるか、あらかじめ粘土鉱物の懸濁水全調合し、
これを前記ポリビニルアルコール水溶液へ混合すること
ができる。
In the present invention, the clay mineral (containing clay) powder is added to the polyvinyl alcohol aqueous solution and dispersed (suspended), or the clay mineral suspension water is prepared in advance,
This can be mixed into the polyvinyl alcohol aqueous solution.

また粘土鉱物懸濁水へポリビニルアルコールを添加して
溶解させることも慶支えない。いずれにしても、得られ
るポリビニルアルコール、粘土鉱物の懸濁水溶液のポリ
ビニルアルコールと粘土鉱物の濃度は、それぞれ1−1
5 wtX好ましくは2〜18wt%および0.7〜1
5wt%、好ましくは1〜18wt%とし、しかもポリ
ビニルアルコールド粘土鉱物の濃度比(重量比)を、前
述のとおり175〜8/1、好壕しくは1/4〜6とす
る。このようにして得た懸濁水溶液は、必ずしも中性で
あるとは限らず、例えばベントナイトの場合、しばしば
pH8〜10、また活性白土、酸性白土ではpH8〜6
を示す。一方、本発明において固定化される微生物生菌
体の生育および活動には、それぞれ固有の至適pH領域
が存在する。その若干例を挙げるならば、ニジエリシア
・コリ(Esc五erichia coli)7〜’1
.5、サツカロマイセス・セレビシェ(ScLCC九c
’roTnyegs  cg”r−evisiag) 
 5−7、アシュビャ・ゴシビ(Ashbyagoss
ypii)6.8〜?、0、バシルス・サブチリス(B
aci−11us swbtilis) 4.8〜6.
8、アセトバクター・アセトスム(Acetobact
er acetoswm) 8.5〜6.5、トラメタ
x−サンギネア(Trametas sangwine
a) 2−6などである。したがって、前述の懸濁水溶
液のpH値金、固定化対象とする微生物生菌体の至適p
H値に合致させる目的で、塩酸、硫酸、硝酸、クエン酸
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムに代表されるpH
調整剤を用いるのがよい。
It is also not advisable to add polyvinyl alcohol to the clay mineral suspension water to dissolve it. In any case, the concentrations of polyvinyl alcohol and clay mineral in the resulting aqueous suspension of polyvinyl alcohol and clay mineral are 1-1, respectively.
5 wtX preferably 2-18 wt% and 0.7-1
The content is 5 wt%, preferably 1 to 18 wt%, and the concentration ratio (weight ratio) of the polyvinyl alcohol clay mineral is 175 to 8/1, preferably 1/4 to 6, as described above. The aqueous suspension solution obtained in this way is not necessarily neutral; for example, in the case of bentonite, it often has a pH of 8 to 10, and in the case of activated clay and acid clay, it has a pH of 8 to 6.
shows. On the other hand, the growth and activity of the living microorganisms immobilized in the present invention each have their own optimal pH ranges. To give some examples, Esc. coli 7~'1
.. 5. Saccharomyces cerevisiae (ScLCC9c
'roTnyegs cg"r-evisiag)
5-7, Ashbyagoss
ypii) 6.8~? , 0, Bacillus subtilis (B
aci-11us swbtilis) 4.8-6.
8. Acetobacter acetosum
er acetoswm) 8.5-6.5, Trametas x-sanguinea (Trametas sangwine)
a) 2-6 etc. Therefore, the pH value of the above-mentioned suspended aqueous solution, the optimum pH value of the viable microorganism to be immobilized.
For the purpose of matching the H value, pH as typified by hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, citric acid, sodium hydroxide, and potassium hydroxide.
It is better to use a regulator.

29一 本発明においては、この懸濁水溶液の調合に用いる全て
の資材をあらかじめ滅菌しておくこともできるが、懸濁
水溶液の調合完了後、これを一括滅菌するのが至便であ
る。
291 In the present invention, all the materials used for preparing the aqueous suspension solution can be sterilized in advance, but it is most convenient to sterilize them all at once after the preparation of the aqueous suspension solution is completed.

滅菌は100℃X 5 minで完結できる場合もある
が、懸濁水溶液が耐熱性菌により汚染されている場合は
、必要に応じ、例えば120℃x 15 t=tL〜6
んの高圧・蒸気滅菌を施さねばならない。紫外線照射(
滅菌)法も使用できるが、その効果か照射表面に限られ
ることから、上記加熱滅菌法との併用が望ましい。また
、いずれにしても、これらの滅菌処理により、本発明に
用いる資材(ポリビニルアルコール、粘土鉱物)が特に
変質して本発明の笑施に支障をきたすことはない。
Sterilization can be completed at 100°C x 5 min in some cases, but if the suspended aqueous solution is contaminated with heat-resistant bacteria, sterilization may be completed at 120°C x 15 t = tL~6 as necessary.
High pressure/steam sterilization must be performed. UV irradiation (
A sterilization method can also be used, but its effectiveness is limited to the irradiated surface, so it is desirable to use it in combination with the heat sterilization method. Furthermore, in any case, these sterilization treatments do not particularly alter the properties of the materials used in the present invention (polyvinyl alcohol, clay minerals), thereby causing no hindrance to the implementation of the present invention.

滅菌した懸濁水溶液には、固定化対象とする微生物生菌
体を混合する。不発明は、固定化過程において酸、アル
カリ、放射線、ラジカル発生剤、有機溶媒、反応試薬な
どを=30− 全く用いないため、微生物生菌体に損傷を与えることが
なく、したがって、微生物生菌体の耐有機試薬性、耐酸
性、耐アルカリ性、耐放射線性のいかんを問わず、全て
の耐熱性および非耐熱性微生物生菌体を固定化すること
ができるが、その代表例を挙げるならば、アスペルギル
ス(Aspe−rgillus)属、リゾプス(Rui
zopus)属等のかび類、シュードモナス(Pseu
domonas)属、アセトバクター(Acetoba
cter)属、ストレプトマイセス(Strepto−
my c e s )属、ニジエリシア(Escher
ichia)属等の細菌、サツカロマイセス(Sacc
haγomyces)属、キャンデイダ(Cαη、di
da)属等の酵母を例示することができる。微生物生菌
体としては、凍結・乾燥保存性菌体、生菌体の増殖培養
液、あるいは、この増殖培養液から遠心分離濃縮される
生劇体懸濁液などのいずれを用いることもできる。微生
物生菌体の混合操作は常温の焦面室内で行なうのが至便
であるが、耐熱性微生物生菌体を固定化する場合は、む
しろそれらの耐熱性に応じ、常温以上の温度で操作する
ほうが、雑菌汚染防止の観点から更に好ましい。低温で
は、懸濁水溶液の粘度が高甘り、微生物生菌体の混合・
分散が、比較的緩慢であるが、この点に留意するならば
、上記操作k。
The sterilized suspension aqueous solution is mixed with live microorganisms to be immobilized. The non-invention is that acids, alkalis, radiation, radical generators, organic solvents, reaction reagents, etc. are not used at all in the immobilization process, so there is no damage to living microorganisms, and therefore, living microorganisms are It is possible to immobilize all heat-resistant and non-heat-resistant living microorganisms, regardless of their resistance to organic reagents, acid resistance, alkali resistance, and radiation resistance. , Aspergillus spp., Rhizopus (Rui
Molds such as the genus Zopus, Pseudomonas
Domonas genus, Acetobacter
cter), Streptomyces (Strepto-
my c e s ) genus, Escher
Bacteria such as the genus Ichia, Sacc.
haγomyces), Candida (Cαη, di
Examples include yeasts of the genus da). As the viable microbial cells, any of the following can be used: frozen/dried preserved microbial cells, a culture solution for growing live microorganisms, or a suspension of living microorganisms that is concentrated by centrifugation from this culture solution. It is most convenient to mix live microorganisms in a focal chamber at room temperature, but when immobilizing live heat-resistant microorganisms, the operation should be performed at a temperature higher than room temperature, depending on their heat resistance. This is even more preferable from the viewpoint of preventing bacterial contamination. At low temperatures, the viscosity of the suspended aqueous solution becomes high and the mixture of living microorganisms and
The dispersion is relatively slow, but if you keep this in mind, the above operation k.

〜15℃程度で行なうことも差支えない。本発明では、
微生物生菌体の添加量(当初固定化量)に制限はなく、
例えば、ポリビニルアルコールと粘土鉱物との合計量の
1/2 o、o 00〜7倍量などの範囲で任意に選択
できるが、微生物生菌体のほぼ全量全固定化する観点か
ら、懸濁水溶液中のポリビニルアルコールと粘土鉱物と
の合計量の7倍量以下にとどめるのが好ましく、この場
合、後述の乾燥(ゲル化)工程を経ることにより、微生
物生菌体の96〜98%を罹災に捕捉(包括・固定化)
できる。
It may also be carried out at a temperature of ~15°C. In the present invention,
There is no limit to the amount of live microorganisms added (initial immobilized amount),
For example, the amount can be arbitrarily selected within the range of 1/2 o, o00 to 7 times the total amount of polyvinyl alcohol and clay mineral, but from the viewpoint of immobilizing almost all of the living microorganisms, the suspended aqueous solution It is preferable to limit the amount to 7 times or less the total amount of polyvinyl alcohol and clay minerals in the container.In this case, by going through the drying (gelation) process described later, 96 to 98% of the viable microorganisms can be reduced to damage. Capture (inclusion/immobilization)
can.

本発明では、このようにして得たポリビニルアルコール
、粘土鉱物、微生物生菌体の混合懸濁水溶液へ雑菌が混
入しないよう留意し、しかも殺菌燈(紫外線)が直接照
射されぬよう留意しつつ、懸濁水溶液から、少なくとも
一部の水分を除去する。この脱水(乾燥)処理としては
無菌室で常温放置するか、または同じく無菌室で通風(
送風)乾燥することができるほか、あらかじめ内部を滅
菌し、しかも吸気口および排気口に無菌フィルター(雑
菌侵入阻止用フィルター)を付設した真空デシケーグー
により、減圧(吸引)乾燥することもできる。いずれに
しても高温では、生成するゲルに硬質皮膜が形成され、
微生物生菌体の活動および生育(増殖)に好ましくない
ので、乾燥温度としては40℃以下が良い。本発明では
一6〜+40℃で操作する。この場合、乾燥用試料の容
器としては、均一迅速乾燥に好都合な、蒸発面積の広い
器を用い、試料(懸濁水浴液)を、例えば1.5〜10
關程度の厚さに拡げるのが良い。
In the present invention, care is taken not to contaminate the mixed suspension aqueous solution of polyvinyl alcohol, clay minerals, and viable microorganisms obtained in this way, and care is taken not to be directly irradiated with germicidal light (ultraviolet light). At least some water is removed from the aqueous suspension. This dehydration (drying) treatment can be done by leaving it at room temperature in a sterile room, or by ventilating it in a sterile room.
In addition to drying by blowing air, it is also possible to dry under reduced pressure (suction) using a vacuum desiccage goo whose interior is sterilized in advance and sterile filters (filters to prevent germs from entering) are attached to the intake and exhaust ports. In any case, at high temperatures, a hard film is formed on the resulting gel,
Since this is unfavorable for the activity and growth (multiplication) of living microorganisms, the drying temperature is preferably 40°C or lower. In the present invention, we operate at temperatures of -6 to +40°C. In this case, as a container for drying the sample, use a container with a wide evaporation area, which is convenient for uniform and rapid drying, and use a container for drying the sample (suspended water bath liquid), for example, 1.5 to 10
It is best to spread it out to about the same thickness.

33一 本発明では、懸濁水溶液の組成にかかわらず、當に乾燥
処理を施さねばならない。この場合、脱水率とし、てば
、10wtCX、更には15 wtCA、上とすること
ができる。この処理により、懸濁水溶液の粘度が著しく
高1つ、続いて懸濁水溶液全体が同化(ゼリー化、ゲル
化)する。脱水に伴ない、ゲルの硬化か進み、吟水性は
低下するので、過度の脱水は避けねばならない。才だ、
過度の水分が残存するゲルは軟弱である。したがって本
発明においては、懸濁水溶液かゲル化し、しかも、この
湿潤ゲルの含水率が20〜92wt%の範囲に到達した
ことを確認したならば、乾燥処理を停止りする。このよ
うにして得た弾性に富むゲルを滅菌水に浸すと、ゲルは
徐々に吸水し、半日で、含水率50〜95wt%に達す
るが、ゲルの弾性および強度はほとんど変らず、常温〜
40℃で攪拌または振と9しても、長期間にわたり軟弱
化することはない。
33- In the present invention, irrespective of the composition of the aqueous suspension solution, a drying treatment must be performed. In this case, the dehydration rate can be, for example, 10 wtCX, or even 15 wtCA or more. As a result of this treatment, the viscosity of the aqueous suspension solution becomes extremely high, and then the entire aqueous suspension solution is assimilated (jelly-formed, gelled). Excessive dehydration must be avoided, as dehydration progresses the hardening of the gel and reduces its water resistance. He's talented.
A gel with excessive residual water is weak. Therefore, in the present invention, once it is confirmed that the suspended aqueous solution has turned into a gel and that the water content of this wet gel has reached a range of 20 to 92 wt%, the drying process is stopped. When the highly elastic gel obtained in this way is immersed in sterilized water, it gradually absorbs water and reaches a water content of 50 to 95 wt% in half a day, but the elasticity and strength of the gel remain almost unchanged, and
Even if it is stirred or shaken at 40°C, it will not become soft for a long period of time.

34− このようにして得られる板状ゲルは、あたかもゴムシー
トと同様に容易に、円板、角板、立方体などに裁断でき
る。
34- The plate-shaped gel thus obtained can be easily cut into disks, square plates, cubes, etc., just like a rubber sheet.

また円板に多数の穴を打ち抜き、目皿(多孔板)として
用いることも、もちろん差支えない。これらの成型物は
水中で辛うじて沈降するが、見かけ比重は水と同程度で
あり、滅菌水の満たされた反応塔へ高さ6mまで不規細
光てん後、基質(′!!:たけ栄養培地)の水溶液全、
徐々に塔頂あるいは塔底から送入しても充てん物の耐荷
重性に問題は生じなへこのゲル全少量の沸とう水へ投入
すると、直ちに泥水と化し、ゲルは形状を全くとどめな
い。しかも、この泥水を一6〜+30℃に冷却し、更に
脱水を施しても、しばしば泥皮膜ある贋は軟弱なゲルが
得られるにすき′ず、弾性に富む高吸水性の、しかも比
較的強固なゲルは得られぬ場合が多い。このように、本
発明のゲル花は、必ずしも可逆性を期待し難い特異な物
理化学現象であるが、本発明に従うならば、比較的単純
な物理的操作により、このゲル化を確実に達成すること
ができる。
Of course, it is also possible to punch out a large number of holes in a circular plate and use it as a perforated plate (perforated plate). Although these molded products barely settle in water, their apparent specific gravity is about the same as that of water, and after irregularly emitting light to a height of 6 m into a reaction tower filled with sterile water, the substrate ('!!: bamboo nutrients) whole aqueous solution of medium),
Even if it is gradually introduced from the top or the bottom of the column, there will be no problem with the load bearing capacity of the packed material.If a small amount of this gel is poured into boiling water, it immediately turns into muddy water and the gel does not retain its shape at all. Moreover, even if this muddy water is cooled to 16 to +30°C and further dehydrated, a muddy film is often obtained, instead of a soft gel, which is highly elastic, highly absorbent, and relatively strong. In many cases, it is not possible to obtain a suitable gel. As described above, the gel flower of the present invention is a unique physicochemical phenomenon that is not necessarily expected to be reversible, but according to the present invention, this gelation can be reliably achieved through relatively simple physical operations. be able to.

本発明で得られる径2〜12mmの立方体ゲルを、固定
化微生物生菌体の生育活動に至適の温度とpH値を有す
る基質水溶′g!(培地)に添加し、フラスコ内で接触
させる場合、元の(非固足化)微生物生菌体に比較して
、85〜97%程度の活性が観察される。このゲルの粒
径を更に増大させることにより、上記相対活性比率が低
下する傾向にあるが、このような場合、必要に応じ、公
知の基質拡散浸透促進剤すなわち、ラウリルアルコール
硫酸エステル、セチルピリジニウムクロリド、セチルト
リメチルアンモニウムプロミド等の界面活性剤を用いる
ことができ、これによりゲルの機械的強度、寿命等の性
能が低下することはない。
The cubic gel with a diameter of 2 to 12 mm obtained by the present invention is dissolved in water as a substrate having the optimum temperature and pH value for the growth activity of immobilized living microorganisms. (medium) and brought into contact within a flask, an activity of approximately 85 to 97% is observed compared to the original (non-solidified) viable microbial cells. By further increasing the particle size of this gel, the above relative activity ratio tends to decrease, but in such cases, known substrate diffusion penetration enhancers such as lauryl alcohol sulfate and cetylpyridinium chloride may be used as necessary. , cetyltrimethylammonium bromide, and the like can be used without deteriorating the gel's mechanical strength, lifespan, or other performance.

このように、本発明により、微生物生菌体全高含水性の
弾性に富む、機械的強度の優れたゲル内に捕捉すること
ができるが、このようにして得られる固定化微生物生菌
体は、本発明の増殖i1j制御により、著しく増殖して
活性を高め、本発明の目的とする微生物生菌体の固定化
・増殖が達成される。
As described above, according to the present invention, all living microorganisms can be captured in a gel with high water content, high elasticity, and excellent mechanical strength. By controlling the growth i1j of the present invention, it is possible to significantly multiply and increase the activity, thereby achieving the immobilization and proliferation of living microorganisms, which is the objective of the present invention.

微生物生菌体が増殖用培地の供給を受けて増殖すること
自体は、なんら特筆すべき新事実ではなく、古米きわめ
て当然の原理であるが、本発明のゲルが弾性に富むこと
から、ゲル中に包埋された微生物生菌体は、容易にその
包括空洞全押し拡げつつ増殖して巨大な集落に成長し、
しかも、本発明のゲルが機械的強度に優れることから、
微生物生菌体の増殖に伴なうゲル組織の破裂(亀裂)が
回避される。本発明のゲルは、引張り強度、圧縮強度と
も2kL/cm2以上に及び、天然系多糖類(寒天、カ
ラゲナン、ペクチン等、強度1k17/cTIL以下)
または、カラゲナンの2次的硬化処理品(強度1〜15
 kli’/c1rL2)に比し優れる。しかし、不発
37− 明のゲルにおいて、増殖菌体集落直径が80μm程度に
到達すると、増殖菌体の一部は、空洞壁の少なくとも一
部の網目をくぐり抜け、空洞外へ排出され、その排出位
置(小空洞)において、引続き、増殖・排出の過程全反
復し、最終的には、ゲル表面近傍の空洞からゲル外へ排
除される。
The fact that living microorganisms multiply when supplied with a growth medium is not in itself a new fact worth noting, and is a very natural principle; however, since the gel of the present invention is highly elastic, The living microorganisms embedded in the microorganisms easily expand their enclosing cavities and multiply, growing into huge colonies.
Moreover, since the gel of the present invention has excellent mechanical strength,
Rupture (cracks) of the gel tissue due to growth of viable microorganisms is avoided. The gel of the present invention has a tensile strength and a compressive strength of 2 kL/cm2 or more, and has a natural polysaccharide (agar, carrageenan, pectin, etc.) with a strength of 1 k17/cTIL or less.
Alternatively, a secondary hardening treatment product of carrageenan (strength 1 to 15
kli'/c1rL2). However, in the unexploded gel, when the diameter of the colony of proliferating bacteria reaches about 80 μm, some of the proliferating bacteria pass through the mesh of at least a part of the cavity wall and are discharged from the cavity, and the discharge position is (small cavities), the entire process of proliferation and excretion is repeated, and finally, they are expelled from the gel from the cavities near the gel surface.

また、なおも増殖用培地を供給すると、増殖集落直径が
約250μmf超え、これに因り、上記菌体流失量も著
しく増加する。したがって、本発明において、増殖菌体
の流失全回避するには、集落の直径を80μm以下にと
どめる。
Further, if the growth medium is still supplied, the diameter of the growth colony exceeds about 250 μmf, and as a result, the amount of bacterial cells washed away increases significantly. Therefore, in the present invention, the diameter of the colony is kept at 80 μm or less in order to completely avoid the washout of the proliferating microbial cells.

才だ、集落中に死菌体の蓄積するの全回避するには、多
量の増殖用培地を供給して集党直径を80μm以上に達
せしめる手法を採ることができる。ただし集落直径が2
50μmf超えることは、前述したとおり、増殖菌体の
大量流失をきたし、好着しくない。従って本発明におい
ては、菌体集落の直径を250μm以下、例えば30〜
250μm38− 好ましくは50〜200μmに維持して、増殖菌体の無
益な大量流失を回避すると共に、画体集落直径を断続的
または連続的に80μm〜250μmに達せしめること
により、菌体集落から死菌体(自己消化残留分)を含む
一部の菌体をゲル外へ排除する。
In order to completely avoid the accumulation of dead bacteria in the colony, it is possible to adopt a method of supplying a large amount of growth medium to reach a colony diameter of 80 μm or more. However, the village diameter is 2
As mentioned above, if it exceeds 50 μmf, a large amount of proliferating bacterial cells will be washed away, which is not favorable. Therefore, in the present invention, the diameter of the bacterial colony is 250 μm or less, for example, 30 μm or less.
250 μm 38 - Preferably maintained at 50 to 200 μm to avoid useless loss of a large amount of proliferating bacterial cells, and by allowing the colony diameter to reach 80 μm to 250 μm intermittently or continuously, the bacterial colony is killed. Some of the bacterial cells, including bacterial cells (residue from autolysis), are removed from the gel.

すなわち、本発明では、増殖菌体集落の直径を250μ
m以下にとどめるよう、増殖用培地の供給を制御するこ
とにより、増殖菌体の無益な大量流失全回避する。すな
わち、本発明においては、固定化微生物生菌体へ増殖用
培地全供給し、断続的にゲルの極微量を採取し、例えば
走査型電子顕微鏡により、ゲル内の増殖集落を観察し、
その直径が250μm以下に達した時点で増殖用培地の
供給を停止することにより、増殖生菌体の大量流失を1
ぬがれることかできる。
That is, in the present invention, the diameter of the proliferating bacterial colony is set to 250 μm.
By controlling the supply of the growth medium so as to keep the amount below m, useless loss of a large amount of growing bacterial cells is completely avoided. That is, in the present invention, the entire growth medium is supplied to the immobilized living microorganisms, a very small amount of the gel is intermittently collected, and the growing colonies within the gel are observed using, for example, a scanning electron microscope.
By stopping the supply of growth medium when the diameter reaches 250 μm or less, a large amount of viable bacterial cells can be washed away.
It is possible to get rid of it.

一部、固定化微生物生菌体の活性を高めるには、ゲル内
の生菌体濃度全篩める必要がある。単位体積のゲルに収
容しうる生菌体数はもちろん有限で、その限界値(最密
光てん濃度)は生菌体の形状と大きさに基づき、数学的
に算出され、例えばサツカロマイセス・セレビシェ(球
形または楕円形平均約5μ兜)では約カ・109個/ゼ
である。実際のゲルにおいては、ゲル素材も若干の空間
全占有するため、上記の極限値を完全に達成することは
不可能であるが、本発明において、増殖菌体集落の直径
が前記250μmを超えない範囲で、上記極限値にきわ
めて近い菌体濃度を達成することができる。すなわち、
ポリビニルアルコールと粘土鉱物の合計量に対し、例え
ば’、’400 (乾燥体基準重量)のサツカロマイセ
ス・セレビシェを態別し、本発明の包括処理全施し、増
殖用培地を8〜4日供給した場合、ゲル内に、直径約2
0077殖の菌体集落が密集し、酵母濃度は約109個
/1nt−ゲルと推算された。また、同じく、サツカロ
マイセス・セレビシェを、ポリビニルアルコールと粘土
鉱物の合計−kに対し1/4o程度添加し、増殖用培地
を2日間供給した場合、ゲル内に、直径100μm程度
の菌体集落が密集し、酵母濃度きしてはやはり約109
個/m/’−ゲルと推算される。
Partly, in order to increase the activity of immobilized live microbial cells, it is necessary to sieve the entire viable cell concentration within the gel. The number of viable bacteria that can be accommodated in a unit volume of gel is, of course, finite, and its limit value (closest photonic concentration) is calculated mathematically based on the shape and size of the viable bacteria. In a spherical or oval shape (averaging about 5 μm), the number is about 109 mosquitoes/ze. In an actual gel, the gel material also occupies some of the space, so it is impossible to completely achieve the above limit value, but in the present invention, the diameter of the growing bacterial colony does not exceed 250 μm. Within this range, it is possible to achieve bacterial cell concentrations very close to the above-mentioned limit values. That is,
For example, when Saccharomyces cerevisiae of '400 (dry basis weight) is separated from the total amount of polyvinyl alcohol and clay minerals, subjected to the comprehensive treatment of the present invention, and supplied with a growth medium for 8 to 4 days. , in the gel, with a diameter of about 2
The colony of 0077-grown bacteria was dense, and the yeast concentration was estimated to be about 109 cells/1 nt-gel. Similarly, when Saccharomyces cerevisiae was added to about 1/4 o to the total -k of polyvinyl alcohol and clay minerals and the growth medium was supplied for 2 days, bacterial colonies with a diameter of about 100 μm formed in the gel. However, the yeast concentration is still about 109
It is estimated that the number of gels per m/'-gel.

このようにして得られる固足化増殖菌体の活性は、増殖
用培地の供給停止後も急激に低下することはなく、シば
しば2〜3週間同様の活性が持続さn、る。もつとも1
〜2力月後には、菌体集落の直径が当初の2〜4割程度
減少し、活性も8割程度低下する例が多いが、このよう
な事態を招いた段階においても、再び、増殖用培地を1
2〜24ん供給することにより、固足化菌体の活性およ
び集落直径は元に復する。
The activity of the sessile-propagated bacterial cells obtained in this manner does not drop sharply even after the supply of the growth medium is stopped, and the same activity often persists for 2 to 3 weeks. Originally 1
After ~2 months, the diameter of the bacterial colony decreases by about 20 to 40% and the activity decreases by about 80% in many cases. 1 medium
By supplying 2 to 24 ml, the activity and colony diameter of the solid-footed bacterial cells are restored to their original values.

本発明においては、ゲル内に直径30〜250μm1好
才しくけ50〜200μmの菌体集落を多数生成せしめ
、41− しかる後、ここへ増殖用培地を断続的、もしくは少量ず
つ連続的に供給することにより、当初の菌体活性′f!
:維持することを特徴とする。本発明のゲルに、上記操
作を4力月以上反復・継続しても、ゲル組織の強度に変
化はなく、ゲル組織の亀裂・破壊は全く認められない。
In the present invention, a large number of bacterial colonies with a diameter of 30 to 250 μm and 50 to 200 μm are generated in the gel, and a growth medium is then continuously supplied thereto intermittently or in small amounts. By this, the initial bacterial cell activity 'f!
: Characterized by maintaining. Even if the above-mentioned operation is repeated and continued for 4 months or more on the gel of the present invention, there is no change in the strength of the gel structure, and no cracking or destruction of the gel structure is observed.

本発明のポリビニルアルコール・粘土複合ゲルに、ポリ
ビニルアルコール慮維またはポリビニルアルコールフィ
ルムに対する公知の硬化処理′fr:′#Uすことによ
り、更に若干、ゲルの機械的強度が高する。この公知の
硬化(架橋)処理としては、例えば、アルデヒド、ジア
ルデヒド、ジイソシアナート、フェノール類あるいはチ
タニウム、クロム、ジルコニウム等の金属化合物、さら
にはホウ砂、アクリロニトリル、トリメチロールメラミ
ン、エビクロロヒドリン、ビス−(β−ヒドロキシエチ
ル)スルホン、ポリアクリル酸、ジメチロール尿素、無
水マレイン酸等による方法を挙42− げることかできる。
By subjecting the polyvinyl alcohol/clay composite gel of the present invention to a known curing treatment 'fr:'#U for polyvinyl alcohol fibers or polyvinyl alcohol films, the mechanical strength of the gel is further increased slightly. This known hardening (crosslinking) treatment includes, for example, aldehydes, dialdehydes, diisocyanates, phenols, or metal compounds such as titanium, chromium, and zirconium, as well as borax, acrylonitrile, trimethylolmelamine, and shrimp chlorohydrin. , bis-(β-hydroxyethyl) sulfone, polyacrylic acid, dimethylol urea, maleic anhydride, and the like.

しかし本発明のゲルは、既に述べたとおりの強度(耐荷
重性)を有し、オた上記の補助的硬化処理により、固定
化微生物生菌体がしばしば損傷を受けることや、ゲルの
製造費がいたずらにかさむこと全考慮するならば、天然
多糖類にしばしば用rられるこれらの硬化処理を、本発
明においては、あえてこれらの硬化処理を行なわなくて
よい。
However, the gel of the present invention has the strength (load-bearing capacity) as described above, and the above-mentioned auxiliary curing treatment often damages the immobilized living microorganisms, and the manufacturing cost of the gel is high. In consideration of the unnecessarily increased cost, these curing treatments, which are often used for natural polysaccharides, do not need to be carried out in the present invention.

次に実施例を挙げて本発明を説明する。Next, the present invention will be explained with reference to Examples.

実施例り 市販ポリビニルアルコール(けん化度97モル%、粘度
平均重脅度2,200.4%水浴液の粘度(20℃)5
4cP)の粉末852(含水率6wt%)を、水915
1に溶解し、8.0wt%水溶液(pH6,9)k得た
Example: Commercially available polyvinyl alcohol (saponification degree 97 mol%, viscosity average criticality 2,200.4%, viscosity of water bath liquid (20°C) 5
4 cP) powder 852 (water content 6 wt%) was mixed with water 915
1 to obtain an 8.0 wt% aqueous solution (pH 6,9).

市販ベントナイト(試薬用粉末ミ含水率1’1wt%)
1062を水1,490 fに分散して、ベントナイ)
55wt%懸濁7KCpH10,1>k得、ここへ6N
硫酸4m1q加え、懸濁水のpH値を6.6に調整した
Commercially available bentonite (reagent powder, water content 1'1wt%)
1062 in 1,490 f of water (bentonite)
55wt% suspension 7KC pH 10,1>k obtained, here 6N
4 ml of sulfuric acid was added to adjust the pH value of the suspension water to 6.6.

上記ポリビニルアルコール水溶液1801とベントナイ
ト懸濁水2001を混合後、120℃×6hの加圧水蒸
気滅菌処理を施し、次に、無菌室において放冷後、ここ
へ、サッカO’?イセス・セレピシ−[−(Sacch
aromycescerevisiae)420Tn9
f含む懸濁水(トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタ
ン緩衝液、pE 8.0 ) 20m16添加し、7m
n間かきまぜた。この懸濁水溶液のポリビニルアルコー
ル濃度は8.5 wt%%ベントナイト懸濁濃度は3w
t%である。一方、上記ベントナイト(粉末)の分析結
果(X線回折分析、示差熱分析、電子顕微鏡による同定
、加熱脱水、グリセリンによる層間膨張、陽イオン交換
ニア8籏q/ 100 f、化学分析: 5i(h 6
7.2、At、0.6.8、FljtOs 4.1、C
aOO,8、MQO1,6、Ti(h O,4、Mn0
0.1、RQsO,1、Nat Q 8.2、KtOO
,4wt%)から、その乾燥粘土鉱物組成(wt%)は
、モンモリロナイト群58、イライト類1、タルク1、
ノぞイロフィライト11、バーミキュライト1である。
After mixing the above-mentioned polyvinyl alcohol aqueous solution 1801 and bentonite suspension water 2001, they were subjected to pressurized steam sterilization at 120°C for 6 hours, and then left to cool in a sterile room before being transferred to Sacca O'? Ises Serepici-[-(Sacch
aromyces cerevisiae) 420Tn9
Add 20ml of suspension water (tris(hydroxymethyl)aminomethane buffer, pE 8.0) containing f, and add 7m
Stir for n minutes. The polyvinyl alcohol concentration of this suspended aqueous solution is 8.5 wt%, and the bentonite suspended concentration is 3 w.
t%. On the other hand, the analysis results of the above bentonite (powder) (X-ray diffraction analysis, differential thermal analysis, identification by electron microscope, heating dehydration, interlayer expansion with glycerin, cation exchange nia 8 q/100 f, chemical analysis: 5 i (h 6
7.2, At, 0.6.8, FljtOs 4.1, C
aOO,8, MQO1,6, Ti(h O,4, Mn0
0.1, RQsO, 1, Nat Q 8.2, KtOO
, 4wt%), its dry clay mineral composition (wt%) is montmorillonite group 58, illite group 1, talc 1,
Nozoirophyllite 11, vermiculite 1.

したがって、上記懸濁水溶液のste型粘生粘土鉱物濃
度wt%、また、ポリビニルアルコールと3層型粘土鉱
物との濃度比は2である。この懸濁水溶液40091e
、無菌室において、底面10cmX 10cmの容器に
注ぎ、40〜42℃で2日間放置することにより、ゲル
991(脱水率75 wtcX%含水率70wt%)を
得た。この板状ゲル(厚さ約10mm)’t=、あらか
じめ滅菌した0、9%食塩水100Mに6ん浸漬した結
果、板状ゲルは吸水して110g(含水率T8wt%)
に達した。またこの浸漬液に、前記酵母は検出されなか
った。次にこの板状ゲルを、多数の細片(8朋X6朋X
IO朋)に裁断後、あらかじめ滅菌した0、9%食塩水
1001nI!で洗浄し、この洗浄液全分析し45− た結果、当初の酵母の少なくとも98%がゲル(細片)
中に包括されたことを知った。
Therefore, the concentration of the ste-type clay mineral in the aqueous suspension solution (wt%) and the concentration ratio between polyvinyl alcohol and the three-layer clay mineral are 2. This suspension aqueous solution 40091e
In a sterile room, the mixture was poured into a container with a bottom surface of 10 cm x 10 cm and left at 40 to 42°C for 2 days to obtain gel 991 (dehydration rate 75 wtcX% water content 70 wt%). This plate-shaped gel (approximately 10 mm thick) was immersed in 100 M of 0.9% saline that had been sterilized in advance, and as a result, the plate-shaped gel absorbed 110 g of water (water content T8wt%).
reached. Moreover, the yeast was not detected in this immersion liquid. Next, this plate-shaped gel was divided into a large number of strips (8 x 6 x
IO) After cutting, pre-sterilized 0.9% saline solution 1001 nI! As a result of washing the yeast with a gel and analyzing the entire washing solution45-, at least 98% of the original yeast remained in the gel (strips).
I learned that it was included.

゛直径3島高さ60αのアクリル樹脂製円筒形カラムに
、上記ゲル(細片)1059を不規則光てんし、あらか
じめ120℃X 20 minの滅菌処理4施したエチ
ルアルコール合成用基質水溶液(33℃、グルコース5
wt%、硫酸マグネシウム七水和物60 ppm) ’
c 4 omt/んの流速で塔底から送入した結果、流
出液のエチルアルコール濃度は1wt%(理論収率の4
%)にすぎなかった。
゛A cylindrical column made of acrylic resin with a diameter of 3 and a height of 60α was coated with the above gel (strips) 1059 irregularly, and an aqueous substrate solution for ethyl alcohol synthesis (33°C) that had been previously sterilized at 120°C for 20 min. , glucose 5
wt%, magnesium sulfate heptahydrate 60 ppm)'
As a result of feeding from the bottom of the column at a flow rate of c4 omt/m, the ethyl alcohol concentration in the effluent was 1 wt% (4% of the theoretical yield).
%).

次に、上記塔底へ、増殖用培地(グルコース6%、ペプ
トン0.5%、酵母エキス0.8%、麦芽エキス0.8
%、塩化カリウム1%、pH5,38℃)′(il−4
3ml/hの流速で送入した結果、27h後、直径70
μmの酵母集落が多数生成したことを、走査型電子顕微
鏡により観察・確認した。
Next, the growth medium (glucose 6%, peptone 0.5%, yeast extract 0.8%, malt extract 0.8%) is added to the bottom of the tower.
%, potassium chloride 1%, pH 5, 38°C)' (il-4
As a result of feeding at a flow rate of 3 ml/h, the diameter was 70 mm after 27 hours.
It was observed and confirmed using a scanning electron microscope that many micrometer-sized yeast colonies were produced.

また、この場合ゲルに亀裂は全く認められなかった。次
に、46− 前記基質水溶液を再び塔底へ40 N/ hの流速で供
給した結果、GiL後に流出液のエチルアルコール濃度
は2.Shz+t%(理論収率の86%)に達した。
Further, in this case, no cracks were observed in the gel. Next, the 46-substrate aqueous solution was again supplied to the bottom of the column at a flow rate of 40 N/h, and as a result, the ethyl alcohol concentration of the effluent after GiL was 2. Shz+t% (86% of theoretical yield) was reached.

前記市販ベントナイト粉末(2,07)につき、日本薬
局法の規定による膨潤力試験を実施した。すなわち、メ
スシリンダーに水100m/’e採取し、上記粉末を1
0回に分けて加える。ただし、先にカロ7した試料がほ
とんど全て沈着した後、次の試料を添加する。全量添加
後、24h放置した場合、沈澱の見かけ容積は、規定の
20プ(以上)に到底及ばず、わずか9m/にすぎない
The commercially available bentonite powder (2,07) was subjected to a swelling power test according to the Japanese Pharmacopoeia Act. That is, 100 m/'e of water was collected in a graduated cylinder, and 1
Add in 0 batches. However, the next sample is added after almost all of the previously prepared sample has been deposited. When left for 24 hours after adding the entire amount, the apparent volume of the precipitate was only 9 m/cm, far below the prescribed 20 m/min.

同じく、ベントナイト粉末(6,Of )につき、日本
薬局法に定めるゲル形成力試験を実施した。すなわち、
上記粉末ヲ酸化マグネシウム0−80 rと混合後、水
200m/へ数回に分けて加え、1h振と9後、得られ
た懸濁液の1001nlを採り、24h放置したが上層
に分離する透明液は、規定の2m1(以下)にとどまら
ず、4m/に達した。
Similarly, bentonite powder (6, Of) was subjected to a gel-forming ability test as specified in the Japanese Pharmacopoeia Law. That is,
After mixing the above powder with 0-80 r of magnesium oxide, it was added in several portions to 200 m of water, and after shaking for 1 h, 1001 nl of the resulting suspension was taken and left for 24 h, but a transparent layer separated into an upper layer. The liquid did not stay at the specified 2 ml (or less), but reached 4 ml.

このように、本実施例に用いた市販ベントナイトは日本
薬局法の規定を充足しないが、既に述べたとおり、本発
明になんら差支えないことが明らかである。
As described above, although the commercially available bentonite used in this example does not satisfy the provisions of the Japanese Pharmacopoeia Law, it is clear that this does not pose any problem to the present invention, as already stated.

実施例2 市販ポリビニルアルコール(けん化度97モル%、粘度
平均重合度1,700.4%水溶液の粘度(20°C)
26cP)の粉末87グ(含水率’1wt%)を水91
92に溶解し、8wt%水溶液(pH6,9) ’#得
た。
Example 2 Viscosity of commercially available polyvinyl alcohol (saponification degree 97 mol%, viscosity average polymerization degree 1,700.4% aqueous solution (20°C)
26 cP) powder (moisture content '1 wt%) was mixed with 91 g of water.
92 to obtain an 8 wt% aqueous solution (pH 6,9)'#.

市販バーミキュライト粉末(含水率9wt%)12(l
r水1,200 ?に分散し、8wt%懸濁水(pH6
,6)を得た。
Commercially available vermiculite powder (moisture content 9 wt%) 12 (l
r water 1,200? Dispersed in 8wt% suspension water (pH 6
, 6) were obtained.

上記ポリビニルアルコール水溶液とバーミキュライl濁
水の各19(1’に混合後、120℃×20−ルの加圧
水蒸気滅菌処理を施し、次に無菌室において放冷後、こ
こへ、バシルス・サブチリス(Bacillus  5
1Lbtilis) 22tn9を含む懸濁水(リン酸
緩衝液pH7)20がを添加し、7−n間かき1ぜた。
After mixing each of the polyvinyl alcohol aqueous solution and vermiculite turbid water 19 (1'), they were subjected to pressure steam sterilization at 120° C. 5
1 L of suspension water (phosphate buffer pH 7) containing 22 tn9 was added and stirred for 7 hours.

この懸濁水溶液のポリビニルアルコールとバーミキュラ
イトの濃度はそれぞれ8.8wtXfある。
The concentrations of polyvinyl alcohol and vermiculite in this aqueous suspension are each 8.8 wtXf.

−万、バーミキュライト(粉末)の分析結果から、その
乾燥粘土鉱物組成(wt%)は、モンモリロナイト群4
、イライト類2、タルク3、パイロフィライト2、バー
ミキュライト85 (5t0242 、Alto、19
 、’T、@Ot 2 * Fthis 8 *FeO
2、Ca11.MaO’L2 、KtOl、NatOl
)である。
- From the analysis results of vermiculite (powder), its dry clay mineral composition (wt%) is montmorillonite group 4.
, illites 2, talc 3, pyrophyllite 2, vermiculite 85 (5t0242, Alto, 19
, 'T, @Ot 2 * Fthis 8 * FeO
2, Ca11. MaO'L2, KtOl, NatOl
).

したがって上記懸濁水溶液の3層型粘土鉱物濃度は、8
.5wt%、iたポリビニルアルコールと3層型粘土鉱
物との濃度比は1である。この懸濁水溶液400fを、
無菌室において、底面10crILX 10cmの容器
に注ぎ、真空乾燥器(−2〜+8℃、10〜500 m
mB? )に1日放置することにより、ゲル72り(脱
水率84wt%、含水率T4wt%)を得た。この板状
ゲル(厚さ約7市)ヲ、あらかじめ滅菌した49− 0.9%食塩水100プに6h浸漬した結果、板状ゲル
は吸水して78f(含水率75wt%)に達した。また
、この浸漬液に、前記細菌は検出されなかった。次に、
この板状ゲルを多数の細片(8朋×8關×8市)に裁断
後、あらかじめ滅菌した0、9%食塩水100Mで洗浄
し、この洗浄液の比濁分析から、当初の細菌の98%が
ゲル(細片)中に包括されたことを確かめた。
Therefore, the three-layer clay mineral concentration of the above suspended aqueous solution is 8
.. The concentration ratio of polyvinyl alcohol and three-layered clay mineral was 1. This suspension aqueous solution 400f,
In a sterile room, pour into a container with a bottom surface of 10 cr IL
mB? ), gel 72 (dehydration rate: 84 wt%, water content: T: 4 wt%) was obtained. This plate-shaped gel (approximately 7 cm thick) was immersed in 100 ml of 49-0.9% saline solution previously sterilized for 6 hours, and as a result, the plate-shaped gel absorbed water and reached 78 f (water content 75 wt%). Moreover, the bacteria were not detected in this immersion liquid. next,
This plate-shaped gel was cut into many pieces (8 x 8 x 8 pieces) and washed with 100M sterilized 0.9% saline solution, and nephelometric analysis of this washing solution revealed that the original bacterial count was 98. It was confirmed that % was incorporated into the gel (strip).

実施例1のカラムに上記ゲル(裁断片)757を不規細
光てんし、あらかじめ12 o’cx 20 rnin
の滅菌処理を施した培養液(可溶性殿粉5%、ペプトン
1%、肉エキス1%、酵母エキス0.1%、食塩0.5
%、塩化カルシウム0.02%、硫酸マグネシウム七水
和m0.01%、pH7,30℃)f、26rnl/h
の流速で塔底から送入し、50h後、ゲルの極微量を採
取し、走査型電子顕微鏡により観察した結果、直径17
0μ毒の細菌集落の密集を認めたが、ゲル組織に亀裂5
0− は認められず、また、塔頂流出液はわずかに懸濁するに
すき゛ず、菌体流出量は軽微(1hあたりの流失損失量
ニゲル内菌体量の’/1ooo)にすぎ゛ないことを知
った。更に増殖用培地+1oh、供給することにより、
菌体集落の増大状況と塔頂流出液の濁度全追跡観察した
結果集落直径250μm(8h)を超える頃から、流出
液の濁度が著しく増大することを知った。したがって、
増殖による集落直径は250μ常にとどめるよう制御す
るのが有効である。
The above gel (shredded piece) 757 was applied to the column of Example 1 with irregular light, and the column was heated at 12 o'cx 20 rnin in advance.
sterilized culture solution (5% soluble starch, 1% peptone, 1% meat extract, 0.1% yeast extract, 0.5% salt)
%, calcium chloride 0.02%, magnesium sulfate heptahydrate m0.01%, pH 7, 30°C) f, 26rnl/h
After 50 hours, a very small amount of gel was collected and observed with a scanning electron microscope.
A dense bacterial colony with 0μ toxicity was observed, but there were cracks in the gel structure.
0- was not observed, and the effluent at the top of the column was only slightly suspended, and the amount of bacterial cells flowing out was only slight (loss amount per hour of bacterial cell amount in Nigel / 1ooo). I learned that. Furthermore, by supplying growth medium + 1 oh,
As a result of monitoring the growth of bacterial colonies and the turbidity of the tower top effluent, we found that the turbidity of the effluent increases significantly when the colony diameter exceeds 250 μm (8 hours). therefore,
It is effective to control the colony diameter due to multiplication so that it always remains at 250 μm.

実施例a 市販ポリビニルアルコール(けん化度98モル%、粘度
平均重合度1,700.4%水浴液の粘度(20℃)2
6cP)の粉末87り(含水率7wt%)を、水920
1に溶解し、8.0 wt%水溶液(pH7,0)を得
た。
Example a Commercially available polyvinyl alcohol (saponification degree 98 mol%, viscosity average degree of polymerization 1,700.4%, viscosity of water bath liquid (20°C) 2
6 cP) powder (moisture content 7 wt%) was mixed with 920 g of water.
1 to obtain an 8.0 wt% aqueous solution (pH 7.0).

市販タルク(含水率14wt%)12(lk、水1,1
90Vに分散して、タルク8vyt%懸濁水CpH8)
jc得た。
Commercially available talc (water content 14 wt%) 12 (lk, water 1,1
Dispersed at 90V, talc 8vyt% suspension water CpH 8)
I got jc.

上記ポリビニルアルコール水溶液とタルク懸濁水の各1
902全混合後、120℃X 20 inの加圧水蒸気
滅菌処8!全施し、次に、無菌室において放冷後、ここ
へ、サッカ0マイセス°セレビシエ(Saccharo
myces  cere−visiae)201Jm9
に含む懸濁水(リン酸緩衝液、f 7 )20mlを添
加し、7 min間かき甘ぜた。この懸濁水溶液のポリ
ビニルアルコールとタルクの濃度は、それぞれ3.8w
t%である。−万、タルク(粉末)の分析結果から、そ
の乾燥粘土鉱物組成(wt%)は、モンモリロナイト群
6、イライト類2、タルク87、パイロフィライト2、
バーミキュライト1 (MgQ32.5zC)264 
、At2Q31 、Ca0O,8r N(L200.7
 + F e20s O,5)である。したがって上記
懸濁水溶液の3層型粘土鉱物一度は3.7wt%、また
、ポリビニルアルコールと3層型粘土鉱物との濃度比は
1である。
1 each of the above polyvinyl alcohol aqueous solution and talc suspension water
902 After all mixing, sterilize with steam under pressure at 120°C x 20 inches 8! After applying all the ingredients, leave to cool in a sterile room, and then add Saccharo myces cerevisiae (Saccharo myces cerevisiae).
myces cere-visiae)201Jm9
20 ml of suspension water (phosphate buffer, f 7 ) containing in the solution was added and stirred for 7 min. The concentrations of polyvinyl alcohol and talc in this suspended aqueous solution are 3.8w each.
t%. - From the analysis results of talc (powder), its dry clay mineral composition (wt%) is: montmorillonite group 6, illite group 2, talc 87, pyrophyllite 2,
Vermiculite 1 (MgQ32.5zC) 264
, At2Q31 , Ca0O,8r N(L200.7
+F e20s O, 5). Therefore, the three-layered clay mineral in the aqueous suspension solution is 3.7 wt %, and the concentration ratio between polyvinyl alcohol and the three-layered clay mineral is 1.

この懸濁水溶液4002を、無菌室において、底面10
儂×10crnの容器に注ぎ、真空乾燥器(0〜9℃、
100〜500 mmHg)に1日放置することにより
、ゲル100F(脱水率73 wt%、含水率65wt
%)を得た。この板状ゲル(厚さ約10mm)k、あら
かじめ滅菌した0、9%食塩水1001nノに6h浸漬
した結果、板状ゲルは吸水して、110f!(含水率’
10wt%)に達した。またこの浸漬液に前記酵母は検
出さね、なかった。次にこの板状ゲルを、多数の細片(
8rmX 8H)7x 10朋)に裁断後、あらかじめ
滅菌し庭0.9%食塩水ioom/で洗浄し、この洗浄
液の比濁分析により、当初の細菌の96%がゲル(細片
)中に包括されたことを確かめた。
This suspension aqueous solution 4002 is placed on the bottom surface 10 in a sterile room.
Pour into a 10crn container and dry in a vacuum dryer (0-9℃,
Gel 100F (dehydration rate 73 wt%, water content 65 wt%)
%) was obtained. This plate-shaped gel (approximately 10 mm thick) was immersed in 1001 nm of pre-sterilized 0.9% saline solution for 6 hours, and as a result, the plate-shaped gel absorbed water and reached 110 f! (moisture content'
10 wt%). Further, the yeast was not detected in this soaking solution. Next, this plate-shaped gel is divided into many strips (
After cutting into 8rm x 8H) 7x 10mm), they were sterilized in advance and washed with 0.9% saline solution, and nephelometric analysis of this washing solution revealed that 96% of the original bacteria were included in the gel (strips). I made sure that it was done.

実施例10カラムに上記ゲル(細片)112f’r不規
則充てんし、あらかじめ120℃X 20 m1txの
滅菌処理を施した増殖用培地(グルコース4%、酵母エ
キス1%、塩化アンモニウム0.2%、硫酸マグネシウ
ム七水和物0.01%、53− 塩化カルシウム0.006%、pH5,4,30℃Hr
86ml/hの流速で塔底から3日間送人後、ゲルの微
少量を採り、走査型電子顕微鏡により観察した結果、直
径190μmの酵母集落を多数認めたが、包括空洞の亀
裂は見られなかった。
Example 10 A column was filled with 112 f'r of the above gel (strips) and a growth medium (glucose 4%, yeast extract 1%, ammonium chloride 0.2%) that had been sterilized in advance at 120°C x 20 ml tx. , magnesium sulfate heptahydrate 0.01%, 53-calcium chloride 0.006%, pH 5, 4, 30°C Hr
After sending the gel from the bottom of the column at a flow rate of 86 ml/h for 3 days, a small amount of the gel was taken and observed using a scanning electron microscope. As a result, many yeast colonies with a diameter of 190 μm were observed, but no cracks in the enclosing cavity were observed. Ta.

次に、塔底へ、エチルアルコール合成用基質水溶液(グ
ルコースlQwt%、硫酸マグネシウム七水和物100
 ppm。
Next, an aqueous substrate solution for ethyl alcohol synthesis (glucose 1Qwt%, magnesium sulfate heptahydrate 100%
ppm.

7)H5,5,30℃)全84縦/hの流速で送入し、
流出液につき、エチルアルコール(ガスクロマド分析法
)トクルコース(ジニトロサリチル酸法)を分析した結
果、グルコース残存率は0.8%にすぎず、エチルアル
コール<8度4.5wt%(理論収率の88%)に達し
たことを知った。
7) H5, 5, 30℃) Feed at a flow rate of 84 vertical/h in total,
As a result of analyzing the effluent for ethyl alcohol (gas chromad analysis method) and tocurose (dinitrosalicylic acid method), the glucose residual rate was only 0.8%, and ethyl alcohol < 8%, 4.5 wt% (theoretical yield of 88%). %).

1力月後に、上記エチルアルコール濃度は8.8wt%
ぺ低下したため、このゲルの微量を採取し、同様に観察
した結果、多数の酵母集落がいずれも直径120μ淋に
収縮した54− ことを知った。次に、上記カラムの塔底へ、再び、前記
培地に22m1/んの流速で18h送入し、ゲルの微量
につき同様に観察した結果、多数の集落はいずれも、直
径190μmに復したことを知った。その後、塔底へ、
前記エチルアルコール合成用基質水溶液を847nl/
んの流速で供給し、26h後には、流出液のエチルアル
コール濃度4511Jt%が再現された。上記操作を通
じ、流出液に酵母は検出されず、固定化当初の酵母はも
ちろんのこと、カラム内で増殖した酵母もほとんどすべ
て、ゲル中に捕捉されたことを確かめた。
After 1 month, the above ethyl alcohol concentration was 8.8wt%
As a result, a small amount of this gel was collected and similarly observed, and it was found that many yeast colonies had all shrunk to a diameter of 120 μm. Next, the medium was again fed into the bottom of the column at a flow rate of 22 ml/liter for 18 hours, and a trace amount of gel was observed in the same manner. Knew. Then, to the bottom of the tower,
The above substrate aqueous solution for ethyl alcohol synthesis was added at 847 nl/
After 26 hours, the concentration of ethyl alcohol in the effluent was 4511 Jt%. Through the above operation, no yeast was detected in the effluent, and it was confirmed that not only the yeast at the time of immobilization but also almost all the yeast that had grown in the column were captured in the gel.

実施倒毛 市販ポリビニルアルコール(けん化度97モル%、粘度
平均重合度1,700.4%水溶液の粘度(20’C)
27偽11 口 CP)の粉末1044(含水率8wt%)を、水801
2に溶解して10.6 wt%水溶液(pH6,8)を
得た。この水溶液へ市販活性白土(含水率11wt%)
681を添フロ後、25煽n間かきまぜて得た懸濁水溶
液(pH3,5)へ、2N水酸化ナトリウム26m/を
加え、pH6,8に調整した。
Viscosity of commercially available polyvinyl alcohol (saponification degree 97 mol%, viscosity average degree of polymerization 1,700.4% aqueous solution (20'C))
Powder 1044 (water content 8 wt%) of 27 fake 11 mouth CP) was mixed with water 801
2 to obtain a 10.6 wt% aqueous solution (pH 6,8). Add commercially available activated clay (water content 11 wt%) to this aqueous solution.
After addition of 681, 26 m/2N sodium hydroxide was added to the suspension aqueous solution (pH 3.5) obtained by stirring for 25 minutes to adjust the pH to 6.8.

次に、120℃X 80 minの加圧水蒸気滅菌処理
を施し、無菌室において、放冷後、その2002にタル
イフエロマイセス・マルキシアヌス(Kluyvero
myces marxi−anus) 9 om9’に
含む懸濁水(リン酸緩衝液)201注ぎ、7tmrL間
かきまぜた。この懸濁水溶液のポリビニルアルコール濃
度は8.5wt%、活性白土懸濁濃度は5.5 wt%
である。−万、活性白土の分析結果から、その乾燥粘土
鉱物組成(wt%)は、モンモリロナイト群48、イラ
イト7、タルク4、ノ?イロフイライト14、バーミキ
ュライト2、カオリナイト+ハロイサイト17 (5i
O274+ A120318 、 Fe20311 M
gO2’l Ca、041 Na2O+に201 )で
ある。したがって上記懸濁水溶液の3層型粘土鉱物濃度
は4wt%、また、ポリビニルアルコールと8層型粘土
鉱物の濃度比は2である。
Next, it was subjected to pressure steam sterilization treatment at 120°C x 80 min, left to cool in a sterile room, and then the 2002 Kluyveromyces marxianus (Kluyveromyces marxianus)
myces marxi-anus) 9 om9' was poured into 20 l of suspension water (phosphate buffer) and stirred for 7 tmrL. The polyvinyl alcohol concentration of this suspension aqueous solution is 8.5 wt%, and the activated clay suspension concentration is 5.5 wt%.
It is. - From the analysis results of the activated clay, its dry clay mineral composition (wt%) is 48 montmorillonite group, 7 illite, 4 talc, and no? Ilofilite 14, Vermiculite 2, Kaolinite + Halloysite 17 (5i
O274+ A120318, Fe20311 M
gO2'l Ca, 041 Na2O+201). Therefore, the concentration of the three-layer clay mineral in the aqueous suspension solution is 4 wt %, and the concentration ratio of the polyvinyl alcohol to the eight-layer clay mineral is 2.

この懸濁水溶液2211を、無菌室において、底面10
CrrLX10crrLの容器に注き′、真空乾燥器(
−1〜+8℃、340〜560mmHf)に1日放置す
ることにより、ゲル751(脱水率66vt%、含水率
52wt%)を得た。この板状ゲル(厚さ約7龍)を、
あらかじめ滅菌した0、9%食塩水80Mに6h浸漬し
た結果、板状ゲルは吸水して801(含水率56wt%
)に達した。また、この浸漬液に、前記酵母は検出され
なかった。次にこの板状ゲルを、多数の細片(8mmX
 8+u+X 7朋)に裁断後、あらかじめ滅菌した0
、9%食塩水80WLeで洗浄し、この洗浄液の比濁分
析により、前記酵母の少なくとも98%が、ゲル中に捕
捉されたことを確かめた。
This suspension aqueous solution 2211 is placed on the bottom surface 10 in a sterile room.
Pour into a CrrLX10crrL container and place in a vacuum dryer (
-1 to +8°C, 340 to 560 mmHf) for one day, Gel 751 (dehydration rate 66 vt%, water content 52 wt%) was obtained. This plate-shaped gel (about 7 dragons thick)
As a result of 6 hours of immersion in 80M of 0.9% saline that had been sterilized in advance, the plate-shaped gel absorbed water and became 801 (water content: 56 wt%).
) reached. Moreover, the yeast was not detected in this immersion liquid. Next, this plate-shaped gel was divided into a large number of strips (8 mm
After cutting into 8 + u +
, 9% saline 80WLe, and nephelometric analysis of this wash confirmed that at least 98% of the yeast was captured in the gel.

実施例1のカラムに上記裁断ゲル78Fを不規則光てん
57− し、あらかじめ120℃X 20 winの滅菌処理を
施した増殖用培地(イヌリン1%、麦芽エキス0.3%
、酵母エキス0.3%、pH6,5,27℃)k14r
ul/hの流速で塔底から送入した。46h後のゲルを
、走査型電子顕微鏡を用い観察した結果、ゲル内に直径
200μmの集落を認めたが、ゲル組織に裂目は見られ
なかった。培地を更に18h送入した後、同様に観察し
た結果、集落直径は250μmを超え、ゲル組織に亀裂
は認められないものの塔頂流出液に酵母が懸濁するの全
認めた。したがって、集落直径としては250μmf超
えることなく制御する必要を認めた。
The above-mentioned cut gel 78F was applied to the column of Example 1 with irregular light coating, and a growth medium (inulin 1%, malt extract 0.3%) that had been previously sterilized at 120°C
, yeast extract 0.3%, pH 6,5, 27℃)k14r
It was fed from the bottom of the column at a flow rate of ul/h. As a result of observing the gel after 46 hours using a scanning electron microscope, colonies with a diameter of 200 μm were observed within the gel, but no fissures were observed in the gel structure. After feeding the culture medium for another 18 hours, similar observation revealed that the colony diameter exceeded 250 μm, and although no cracks were observed in the gel structure, yeast were completely observed suspended in the top effluent. Therefore, it was recognized that it was necessary to control the colony diameter so as not to exceed 250 μmf.

実施例& 実施例1に従い、ポリビニルアルコール8,0w6%水
溶液を調合する。
Example & According to Example 1, a polyvinyl alcohol 8.0w 6% aqueous solution is prepared.

実施例1のベントナイト粉末3(1’k、ピロリン酸ナ
トリウム水浴g(Na4P 2Q? ・10 Hto 
10.7 wt%)56058− 7に分散して、ペントナイ) 4.5 wt%懸濁水溶
液<pH10,6)を得、ここへ6N硫酸9m/を別え
て、懸濁水溶液のpH値を6.9に調整した。
Bentonite powder 3 of Example 1 (1'k, sodium pyrophosphate water bath g (Na4P 2Q? 10 Hto
10.7 wt%) 56058-7 to obtain a 4.5 wt% suspended aqueous solution <pH 10,6), and add 9 m/s of 6N sulfuric acid to adjust the pH value of the suspended aqueous solution to 6. Adjusted to .9.

上記ポリビニルアルコール水浴液1102とベントナイ
ト懸濁水60グを混合後、120℃×6んのフロ王水蒸
気滅菌処理を施し、次に無菌室において放冷後、ここへ
、アルトロバクター・シンプレックス(Arthrob
acter simp−1gz)(別名コリネバクテリ
ウム・シンプレックス、Corynebacteriu
m simplex)0−029’fc含む懸濁液(ト
リス(ヒドロキシメチル)アミノメタン・塩酸緩衝液、
pli 7.5.2(lk注き゛、7 tin間かき1
ぜた。この懸濁水溶液のポリビニルアルコール濃度は4
5wt(X%ベントナイト懸濁濃度は15ut%である
。またこの場合、3層型粘土鉱物の懸濁濃度は1 、1
 w t’Asポリビニルアルコールと3層型粘土鉱物
の濃度比は4である。
After mixing the above polyvinyl alcohol water bath solution 1102 and 60 g of bentonite suspension water, sterilization was performed with fluoro-region steam at 120°C x 6 ml, and then left to cool in a sterile room.
Acter simp-1gz) (also known as Corynebacterium simplex, Corynebacterium
m simplex)0-029'fc-containing suspension (tris(hydroxymethyl)aminomethane/hydrochloric acid buffer,
pli 7.5.2 (lk pour, 7 tin spacing 1
Zeta. The polyvinyl alcohol concentration of this suspended aqueous solution is 4
5wt (X% bentonite suspension concentration is 15ut%. Also, in this case, the suspension concentration of three-layered clay mineral is 1,1
The concentration ratio of w t'As polyvinyl alcohol and three-layered clay mineral is 4.

この懸濁水溶液(1909)を無菌室において、底面1
0cIIL×10cr/Lの容器に注ぎ、常温で2日放
置することにより、ゲル421(含水率50wt%)を
得た。この板状ゲル(厚さ約4酎)ヲ、あらかじめ滅菌
した0、9%食塩水6Qm/に6h浸漬することにより
、ゲルは吸水して47f(含水率55wt%)に達した
。この板状ゲル全多数の細片(8羽×8市×4關)に裁
断後、あらかじめ滅菌した0、9%食塩水69m/で洗
浄し、その比濁分析により、当初の細菌の少なくとも9
6%がゲル中に捕捉されたことを確かめた。
This suspension aqueous solution (1909) was placed in a sterile room, and the bottom surface 1
Gel 421 (water content: 50 wt%) was obtained by pouring into a 0cIIL x 10 cr/L container and leaving it at room temperature for 2 days. By immersing this plate-shaped gel (approximately 4 mm in thickness) in 6 Qm of previously sterilized 0.9% saline for 6 hours, the gel absorbed water and reached 47 f (water content 55 wt%). After cutting all of this plate-shaped gel into small pieces (8 birds x 8 cities x 4 pieces), they were washed with 69 m of sterilized 0.9% saline solution, and their nephelometric analysis revealed that at least 9 of the original bacteria were present.
It was confirmed that 6% was captured in the gel.

実施例1のカラムに、上記裁断ゲル451を不規側光て
んし、あらかじめ120℃X 20 minの滅菌処理
金施した増殖用培地(ペプトン0.5%、コルチゾル1
mM、メチルアルコール4%、31℃)k、1ag/h
の流速で塔底から送入し、44ん後に、ゲルの極微量を
採り、走査型電子顕微鏡により観察した結果、直径16
0μmの細菌集落全多数認めた。
The above-mentioned cut gel 451 was placed on the column of Example 1, and the growth medium (peptone 0.5%, cortisol 1
mM, methyl alcohol 4%, 31°C)k, 1ag/h
The gel was introduced from the bottom of the column at a flow rate of
A total number of bacterial colonies of 0 μm were observed.

次に、あらかじめ120℃X 15 winの滅菌処理
を施したプレドニゾロy(prerionisolon
e+11β+ 17 α+21−トリヒドロキシ−1,
4−プレグナジェン−3゜20−ジオン)合成用基質溶
液(コルチゾルcortisol三11β、17α、2
1−)ジヒドロキシ−4−プレグネン−3,20−ジオ
ン0.I M、メチルアルコール4%、′pli 7.
85℃)を、17m1/hの流速で、塔底へ供給−88
に後、流出液を紫外線吸収スペクトル分析(285nm
吸光度)、薄層クロマト分析(シリカ・ゲル−プロピレ
ングリコール−クロロホルム)、高速液体クロマト分析
(クロロホルム抽出)により分析した結果、プレドニゾ
ロン濃度は18wt%(収率42モル%)であった。
Next, prednisolone y (prerionisolon), which had been sterilized at 120°C
e+11β+ 17 α+21-trihydroxy-1,
Substrate solution for synthesis of 4-pregnagene-3゜20-dione (cortisol 311β, 17α, 2
1-) Dihydroxy-4-pregnene-3,20-dione 0. IM, 4% methyl alcohol, 'pli 7.
85°C) was fed to the bottom of the column at a flow rate of 17 m1/h.
After that, the effluent was subjected to ultraviolet absorption spectroscopy (285 nm
As a result of analysis by thin layer chromatography (silica gel-propylene glycol-chloroform) and high performance liquid chromatography (chloroform extraction), the prednisolone concentration was 18 wt% (yield 42 mol%).

実施例0 61− 市販ポリビニルアルコール(けん化度99.7モル%、
粘度平均重合度2,600.4%水溶液の粘度(20℃
)64cP)の粉末81t(含水率9wt%)を、水1
.180 rに溶解し、6wt%水溶液(pH6,9)
を得た。
Example 0 61- Commercially available polyvinyl alcohol (saponification degree 99.7 mol%,
Viscosity average degree of polymerization 2,600.4% aqueous solution (20℃
) 64 cP) powder (moisture content 9 wt%) was mixed with 1 t of water.
.. Dissolved in 180 r, 6 wt% aqueous solution (pH 6,9)
I got it.

市販酸性白土(含水率12wt%)127g!を水1,
280Vに分散して、酸性白土8.2wt%懸濁水(p
H6)を得た。
Commercially available acid clay (moisture content 12wt%) 127g! water 1,
Dispersed at 280V, acid clay 8.2wt% suspended water (p
H6) was obtained.

上記ポリビニルアルコール水溶液40fと、酸性白土懸
濁水120fを混合後、120℃X 30 minの加
圧水蒸気滅菌処理を施し、次に無菌室において放冷後、
ここへ、サツカロマイセス・セレビシェ22を含む懸濁
水(リン酸緩衝液)2Of’(注き’、Trnitr間
かき貫ぜた。この懸濁水溶液のポリビニルアルコール濃
度は1.5 wt%、酸性白土懸濁濃度は5..5wt
%である。−万、前記酸性白土の分析結果から、その乾
燥粘土鉱物組成(wt%)は、モンモリロナイト群46
、イライト類6、タルク1、パイロフィライト14、6
2− バーミキュライト4、カオリナイト士ハロサイト23(
S’LQz 69 + A120318 + CaO8
+ Mg01.5 、A7+zzQ0.1 r &OO
,1+ Fe20s 2 )である。したがって、上記
懸濁水溶液の3層型粘土鉱物濃度は4wt%、また、ポ
リビニルアルコールと8層型粘土鉱物との濃度比1/8
である。
After mixing 40 f of the above polyvinyl alcohol aqueous solution and 120 f of acidic clay suspension water, the mixture was subjected to pressurized steam sterilization at 120°C for 30 min, and then left to cool in a sterile room.
To this, suspension water (phosphate buffer) containing Satucharomyces cerevisiae 22 was stirred between 2Of' and Trnitr.The polyvinyl alcohol concentration of this suspension aqueous solution was 1.5 wt%, and the acid clay suspension Concentration is 5..5wt
%. - From the analysis results of the acid clay mentioned above, the dry clay mineral composition (wt%) is 46% of the montmorillonite group.
, illites 6, talc 1, pyrophyllite 14, 6
2- Vermiculite 4, Kaolinite Hallosite 23 (
S'LQz 69 + A120318 + CaO8
+ Mg01.5, A7+zzQ0.1 r &OO
, 1+Fe20s 2 ). Therefore, the concentration of the three-layered clay mineral in the aqueous suspension solution is 4 wt%, and the concentration ratio of polyvinyl alcohol and the eight-layered clay mineral is 1/8.
It is.

この懸濁水溶液18(1?、無菌室において、底面10
ぼ×10crILの容器に注ぎ、真空乾燥器(−2〜+
7℃、100〜500 wHf )に1日放置すること
により、黄色ゲル24t(含水率88wt%)を得た。
This suspension aqueous solution 18 (1?), in a sterile room, the bottom surface 10
Pour into a 10crIL container and dry in a vacuum dryer (-2 to +
By standing at 7° C. and 100 to 500 wHf for 1 day, 24 tons of yellow gel (water content 88 wt%) was obtained.

この板状ゲル(厚さ約3關)を、あらかじめ滅菌した0
、9%食塩水40プに6ん浸漬した結果、板状ゲルは吸
水して292(含水率45wt%)に達した。また、こ
の浸漬液に、前記酵母は検出されなかった。次にこの板
状ゲル全、多数の細片(2crrLX 1cr/LX3
rlrn)に裁断後、あらかじめ滅菌した0、9%食塩
水40ばで洗浄し、この洗浄液の比濁分析結果から、当
初の次に、上記ゲル裁断片につき、機械的強度を測定し
た結果、引張り強度2kg/儂2、また圧縮強度は8k
g/crn2以上であった。また、指先につまみ、圧迫
しても、形くずれせず、再び元の形状に復した。
This gel plate (approximately 3 mm thick) was sterilized in advance.
As a result of immersion in 40 layers of 9% saline for 6 times, the plate-shaped gel absorbed water and reached 292 (water content 45 wt%). Moreover, the yeast was not detected in this immersion liquid. Next, the entire plate-shaped gel was divided into many pieces (2crrLX 1cr/LX3
After cutting into pieces (rlrn), they were washed with 40% sterilized 0.9% saline solution, and based on the results of nephelometric analysis of this washing solution, the mechanical strength of the gel cut pieces was measured. Strength: 2kg/I2, compressive strength: 8k
g/crn2 or more. Furthermore, even when pinched and pressed with a fingertip, it did not lose its shape and returned to its original shape.

実施例7 市販ポリビニルアルコール(けん化度98.4モル%、
粘度平均重合度1,800.4%水溶液の粘度(20℃
)29.5cP)  の粉末84v(含水率5wt%)
を水916gに溶解し、8.Q wt%水溶液<73H
6,9) −!r得た。
Example 7 Commercially available polyvinyl alcohol (saponification degree 98.4 mol%,
Viscosity average degree of polymerization 1,800.4% aqueous solution (20℃
)29.5cP) powder 84v (water content 5wt%)
8. Dissolve in 916 g of water. Q wt% aqueous solution <73H
6,9) -! I got r.

市販ベントナイト(試薬用粉末、含水率12wt%)1
001を水1.50(lに分散して、ベントナイ) 5
5 wt%Q濁水(pH10,4)k得、ここに6N硫
酸4m1f添刀口して、懸濁水のpH値を7.0に調整
した。
Commercially available bentonite (reagent powder, water content 12wt%) 1
001 in 1.50 liters of water (dispersed in bentonite) 5
5 wt % Q turbid water (pH 10.4) was obtained, and 4 ml of 6N sulfuric acid was added thereto to adjust the pH value of the suspended water to 7.0.

上記ポリビニルアルコール水田’1ff16(lとベン
トナイト懸濁水1001を混合後、120℃×6hの加
圧水蒸気滅菌処理を施し、次に、無菌室において放冷後
、ここへアセトバクター・サブオキシダンス(Acet
obacter 5ub−oxyd、ans) 40m
9に含む懸濁水(リン酸緩衝液、pH7)202を注ぎ
、7−7L間かき才ぜた。この懸濁水溶液のポルビニル
アルコール濃度は2.’Iwt%、ベントティ14g濁
濃度は8,1wt%である。−万、前記ベントナイト(
粉末)の分析結果(X線回折分析、示差熱分析、゛電子
顕微鏡による同定、加熱脱水、グリセリンによる層間膨
張、陽イオン交換:187制q/10(1,化学分析:
SiO2’l1rAl、Os 9 + Fetus 8
 + CaO0,5r MgO8+ Tie20.5 
After mixing the above polyvinyl alcohol paddy '1ff16 (l) and bentonite suspension water 1001, it was subjected to pressure steam sterilization at 120°C x 6 hours, and then left to cool in a sterile room, and then Acetobacter suboxidans (Acet
obacter 5ub-oxyd, ans) 40m
202 of the suspension water (phosphate buffer, pH 7) contained in No. 9 was poured into the flask and stirred for 7-7 L. The polvinyl alcohol concentration of this suspended aqueous solution is 2. 'Iwt%, the turbidity concentration of 14g of bento tea is 8.1wt%. −10,000, said bentonite (
Powder) analysis results (X-ray diffraction analysis, differential thermal analysis, identification by electron microscope, heating dehydration, interlayer expansion with glycerin, cation exchange: 187 q/10 (1, chemical analysis:
SiO2'l1rAl, Os 9 + Fetus 8
+ CaO0,5r MgO8+ Tie20.5
.

Nα2 Q 4 * K200.5 r MnOO,O
r P20* 0.0 + 1120518℃%)から
、その乾燥粘土鉱物組成(wt%)は、モンモリロナイ
ト群66、イライト類1、タルク1、パイロフィライト
14、バーミキュライト1である。したがって上記懸濁
水65− 溶液の3層型粘土鉱物濃度は2.6 wt%、寸たポリ
ビニルアルコールと3層型粘土鉱物との濃度比は1であ
る。
Nα2 Q 4 * K200.5 r MnOO,O
r P20* 0.0 + 1120518°C%), its dry clay mineral composition (wt%) is 66 montmorillonites, 1 illite, 1 talc, 14 pyrophyllite, and 1 vermiculite. Therefore, the concentration of the three-layered clay mineral in the suspension water 65-solution is 2.6 wt%, and the concentration ratio of the polyvinyl alcohol to the three-layered clay mineral is 1.

この懸濁水溶液180 r’r無菌室において底面1O
cIn×10cIILの容器に注ぎ、常温で2日放置す
ることにより、ゲル55g(脱水率70 wt%、含水
率T5wt%)を得た。この板状ゲル(厚さ約6mγI
)’k、あらかじめ滅菌した0、9%食塩水80m/に
6h浸漬した結果、版状ゲルは吸水して592(含水率
75′wt%)に達した。捷たこの浸漬液には前記細菌
は検出されなかった。次にこの板状ゲルを多数の細片(
8mmX 8mmx 6mm )に、裁断後、あらかじ
め滅菌した0、9%食塩水80m1で洗浄し、この洗浄
液を光学顕微鏡により観察した結果、前記細菌が少数間
められたが、洗浄液の濁度に基づき、これ全定量し、当
初の細菌の少なくとも97%がゲル(細片)中に確実に
包括されたことを知った。あらかじめ120℃X 20
 minの滅菌処理を施した培66− 地(D−ソルビット5%、コーン・ステイープ・リカー
Corn 5teep Liquor 0.1%、フマ
ール酸アンモニウム0.5%、pli 6.5.30℃
)40がを、坂ロフラスコ(500m/)に採取後、1
20℃X 20 minの滅菌処理を施し、無菌室に放
冷後、ここへ上記の裁断ゲル(固定北側@)62を投入
し、焼綿栓を付して27〜32℃の恒温室におrて振と
9し、40h後に、ゲルの極微量を採り、走査型電子顕
微鏡を用いて観察した結果、ゲル内に直径190μmの
細菌集落を多数認めた。この場会、集落包括空洞に裂目
は全く見られなかった。
This suspension aqueous solution 180 r'r in the bottom 10
The mixture was poured into a cIn x 10 cIIL container and left at room temperature for 2 days to obtain 55 g of gel (dehydration rate 70 wt%, water content T5 wt%). This plate-shaped gel (thickness approximately 6mγI
)'k, As a result of 6 hours of immersion in 80 m/s of pre-sterilized 0.9% saline, the plate-like gel absorbed water and reached 592 (water content 75'wt%). The bacteria were not detected in the soaking solution of the shredded octopus. Next, this plate-shaped gel was divided into many strips (
After cutting into pieces (8 mm x 8 mm x 6 mm), they were washed with 80 ml of previously sterilized 0.9% saline, and when the washing solution was observed under an optical microscope, a small number of the bacteria were found, but based on the turbidity of the washing solution, This was fully quantified and found to ensure that at least 97% of the original bacteria were encapsulated in the gel (strip). 120℃×20 in advance
Min. sterilized culture medium (D-sorbitol 5%, corn steep liquor 0.1%, ammonium fumarate 0.5%, pli 6.5.30°C
) After collecting 40 pieces into a Sakaro flask (500m/), 1
Sterilize at 20°C for 20 min, leave to cool in a sterile room, then put the above-mentioned cutting gel (fixed north side @) 62 there, attach a cotton plug and place in a constant temperature room at 27-32°C. After 40 hours, a very small amount of the gel was taken and observed using a scanning electron microscope. As a result, many bacterial colonies with a diameter of 190 μm were observed within the gel. At this time, no fissures were observed in the village-encompassing cavity.

次に、上記ゲルを、上記増殖用培地から分離し、あらか
じめ120℃×15ηzinの滅菌処理を施したL−ソ
ルボース合成用基質水溶液(D−ソルビット5%、pH
6,5)40mlfe採取した坂ロフラスコ(5’oo
ml)へ投入し、焼綿栓を付し28〜32℃の恒温室に
おいて48h振とうした結果、基質水解液中のL−ソル
ボースは、3.4 wt%(収率70モル%)であった
Next, the gel was separated from the growth medium and added to an aqueous substrate solution for L-sorbose synthesis (D-sorbitol 5%, pH
6,5) Sakaro flask (5'oo) from which 40mlfe was collected
The L-sorbose in the substrate aqueous solution was 3.4 wt% (yield 70 mol%). Ta.

本実施例に用いた市販ベントナイト粉末(2,Of )
につき、日本薬局法による前記膨潤試験を実施したが、
沈澱の見かけ容積は、規定の2 Qm/(以上)に到底
及ばず、わずか8mlにすぎない。同じく日本薬局法に
よるゲル形成力試験を実施したが、上層に分離した透明
液は、規定の2が(以下)にとどまらず、12ゴに達し
た。
Commercially available bentonite powder (2, Of) used in this example
Therefore, the above swelling test was conducted according to the Japanese Pharmacopoeia Law.
The apparent volume of the precipitate was only 8 ml, which was far below the specified 2 Qm/(or more). A gel forming ability test was also carried out according to the Japanese Pharmacopoeia Law, but the transparent liquid that separated into the upper layer did not stay at the specified 2 (or less), but reached 12.

このように、本実施例に用いた市販ベントナイトも、日
本薬局法の規定を充足しないが、既に述べたとおり、有
用な細菌固定化・増殖用担体資材となりうろことが明ら
かである。
As described above, although the commercially available bentonite used in this example does not meet the provisions of the Japanese Pharmacopoeia Law, it is clear that it can be a useful carrier material for bacterial immobilization and proliferation, as already stated.

実施例& 市販ポリビニルアルコ“−ル(けん化度97モル%、粘
度平均重合度1,700.4%水溶液の粘度(20℃)
26cP)の粉末862(含水率7wt%)全、水91
4vに溶解し、8.0 wt%水溶液CpH6,8)′
ft得た。
Examples & Commercially available polyvinyl alcohol (saponification degree 97 mol%, viscosity average polymerization degree 1,700.4% Viscosity of aqueous solution (20°C)
26 cP) powder 862 (moisture content 7 wt%) total, water 91
4v, 8.0 wt% aqueous solution CpH6,8)'
I got ft.

市販ベントナイト(試薬用粉末、含水率15wt%)1
042を水1,500 Fに分散して、ベントナイト5
.5 wt%懸濁水(pIi 10.7 ’Dr:得、
ここへ6N硫酸4m/を加え、懸濁水のpH値を6,8
に調整した。
Commercially available bentonite (reagent powder, water content 15wt%) 1
Bentonite 5 was prepared by dispersing 042 in water at 1,500 F.
.. 5 wt% suspended water (pIi 10.7'Dr: obtained,
Add 4ml of 6N sulfuric acid to this to adjust the pH value of the suspended water to 6.8.
Adjusted to.

上記ポリビニルアルコール水溶液50fとベントナイト
懸濁水120りを混合後、120℃×6んの加圧水蒸気
滅菌処理を施し、次に無菌室において放冷後、ここへ、
セラチア−7/l/セセンス(Seratia mar
cesiens)  88Tn9を含む懸濁水(リン酸
緩衝液)20fを注き゛、7−1間かきまぜた。この)
゛ヌ濁水溶液のポリビニルアルコール濃度は2wt%、
ベントナイト懸濁0度は3.5 wt%である。−万、
前記ベントナイト(粉末)の分析結果(X線回折分析、
示差熱分析、重子顕微鏡による同定、加熱脱水、グリセ
リン−69= による層間膨張、陽イオン交換: 89謂q/ 100
 t、化学分析: Si0,6 a7 + At、Os
 8.7 + Fe、0.3.1 + Ca0OJ 2
Mg01.6 、NatO8,2、K2O0,8、Ti
1t O,O。
After mixing 50 f of the above polyvinyl alcohol aqueous solution and 120 ml of bentonite suspension water, sterilize the mixture with pressurized steam at 120°C x 6 m, then leave it to cool in a sterile room, and then transfer it here.
Seratia mar
20 f of suspension water (phosphate buffer) containing 88Tn9 was poured into the solution and stirred for 7-1 minutes. this)
The polyvinyl alcohol concentration of the turbid water solution is 2wt%,
Bentonite suspension at 0 degrees is 3.5 wt%. Ten thousand,
Analysis results of the bentonite (powder) (X-ray diffraction analysis,
Differential thermal analysis, identification using deuteron microscopy, heating dehydration, interlayer expansion with glycerin-69, cation exchange: 89 Q/100
t, chemical analysis: Si0,6 a7 + At, Os
8.7 + Fe, 0.3.1 + Ca0OJ 2
Mg01.6, NatO8,2, K2O0,8, Ti
1t O, O.

MnOO,0+ P2O5O,0+ K7O15wt%
)から、その乾燥粘土鉱物組成(wt%)は、モンモリ
ロナイト群64、イライト類1、タルク8、パイロフィ
ライト18、バーミキュライト1である。したがって、
上記懸濁水浴液の3層型粘土鉱物濃度は8wt%、また
、ポリビニルアルコールと3層型粘土鉱物との濃度比は
2/8である。
MnOO,0+ P2O5O,0+ K7O15wt%
), its dry clay mineral composition (wt%) is 64 montmorillonites, 1 illite, 8 talc, 18 pyrophyllite, and 1 vermiculite. therefore,
The concentration of the three-layered clay mineral in the suspended water bath was 8 wt %, and the concentration ratio of polyvinyl alcohol to the three-layered clay mineral was 2/8.

この懸濁水溶液19(1’k、無菌室において、底面1
0儂X 10cmの容器に注ぎ、真空乾燥器(−6〜+
3℃、200〜400 vrrxH? )に1日放置す
ることにより、ゲル322(脱水率88wt%、含水率
55wt%)を得た。この板状ゲル(厚さ約8 mm 
) k、あらかじめ滅菌した0、9%食塩水80かに6
h浸漬した結果、板状ゲルは吸水して3670− 1(含水率6(1wt%)に達した。またこの浸漬液に
、前記細菌は検出されなかった。次にこの板状ゲル全多
数の細片(8mπ×8關×3市)に裁断後、あらかじめ
滅菌した9、9%食塩水80m1で洗浄し、この洗浄液
を光学顕微鏡により観察した結果、前記細菌が少数認め
られたが、洗浄液の濁度に基づき、これを定量し、当初
の細菌の少なくとも98%がゲル中に包括されたこと金
知った。
This suspension aqueous solution 19 (1'k, in a sterile room, the bottom surface 1
Pour into a 10cm x 0cm container and dry in a vacuum dryer (-6 to +
3℃, 200-400vrrxH? ), Gel 322 (dehydration rate: 88 wt%, water content: 55 wt%) was obtained. This plate-shaped gel (approximately 8 mm thick)
) k, pre-sterilized 0.9% saline 80 crab 6
As a result of immersion, the plate-shaped gel absorbed water and reached a water content of 3670-1 (water content 6 (1 wt%). In addition, no bacteria were detected in this immersion solution. After cutting into small pieces (8 mπ x 8 x 3 pieces), they were washed with 80 ml of sterilized 9.9% saline solution and the washing solution was observed under an optical microscope. We quantified this based on turbidity and found that at least 98% of the original bacteria were entrapped in the gel.

直径3CIn1晶さ60CrILのアクリル樹脂製円筒
形カラムに、上記裁断ゲル37fを不規則元てんし、あ
らかじめ120℃X 20 minの滅菌処理を施した
増殖用培地(グルコース0.4%、酵母エキス1%、ペ
プトン1%、肉エキス0.4%、塩化ナトリウム0.4
%、pH7,30℃)kl’7rnl/にの流速で塔底
から送入した。38h後に、ゲルの極微量を採り、走査
型電子顕微鏡により観察した結果、直径170μmの細
菌集落を認めたが、包括空洞には、全く亀裂はなかった
。次に、あらかじめ120′CX20露nの滅菌処理を
施したL−インロイシン合成用基質(グルコース3%、
D−トレオニン1.5%、硫酸マグネシウム七水和物0
.07%、リン酸緩衝液0.06M、 pH7,30℃
)k28wre/hの流速で塔底から送入した結果、3
8h後の流出液のL−4ソロイシン(L−α−アミノカ
プロン酸)濃度は0.5wt%(理論収率の31X)に
達した。
The above-mentioned cut gel 37f was placed irregularly in a cylindrical column made of acrylic resin with a diameter of 3CIn1 and a crystal size of 60CrIL, and a growth medium (glucose 0.4%, yeast extract 1%) that had been sterilized at 120°C for 20 min was added. , peptone 1%, meat extract 0.4%, sodium chloride 0.4
%, pH 7, 30°C) from the bottom of the column at a flow rate of 7rnl/kl'7rnl/. After 38 hours, a very small amount of the gel was taken and observed under a scanning electron microscope. As a result, a bacterial colony with a diameter of 170 μm was observed, but there were no cracks in the enclosing cavity. Next, a substrate for L-inleucine synthesis (glucose 3%,
D-threonine 1.5%, magnesium sulfate heptahydrate 0
.. 07%, phosphate buffer 0.06M, pH 7, 30°C
) As a result of feeding from the bottom of the column at a flow rate of k28 wre/h, 3
After 8 h, the concentration of L-4 soleucine (L-α-aminocaproic acid) in the effluent reached 0.5 wt% (31× the theoretical yield).

本実施例に用いた市販ベントナイト粉末(2,Or )
につき日本薬局法の定める前記膨潤試験を実施したが、
沈澱の見かけ容積は、規定の20TdIC以上)に到底
及ばず、わずか9プにすぎず、同じく日本薬局法による
ゲル形成力試験全英雄したが、上層に分離した透明液は
、規定の2m1(以下)に辛うじて骨格する程度であっ
た。
Commercially available bentonite powder (2, Or) used in this example
The above swelling test stipulated by the Japanese Pharmacopoeia Law was conducted for
The apparent volume of the precipitate was only 9 ml, which was far below the specified volume of 20 TdIC (more than 20 TdIC), and passed the gel-forming ability test according to the Japanese Pharmacopoeia Law. ) was barely a skeleton.

このように実施例1.7.8に用いた市販ベントナイト
3種は、いずれも日本薬局法の規定を充足しないが、既
に述べたとおり、不発明において有用な微生物固定化資
材となりうろことが明らかである。
As described above, none of the three types of commercially available bentonites used in Example 1.7.8 satisfy the provisions of the Japanese Pharmacopoeia Law, but as already mentioned, it is clear that they can be useful microorganism immobilization materials in non-invention. It is.

実施例a 市販ポリビニルアルコール(けん化度97モル%、粘度
平均重合度2,200.4%水溶液の粘度(20℃)5
4cP)の粉末85f(含水率6wt%)を水9141
に溶解し8.Owt%水溶液CpH6,8) ?得た。
Example a Commercially available polyvinyl alcohol (saponification degree 97 mol%, viscosity average polymerization degree 2,200.4% aqueous solution viscosity (20°C) 5
4cP) powder (85f (water content 6wt%)) was mixed with 9141g of water.
Dissolve in 8. Owt% aqueous solution CpH6,8)? Obtained.

イライト(島根県大田市産、含水率8wt%)98 f
i、水1.200 tに分散し、イライト8wt%懸濁
水(pH7,4)を得た。
Illite (produced in Ota City, Shimane Prefecture, moisture content 8wt%) 98 f
i, and dispersed in 1.200 t of water to obtain an 8 wt % illite suspension in water (pH 7.4).

上記ポリビニルアルコール水溶液190gとイライトめ
濁液195L?を混合後、120℃×2hの加圧水蒸気
数回処理を施し、次に、無菌室において放冷後、ここへ
、アセトバクター・サブオキシダンス(Acetoba
cter 5ub−ozydans) 40m9に含む
懸濁水(リン酸緩衝液pH7)73− 20尻ef刀口え、7m1n間かき1ぜた。この1″ぬ
1蜀水浴液のポリビニルアルコールとイライトの濃度は
、それぞれ4wt%である。−万、イライト(粉末)の
分析結果から、その乾燥粘土鉱物組成(wt%)は、モ
ンモリロナイト群1、イライト類87、タルク1、パイ
ロフィライト6、バーミキュライト1 (5zO252
+ At20z 24 、Fe2us 8 + FeO
3+AigO4、CaO1、Kto 7 、N(L20
1 、TiO21+ M?L2Q32)である。したが
って、上記懸濁水溶液の8層プψ粘土鉱物濃度は、8.
8wt%、またポリビニルアルコールド8F’;4fJ
粘土鉱物との4度比は1である。
190g of the above polyvinyl alcohol aqueous solution and 195L of illite suspension? After mixing, they were treated with pressurized steam at 120°C for 2 hours several times, and then left to cool in a sterile room, where Acetobacter suboxidans (Acetobacter suboxidans) was added.
Cter 5ub-ozydans) was mixed with suspension water (phosphate buffer pH 7) contained in 40 ml of water and stirred for 7 ml of 73-20 ml of water. The concentrations of polyvinyl alcohol and illite in this 1" water bath solution are 4 wt% each. From the analysis results of illite (powder), its dry clay mineral composition (wt%) is montmorillonite group 1, 87 illites, 1 talc, 6 pyrophyllite, 1 vermiculite (5zO252
+ At20z 24, Fe2us 8 + FeO
3+AigO4, CaO1, Kto 7, N(L20
1. TiO21+ M? L2Q32). Therefore, the 8-layer ψ clay mineral concentration of the above suspended aqueous solution is 8.
8wt%, also polyvinyl alcohol 8F'; 4fJ
The 4 degree ratio with clay minerals is 1.

この管濁水浴液405 fを、無菌室におい℃、底面1
0αX 10cmの容器に注き゛、真空乾燥器(2〜l
O℃、20〜500 mrnl−1ft )に1日放置
することにより、ゲル792(脱水率80’u)t%、
含水率55wt%)を得た。この版状ゲル(厚さ約8m
m)を、あらかじめ滅菌した0、9%食塩水=74− 100m/に6h浸漬した結果、板状ゲルは吸水して、
902(含水率6wt%)に達した。また、この浸漬後
に、前記細菌は検出されなかった。次に、この板状ゲル
を、多数の細片(8mmX 8m*X 9+nyy )
に裁断後、あらかじめ滅菌した0、9%食塩水100ば
で洗浄し、この洗浄液の比濁分析により、当初の細菌の
97%がゲル(細片)中に包括されたことを確かめた。
Store this turbid water bath solution 405 f in a sterile room at 1°C on the bottom.
Pour into a 0αX 10cm container and dry in a vacuum dryer (2 to 1 liters).
Gel 792 (dehydration rate 80'u) t%,
A moisture content of 55 wt%) was obtained. This plate-shaped gel (approximately 8 m thick)
m) was immersed in pre-sterilized 0.9% saline solution = 74-100 m/m for 6 hours, and as a result, the plate-shaped gel absorbed water and
902 (moisture content 6 wt%). Also, the bacteria were not detected after this immersion. Next, this plate-shaped gel was divided into a large number of strips (8mm x 8m*X 9+nyy).
After cutting, the pieces were washed with 100 ml of sterilized 0.9% saline solution, and nephelometric analysis of this washing solution confirmed that 97% of the original bacteria were encapsulated in the gel (strips).

実施例10カラムに、上記ゲル(託1片)89P’i不
規則充てんし、あらかじめ120℃X 20 tnin
の滅菌処理を施した培養液(D−ソルビット5%、コー
ン・ステイープ・リカー〇、2 y、、フマール酸アン
モニウム1%、pH6,5)を451nl/hの流速で
塔底から送入し、JQA後、ゲルのへ町微量を採り、走
査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、直径490μm
の集落を認めたが、ゲル組織の亀裂は詔められなかった
。次に、ジヒドロキシアセトン合成用基質水溶液(グリ
セリン2.5%、コーン・ステイープ・リカー0.1%
、フマール酸アンモニウム1%、pH65,30℃)e
47m//んの流速で、塔底から送入した結果、36h
後の流出液のジヒドロキシアセトン濃度は1.1 wt
%(収率46モル%)でめった。
Example 10 The above gel (1 piece) was irregularly filled with 89P'i in a column, and heated at 120°C x 20 tnin in advance.
A sterilized culture solution (D-sorbitol 5%, corn steep liquor 〇, 2y, ammonium fumarate 1%, pH 6.5) was fed from the bottom of the column at a flow rate of 451 nl/h, After JQA, a small amount of the gel was taken and observed using a scanning electron microscope, and the diameter was 490 μm.
However, cracks in the gel structure were not observed. Next, dihydroxyacetone synthesis substrate aqueous solution (2.5% glycerin, 0.1% corn steep liquor)
, ammonium fumarate 1%, pH 65, 30°C)e
As a result of feeding from the bottom of the tower at a flow rate of 47 m//m, the flow rate was 36 h.
The dihydroxyacetone concentration of the subsequent effluent was 1.1 wt.
% (yield 46 mol%).

実施例1α 市販ポリビニルアルコール(けん化度99.7モル%、
粘度平均重合度2,600.4%水浴液の粘度(20℃
)64cP)の粉末33り(含水率8wt%)を、水1
.00 OS’に溶解し、8wt%水溶液(pH6,8
)を得た。
Example 1α Commercially available polyvinyl alcohol (saponification degree 99.7 mol%,
Viscosity average degree of polymerization 2,600.4% Viscosity of water bath liquid (20℃
) 64 cP) powder (water content 8 wt%) was mixed with 1 ml of water.
.. 00 OS' and make an 8 wt% aqueous solution (pH 6,8
) was obtained.

パイロフィライト(岡山県三石産、含水率6wt%)7
81を水1.00 Ofに分散して、7wt%懸濁水(
pH6,5)を得た。
Pyrophyllite (produced in Mitsuishi, Okayama Prefecture, water content 6wt%) 7
81 was dispersed in 1.00 Of water to make a 7 wt% suspension of water (
pH 6.5) was obtained.

上記ポリビニルアルコール水溶W 40 fとパイロフ
ィライト懸濁水502を混合後、120℃×5hの加圧
水蒸気滅菌処理を施し、次に無菌室において放冷後、こ
こヘゲルー1/ハク’)−・”I−ブオキシダンス(G
hwconobactersu、boxyd、ans)
 44m9に含む懸濁水(リン酸緩衝液)20f’を注
ぎ、7 min間かき才ぜた。この懸濁水溶液のポリビ
ニルアルコール濃度は1tut%、パイロフィライト懸
濁濃度はd w 1%である。−万、前記パイロフィラ
イトの分析結果から、その乾燥粘土鉱物、川底(wt%
)は、モンモリロナイト群4、イライト0、タルク0、
パイロフィライト83、バーミキュライトc) (5z
Qt 66 r AX 20329 +Ti120.0
4. 、 Pet’s O,2、FeOO,1、M’g
OO,5、Ca0O,4、No、00−03 、 P、
(1,十に20こん跡)である。したがって上記懸濁水
溶液の3層型粘土鉱物濃度は2.8wt%、またポリビ
ニルアルコールと3層型粘土鉱物とのべ度比は173で
ある。
After mixing the above-mentioned polyvinyl alcohol aqueous solution W 40 f and pyrophyllite suspension water 502, they were subjected to pressurized steam sterilization at 120° C. for 5 hours, and then left to cool in a sterile room. - Buoxidans (G
hwconobactersu, boxyd, ans)
20 f' of suspension water (phosphate buffer) contained in 44 m9 was poured and stirred for 7 min. The polyvinyl alcohol concentration of this suspension aqueous solution is 1 tut%, and the pyrophyllite suspension concentration is d w 1%. -10,000, From the analysis results of the pyrophyllite, its dry clay mineral, river bottom (wt%
) is montmorillonite group 4, illite 0, talc 0,
pyrophyllite 83, vermiculite c) (5z
Qt 66 r AX 20329 +Ti120.0
4. , Pet's O,2, FeOO,1, M'g
OO,5, Ca0O,4, No, 00-03, P,
(1.20 in 10 marks). Therefore, the concentration of the three-layered clay mineral in the aqueous suspension solution is 2.8 wt%, and the degree ratio of polyvinyl alcohol to the three-layered clay mineral is 173.

この懸濁水溶i110 ?を、無菌室においで底面10
cIn−1ツー ×10αの容器に注ぎ、真空乾燥器(−8〜+6℃、2
8〜470 mvtlH)に半日放置することにより、
ゲル301(脱水率73wt%、含水率’10wt%)
を得た。この板状ゲル(厚さ約3朋)を、あらかじめ滅
菌した0、9%食塩水49i/に6h浸漬した結果、板
状ゲルは吸水して、361(含水率”75wt%)に達
した。また、この浸漬液に、前記細菌は検出されなかっ
た。次にこの板状ゲルを多数の細片(4mmX4市×3
朋)に裁断後、あらかじめ滅菌した0、9%食塩水40
がで洗浄し、この洗浄液の比濁分析結果から、当初の細
菌の98%がゲル中に捕捉されたことを確かめた。
This suspended aqueous i110? Place the bottom surface 10 in a sterile room.
Pour into a cIn-1×10α container and dry in a vacuum dryer (-8 to +6℃, 2
8 to 470 mvtlH) for half a day.
Gel 301 (dehydration rate 73wt%, water content '10wt%)
I got it. This gel plate (about 3 mm thick) was immersed in 49 i/ml of 0.9% saline that had been sterilized in advance for 6 hours, and as a result, the gel plate absorbed water and reached a water content of 361 (water content: 75 wt%). In addition, the bacteria were not detected in this immersion solution.Next, this plate-shaped gel was divided into many pieces (4 mm x 4 cities x 3
After cutting into pieces, add 40% sterilized saline solution.
It was confirmed from the nephelometric analysis of this washing solution that 98% of the original bacteria were captured in the gel.

あらかじめ120℃×20−nの滅菌処理金族した培地
(D−アラビトール5%、コーン・ステイープ・リカー
0.1%、酵母エキス0.1%、リン酸カリウム緩衝液
0.06M、pH5,35℃)501nl’k、坂ロフ
ラス:+(500m/)に採り、12 o’cx 20
 tninの滅菌処理を施し、無閑室に78− 放冷後、ここへ、上記裁断ゲル8.7fk投入し、焼綿
栓を付し、28〜32℃の恒温室において振と9した。
Pre-sterilized medium (D-arabitol 5%, corn steep liquor 0.1%, yeast extract 0.1%, potassium phosphate buffer 0.06M, pH 5.35 at 120°C x 20-nm) °C) 501nl'k, Sakaro Frass: + (500m/) taken, 12 o'cx 20
The gel was sterilized with tnin, left to cool in a quiet room for 78 hours, and 8.7 fk of the above-mentioned cut gel was added thereto, a cotton plug was attached, and the mixture was shaken in a constant temperature room at 28 to 32°C.

24h後、ゲルの極微量を採り、走査型電子顕微鏡を用
いて観察した結果、直径160μmの細菌集落を認めた
が、ゲル組織に亀裂は全く見られなかった。次に、前記
ゲルを、増殖用培地から分離し、あらかじめ滅菌したD
−キシロース合成用基質水溶液(D〜アラビトール5%
、硫酸マグネシウム七水牙口物0.02%、リンj!カ
リウム緩衝液0.06M。
After 24 hours, a very small amount of the gel was taken and observed using a scanning electron microscope. As a result, bacterial colonies with a diameter of 160 μm were observed, but no cracks were observed in the gel structure. Next, the gel was separated from the growth medium and pre-sterilized D
- Substrate aqueous solution for xylose synthesis (D~arabitol 5%
, Magnesium sulfate Nanamikuchimono 0.02%, Rinj! Potassium buffer 0.06M.

pH5,35℃)50mlへ投入し、同様に24h振と
うした。32ん後の基質水溶液にば3.4 wt%のD
−キシロース(収率39モル%)が見られた。
The mixture was poured into 50 ml of pH 5 (35° C.) and similarly shaken for 24 hours. After 32 days, 3.4 wt% of D was added to the substrate aqueous solution.
-xylose (yield 39 mol%) was observed.

以上、実施例1〜10に示すとおり、3層型(2: 1
句粘土鉱物は、いずれも不発明におい又、微生物固定化
用担体として有用であることが明らかである。
As shown in Examples 1 to 10 above, the three-layer type (2:1
It is clear that all clay minerals are useful as carriers for immobilizing microorganisms.

実施例1を 市販ポリビニルアルコール(けん化度97モル%、粘度
平均重合度L700.4%水′#液の粘度(20℃)2
7cP)の粉末1047(含水率8wt%)を、水80
07に溶解して、106zat%水溶液CpH6,8)
を得た。
Example 1 was prepared using commercially available polyvinyl alcohol (degree of saponification 97 mol%, viscosity average degree of polymerization L 700.4% water, viscosity of liquid (20°C) 2
7cP) powder 1047 (water content 8wt%) was mixed with 80% water.
07 to make a 106 zat% aqueous solution CpH 6,8)
I got it.

無水ケイ酸607、酸化マグネシウム409、フッ化ナ
トリウム42v1フツ化リチウム261を混合後、白金
るつぼへ移して密栓し、電気炉を用い1885”Cで6
h溶融後、2.5℃/ mixの冷却速度で810℃1
で徐冷することにより得られた固形物を、更に常温1で
放冷後、100メツシユ(147μm)より微細な粉末
に到達するまで粉砕し、分級により、200メツシユ(
74μm)以下の微粉81グ(110℃乾燥粉末)を得
た。この粉末の化学分析結果(wt%)ば、Na 5.
6 、 Mg 12.8 、 Li 1.7 、 Si
28.9 、041.2 、 F9.8で、ナトリウム
・テニオライトN’aMQ2 ・L! (SL< Q+
o ) F2にほぼ合致する実験式8式% 回折分析結果では、ナトリウム・デュオライト(フッ素
四ケイ素雲母)以外の結晶質は認められなかったが、上
記の粉砕過程において、結晶構造の無定形化を伴うこと
により、イライト顛(3層型粘土鉱物)含量としては6
3%であった。
After mixing silicic anhydride 607, magnesium oxide 409, sodium fluoride 42v1 and lithium fluoride 261, the mixture was transferred to a platinum crucible, sealed tightly, and heated at 1885"C for 6 hours using an electric furnace.
h After melting, cool to 810℃1 at a cooling rate of 2.5℃/mix.
The solid material obtained by slow cooling is further cooled at room temperature 1, and then pulverized to a powder finer than 100 meshes (147 μm), and classified to a powder of 200 meshes (147 μm).
81 grams of fine powder (dry powder at 110° C.) with a diameter of 74 μm or less was obtained. The chemical analysis results (wt%) of this powder are: Na5.
6, Mg 12.8, Li 1.7, Si
28.9, 041.2, F9.8, sodium teniolite N'aMQ2 L! (SL< Q+
o) Empirical formula 8 formula that almost matches F2 % In the diffraction analysis results, no crystals other than sodium duolite (fluorine tetrasilicon mica) were observed, but the crystal structure became amorphous during the above grinding process. With this, the content of illite (three-layered clay mineral) is 6.
It was 3%.

上記ナトリウム・テニオライト809に水1,170 
g″に分散して、合成イライト(雲母)6.4?at%
懸濁水(pH7)を得た。
Water 1,170 to the above sodium teniolite 809
g'', synthetic illite (mica) 6.4?at%
A water suspension (pH 7) was obtained.

上記ポリビニルアルコール水浴液と合成イライトe濁液
の各1901を混合後、120℃X 20 mnの加圧
水蒸気滅菌処理を施し、次に、無菌室において放冷後、
ここへ、アセトバクター・アセティ(Acetobac
ter aceti)40Ivを含む懸濁水(リン酸緩
衝液、pH7)20プを添加し、Tmltr間かきまぜ
た。この懸濁水浴液のポリビニル81− アルコールの濃度は5wt%、合成イライトの!”ぬ濁
濃度は3wtゑまた懸濁水溶液の3層型粘土鉱物濃度け
2wt%、ポリビニルアルコールと3層型粘土鉱物との
濃度比は2.5である。
After mixing each of the above polyvinyl alcohol water bath solution and synthetic illite e suspension 1901, they were subjected to pressure steam sterilization at 120°C x 20 mn, and then left to cool in a sterile room.
Here, Acetobacter aceti (Acetobacter aceti)
ter aceti) was added and stirred for Tmltr. The concentration of polyvinyl 81-alcohol in this suspension water bath is 5 wt%, which is the concentration of synthetic illite! The turbidity concentration is 3 wt%, the concentration of the three-layer clay mineral in the suspended aqueous solution is 2 wt%, and the concentration ratio between polyvinyl alcohol and the three-layer clay mineral is 2.5.

この懸濁水溶液4001−1無菌室に訃いて、底面lO
α×10αの容器に注き゛、真空乾燥器(−5〜+15
℃、20〜450mmHり)に1日放置することにより
、ゲル90f(脱水率77 wtX%含水率60)Dt
%)を得た。この版状ゲル(厚さ約9 yryn ) 
k sあらかじめ滅菌した0、9%食塩水1007mに
6h浸漬した結果、版状ゲルは吸水して、1142(含
水率68旬t%)に達した。またこの浸漬液に、前記細
菌は検出されなかった。次に、この版状ゲルを、多数の
細片(4闘X4朋X 9 mm )に裁断後、あらかじ
め滅菌した0、9%食塩水100m/で洗浄し、この洗
浄液の比濁分析により、当初の細菌の98%がゲル(細
片)中に包括された82− ことを確かめた。
Place this suspended aqueous solution 4001-1 in a sterile room, and place the bottom lO
Pour into an α x 10 α container and vacuum dryer (-5 to +15
Gel 90f (dehydration rate 77 wtX% water content 60) Dt
%) was obtained. This plate-like gel (approximately 9 yr thick)
As a result of 6 hours of immersion in 1007 m of 0.9% saline that had been sterilized in advance, the gel plate absorbed water and reached 1142 m (moisture content: 68 t%). Moreover, the bacteria were not detected in this immersion liquid. Next, this plate-shaped gel was cut into many pieces (4 mm x 4 mm x 9 mm) and washed with 100 m of sterilized 0.9% saline solution. It was confirmed that 98% of the bacteria were encapsulated in the gel (strips).

グルコース10%、コーン・ステイープ・lJカー0.
1%、酵母エキス0.1%、リン酸緩衝液0.06MC
PH7)の培地59m/を坂ロフラスコ(500ゴ)に
採り、120℃×20−nの滅菌処理を施し、無菌室に
放冷後、ここへ、上記裁断ゲル101を投入し、焼綿栓
を付し、28〜32℃の恒温室において振と9した。2
4h後のゲルを微量採取し、走査電子顕微鏡で観察した
結果、ゲル内部に、直径100μmの細菌集落を認めた
。更に20h振とう後、直径170μmの集落が多数見
られたが、ゲル組織に亀裂は全く認められなかった。
Glucose 10%, corn staple lJ car 0.
1%, yeast extract 0.1%, phosphate buffer 0.06MC
PH7) culture medium (59m) was taken into a Sakaro flask (500g), sterilized at 120°C x 20-n, left to cool in a sterile room, and the above-mentioned cut gel 101 was put into it, and a cotton plug was attached. It was then shaken in a constant temperature room at 28-32°C. 2
After 4 hours, a small amount of the gel was sampled and observed under a scanning electron microscope. As a result, bacterial colonies with a diameter of 100 μm were observed inside the gel. After further shaking for 20 hours, many colonies with a diameter of 170 μm were observed, but no cracks were observed in the gel structure.

次に、グルコン酸合成用基質水溶液(グルコースlO%
、コーン・ステイープ・リカー0.1%、リン酸緩衝液
0.06M%pH7,32℃)50dを坂ロフラスコ(
5001nりに採り、120℃X 20 mtxの滅菌
処理を施し、無菌室に放冷後、ここへ、前記の長時間振
と9しだゲルを移し、30〜33℃の恒温室で24h振
とうした結果、基質水溶液のグルコン酸濃度は9.2 
wtX(収率85モル%)であった。この場合、長時間
振とうしたにもかかわらず、成型ゲルの形くずれは全く
認められなかった。
Next, a substrate aqueous solution for gluconic acid synthesis (glucose 1O%
, Corn Stape Liquor 0.1%, Phosphate Buffer 0.06M% pH 7, 32°C) 50 d in a Sakalo flask (
5001n, sterilized at 120°C x 20 mtx, left to cool in a sterile room, transferred the long-time shaking gel to this, and shaken for 24 hours in a constant temperature room at 30-33°C. As a result, the gluconic acid concentration of the substrate aqueous solution was 9.2
wtX (yield 85 mol%). In this case, no deformation of the molded gel was observed even though it was shaken for a long time.

実施例1〜10の天然系3層型粘土鉱物と同じく、合成
系3層型粘土鉱物も丑だ、本発明に有用である。
Like the natural three-layer clay minerals of Examples 1 to 10, the synthetic three-layer clay minerals are also useful in the present invention.

特許出願人 日本石油株式会社  −1,。Patent applicant: Nippon Oil Co., Ltd. -1.

手続補正書 昭和57年5月14日 特許庁長官 島 1)春 樹 殿 1、事件の表示 昭和56年特許願第206080号 2、発明の名称 微生物生菌体の両足化・増殖法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称 (444)  日本石油株式会社4、代理人 1− 6、補正の内容 (1)明a書の下紀の箇所全補正する。Procedural amendment May 14, 1981 Commissioner of the Patent Office Shima 1) Itsuki Haru 1.Display of the incident 1981 Patent Application No. 206080 2. Name of the invention Bipedalization and multiplication method of living microorganisms 3. Person who makes corrections Relationship to the case Patent applicant Name (444) Nippon Oil Co., Ltd. 4, Agent 1- 6. Contents of amendment (1) All parts of the second part of Book A will be revised.

2−2-

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] けん化度95モル%以上で、しかも粘度平均重合度1.
500以上のポリビニルアルコールと、8N型(2:1
型)a合層を基本単位とする積層構造型粘土鉱物、およ
び微生物生菌体の3者を含み、しかも、ポリビニルアル
コールの溶解濃度が1〜15 wtX、粘土鉱物の懸濁
濃度が0.7〜15wtX、該ポリビニルアルコールと
該粘土鉱物の濃度比(重量比)が115〜8/1に調整
された懸濁水溶液を、−6〜+40℃で乾燥させ、脱水
率16wt%以上、含水率20〜92wt%(湿潤体基
準)に到達させ、微生物生菌体を包括(包埋)したゲル
を得、このゲルへ微生物増殖用培地を供給し、これによ
り形成される増殖微生物菌体集落の直径を80μm〜2
50μ常の範囲にまで拡大させることを特徴とする微生
物生菌体の固定化・増殖法。
The degree of saponification is 95 mol% or more, and the viscosity average degree of polymerization is 1.
500 or more polyvinyl alcohol and 8N type (2:1
Type a) Contains a layered structure type clay mineral with laminated layers as the basic unit and viable microorganisms, and has a dissolved concentration of polyvinyl alcohol of 1 to 15 wtX and a suspended concentration of clay mineral of 0.7 ~15wtX, a suspended aqueous solution in which the concentration ratio (weight ratio) of the polyvinyl alcohol and the clay mineral was adjusted to 115 to 8/1 was dried at -6 to +40°C to obtain a dehydration rate of 16wt% or more and a water content of 20. ~92wt% (wet body basis) to obtain a gel that encloses (embeds) living microorganisms, supplies a microorganism growth medium to this gel, and the diameter of the grown microorganism colony formed thereby. 80μm~2
A method for immobilizing and propagating living microorganisms, which is characterized by expanding them to a range of 50μ.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60164479A (en) * 1984-02-08 1985-08-27 Ajinomoto Co Inc Method for cultivating mold
JPS62262987A (en) * 1986-05-09 1987-11-16 Rikagaku Kenkyusho Cell culture process

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60164479A (en) * 1984-02-08 1985-08-27 Ajinomoto Co Inc Method for cultivating mold
JPH07112428B2 (en) * 1984-02-08 1995-12-06 味の素株式会社 Filamentous fungus culture method
JPS62262987A (en) * 1986-05-09 1987-11-16 Rikagaku Kenkyusho Cell culture process

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