JPS59143587A - 固定化微生物菌体包括体の製造法 - Google Patents

固定化微生物菌体包括体の製造法

Info

Publication number
JPS59143587A
JPS59143587A JP1851583A JP1851583A JPS59143587A JP S59143587 A JPS59143587 A JP S59143587A JP 1851583 A JP1851583 A JP 1851583A JP 1851583 A JP1851583 A JP 1851583A JP S59143587 A JPS59143587 A JP S59143587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microbial cell
gel
glycol diacrylate
immobilized microbial
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1851583A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6215197B2 (ja
Inventor
Hidekatsu Maeda
前田 英勝
Yutaka Kimura
豊 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIKKA UISUKII KK
Nikka Whisky Distilling Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
NIKKA UISUKII KK
Agency of Industrial Science and Technology
Nikka Whisky Distilling Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIKKA UISUKII KK, Agency of Industrial Science and Technology, Nikka Whisky Distilling Co Ltd filed Critical NIKKA UISUKII KK
Priority to JP1851583A priority Critical patent/JPS59143587A/ja
Publication of JPS59143587A publication Critical patent/JPS59143587A/ja
Publication of JPS6215197B2 publication Critical patent/JPS6215197B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固定化微生物菌体の製造法に関するものである
近年、微生物菌体の各種固定化技術により、長期間の連
続発酵法が検討されている。
微生物菌体の固定化法に関しては、種々の方法が提案さ
れており、例えば寒天、アルギン酸力ルンウムーアルミ
ニウムへ′−力ラギーナン、ポリアクリルアミド、光架
橋性樹脂、セルロース、トリアセテート、コンニャク等
の微細格子中に包括させて、固定化する方法がある。
しかじな、がら、これら包括体の多くは、その強度が不
充分であり、連続発酵中に、随時破壊してゆき、微生物
菌体の流失が認められ、長期間の連続発酵には不適当で
あるとνAう欠点を有している。
又、機械的強度が充分であると報告されているアル−ギ
ン酸カル/ウムーアルミニウム、K−カラギーナン、光
架橋性樹脂等についても他の欠点を有している。
つまり、アルギン酸カル/ウムーアルミニウム包括体で
はその強度を一定に保つ為には、流入液中にはカルノウ
ムイオン又はアルミニウムイオンの存在が必要であり、
上記金属イオンを添加しない場合には、一定期間をおい
て、カル/ウムイオン、アルミニウムイオンでイオン交
換処理を行わねばならないという繁雑さがある。同様に
に一カラギーナンも流入液中にゲル化剤を添加しなけれ
ばならない。
又、光架橋性樹脂に関しては、プレポリ−t−である光
架橋性樹脂を製造する事自体が多段階の反応を必要とし
、繁雑である点や、有用なゲルを得る為には、プレポリ
マーの濃度とせねばならない点等、工程的にも経済的に
も欠点を有してしyる。
上述した欠点を有する従来の包括体の改良ができ得れば
、それに寄与する利益の大なる事は明らかである。
そこで本発明者等は以上の欠点を克服すべく以下の点に
留意して研究を行った。
1 安価で容易に入手できる七ツマ−を用い、低濃度で
簡革に製造可能である事。
2 強度的に充分連続的に使用可能で強度を保つための
事後処理を必要としない事。
3 包括体内部及び表面で微生物菌体の増殖が良好であ
る事。
この結果」二記3点を充分に満足しうる理想的な包括体
の製造法をここに見い出すに至った。
すなわち、本発明は固定化微生物菌体を製造するにおい
てヒドロキンエチルアクリレート(以下rHEAJと略
記)と主鎖の平均分子3.がi、o o o〜5.00
0からなるポリエチレングリコールジアクリレート(以
下r PEGA −1,000−5,000Jと略記)
のモル比率が07〜4.0 =になるよう調整し、且っ
HEAの濃度が3〜5%になるよう調整して架橋させる
ことを特徴とする固定化微生物菌体包括体の製造法に関
するものである。
以ド、本発明を具体的に説明する。
1) E C) A、PPGAの主鎖の平均分子量は約
1,000−5,000程度のものが使用されるが以下
に記す事由により平均分子量約3.000程度のものを
使用する場合最も強度的に有用な包括包括体は、連続使
用に耐え、且つ包括体内部での微生物菌体の増殖が良好
である事が条件とされる為ある一定の強度が必要である
つまり、包括体内部で微生物菌体が増殖する場合、包括
体が変形に対し、多大な圧力を要すると増殖が抑えられ
、良好な増殖は望めないし、リアククー内部で包括体の
一部に多大なる圧力がかかるとその一部が破壊する恐れ
が充分にある。
故に理想的な包括体は圧力に対し変形の自由度が大きく
、ゲルの一部にかかった圧力を全体に分散させる様な緩
衝作用があり、しかも全体の強度が充分大きくなければ
ならない。
包括体の変形自由度や全体の強度は、モノマー量、HE
 Aに対するPEGA、PPGAのモル比率、PEGA
、PPGAの主鎖の分子量(長さ)により左右される。
ここで有用なゲルを得る為に最も重要な事はHEAに対
するPEGA、−PPGAのモル比率で、その分子量に
多少は変化を受けるが、その比率はほぼ一定しており0
7〜40%である。
次に重要なことは、HEAの濃度であり、HEAの濃度
が上昇するに従い、ゲルはガラス状となり、変形自由度
が小さくなる為、3〜5%溶液が最も適当である。
しかしながらHE Aの濃度を3〜5%とした場合、先
に記したモル比率で架橋剤を投入し重合を起こすと、P
EGA・P P G Aの主鎖の平均分子量が約1,0
00〜s、o o o以外ではゲル化が起こらず、又起
っても使用に耐え得るものではなく、平均分子量約3,
000の場合最も有用なゲルが得られる。
HEAとPEGA及びJ−I E AとPPGAの共重
合体を形成させる際、重合開始剤及び重合促進剤を加え
るが、重合開始剤としては、微生物菌体に影響の少ない
ものが適当であり、低温で重合iiJ能なしドックス開
始剤を用いる事が適当である。
例を示すと次のものがある。
酸化剤としては過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウム等)、過酸化水素、ピドロペルオキンド(t−
ブチルヒドロペルオキ/I等)。
還元剤としては、無機還元剤(Fe50+ 、NaH3
O+ 。
Na1SOa ’S)あるいは有機還元剤(アルコール
、アミン、修酸等)が組合わせて使用可能である。
又、上記の重合開始剤で重合は可能であるが、重合速度
を早める為に、リホフラビン及び3−ジメチルアミノプ
ロピオニトリルを添加する事により、短時間で重合反応
が完了する1゜上述の重合開始剤及び促進剤は微生物菌
体にとって無害ではないが、その添加量を低濃度としだ
湯治、後述する実施例2で分かる様に、特に問題ではな
く、製造した包括体を2・3回洗うことにより未反応の
七ツマ−及び重合開始剤・促進剤を洗い流すことができ
る。
本発明に於て、固定化される微生物菌体の生育及び活動
には、それぞれ固有の至適P I−1領域が存在する。
従って固定化する際、適当な緩衝液を用いて固定化する
事は可能であるが、PHにより重合度及び重合速度に変
化が出てくる為、中性付近で反応を行うことが好ましい
。重合反応完了後、反応液のPl−1を菌体の至適Pi
−1領域とする事は、本包括体にとって何の支障もきた
さない。
又、重合反応完了後の本包括体は酸・アルカリの他に、
熱・有機溶媒にも安定であるため、全ての微生物菌体を
固定化することが可能である。
この様な菌体の代表例を挙げると、アスペルギルス(A
s−pergi l 1us)属、リゾプス(Rhiz
opus)属等のかび類/ニードモナズ(Pseudo
monas )属、アセトバクター(A−ce+oba
cte)属、ストレプトマイセス(S+reptomy
ces)属、エンエリンア(Escherichia)
属等の細菌サンカルマイセス(Saccharomyc
es)属、キャンディダ(Candida)属等の酵母
を示すことができる。
微生物菌体としては、凍結乾燥菌体、液体培養液及び遠
心分離機等を使用して得る事のできる液体培養濃縮液等
、いずれも使用することができる。
微生物菌体の添加m−は、本包括体内で良好な微生物菌
体の増殖が認められる為、低濃度の菌体量でも充分であ
り、例えば酵母の場合固定化時点での酵母濃度が1d中
10’個のオーダーでも2日間の培養でl Ilt中1
0”個のオーダーとなり、菌体の固定化量には特に制限
はない。
以ド、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 モノマー昂及び架橋剤分子量のゲルに対する
影響ゲルの形成は下記表1に示すPEGAとHE Aの
量に、PH7,01) 7酸緩衝液を最終濃度で0.0
1M、  重合開始剤として重亜硫酸ナトリウムと過硫
酸カリウムを最終濃度で各々]mM、重合促進剤として
リボフラビンと3−ジメチルア5ノブロビオニトリルを
最終濃度で各々0.1 mM 、1.0+n M加え窒
素ガス置換下で温にて1o分間ゲル化を行った。
形成したゲルはその変形自由度を測定するムロ1で示す
様に直径15+u+長さ20Mの円柱状ゲル1に幅IQ
+sのステルスブロ、り2により圧力を加え、グルが破
壊する時点でのへの幅を測定し、<15−A)二15X
100 をそのゲルの変形自由度率とした。
次にゲルの強度を測定するために図2で示す様に直径1
5朋長さ20闘の円柱状ゲル1を5間幅をあけた厚さ3
Bのステンレス板3の上に乗せ、ゲルに水系4をかけ水
系の先に重り5をつけその重りを可変動とし、グルが水
系により切断される点の重りと水系の合計質量を測定し
ゲル強度とした。
表    1 表1からも明らかなように、I−I E A濃度が3〜
5%、PEGA主鎖分子量が約1,000−5,000
.HEAに対するP E GA −1,,000〜5,
0000モル比率が07〜40%のものが変形自由度率
、強度ともに優れていることが認められた。
実施例2 重合開始剤及び促進剤の酵母に対する影響 
     実醸造用酵Hj (す、カロマイセスセレビ
ゼア発研1号)を24時間液体培地で培養後、遠心分離
で集菌し、09%食塩水溶液で懸濁。この操作を2回繰
り回した後、重亜硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、3
−ツメチア;ノブロピオニトリルを以下に表示した濃度
となる様加え、37℃1時開放U後、常法に従い、メチ
ン/ブルーで染色し、ヘマト−メーターを用いてメチレ
ンブルー染色率(酵母死滅率)を測定した。
結果は下表の通りである。
表の結果より分かる様に、重亜硫酸ナトリウム、過硫酸
カリウム、3−ンメチルアミノブロピオニトリルの添加
量を各々1.0 mMとなる様にすると無添加の場合と
比較して、数バーセントの死滅率しか示さなかった。
流側3 酵母の固定化 培地組成 グルコース          100   l、#イ
ースト・エキストラクト    1.5  P/ANH
4C12,5f/II K+ HP 04           5.5  P
 / AMgSO< ・7H200,25J’/ANa
C’l              1.OP/LCa
C120,0IP/A P H5,01,OM リン酸緩衝液        10  IIl/LHB
A1.OL、PEGA−3,000400My、PH7
,0・0.1 Mリン酸緩衝液2ml  1.0mMリ
ボフラビン水溶液2111!に水を加え、全容を1,5
mJとしたものをミリポアフィルタ−(ポアサイズ02
2μm)で濾過し、無菌溶液としたものに上記培養液に
て24時間純粋培養した醸造用酵母(サツカロマイセス
・セレビゼ7発研1号)培養液(液中にはl K1当り
2.0X108個の酵母が存在)を無菌生理食塩水で1
0倍希釈したものを21IJ加えた。得られた1714
’の溶液中に溶存する酸素を除くため、無菌窒素ガスに
より5分間ガス置換させた後20 +nM重亜硫酸ナト
リウム水溶液、20mM過硫酸カリウム水溶液20 m
M 3−アミノプロピオニトリル水溶液を各41m1加
え、酸素ガスが混入しない様に無菌窒素ガスを吹きつけ
なか・ら室温にて10分間ゲル化を行った。
ゲル化終了後、無菌条件下で1辺2咽の立方形にゲルを
切断し、約200m1の滅菌処理した生理食塩水に入れ
10分間振とう後、ガラスフィルターにより諏過、この
操作を2回縁ゝり回した後、前記培養液2001IA!
中にて30℃3日間静置培養させた。
培養後1日では透明なゲル中に多数の小白点が認められ
2日後では白点が大きくなり、白点の数も増大した。
3日後は2日後の状態と差異は認められず、ゲルは最初
の約2倍に膨張していたが、ゲルの破壊は全く見られな
かった。
次にこの増殖酵母ゲルを用いてバッチ式の連続発酵を行
った。前記の培養液200m1に得られた増殖酵母ゲル
全量を加え、24時間毎に培地を取り換え、9日間反応
を行った。
分析はソモギ変法により、グルコースの定量を、ガスク
ロマトグラフィーによりエタノールの定量を、重量法(
こより発生した炭酸ガスの定量を行った。
発生した炭酸ガス量を経時的に測定すること(こより、
1回の発酵は約8時間で終了することが認められた。
9日間を通じて残糖は2.317/lIl  と安定し
ており、消費されたグルコースからエタノールの変換率
も83〜90%という値で経時的な低下は見られなかっ
た(図3)。
実施例4 細菌及びかびの固定化 酢酸菌用培地組成 ゲルコール         30  P/Aエタノー
ル        40//A酢   酸      
       1 ot/Aペプトン        
 1oP/AKI HPO41,OP/A CaHPO41,Oj?/A MgsO+・7H,01,oP/A カビ用培地組成 グルコース        100  IP/Aペプト
ン         1oP/13KNOs     
       2.0!/A(NH4’) H,Po、
       2.0 !/AM g S 04・7H
,00,5P/Ac ac + 、         
  o−1,P/ J’実施例3と同様の操作にて酢酸
菌(アセトバクター属1菌株)とかび(アスペルギルス
・アワモリ−バリアント・ツメウスAF−1)を固定化
した。
酢酸菌は、ゲル化時点の生菌数を約1.0X106とな
る様調整し、かびは胞子を適当量加えた。
得られたゲル各々lO!を前記の専用培地200m1に
加え、3日間振とう培養を行ったところ、酢酸菌包括ゲ
ル及びかひ包括ゲル共に白くにごり、良好な増殖を示し
た。
この場合もゲルの破壊は殆ど認められなかった。
【図面の簡単な説明】
図】は圧力によるゲルの変形自由度率の測定図を示し、
図2はゲルの強度の測定図を示している。 1   ゲル   2  ・ステンレスブロック   
3  ステ/レス板4−水系s  ・・重り   A−
・ ・ステンレスプロ、り間隔図3は増殖酵母ゲルを用
いて行ったバッチ式連続発酵で/の残糖値と消費グルコ
ースからのエタノール変換率を示し、縦軸に残糖値(’
f/ml ) 、変換率(%)、横軸に処理日数を示す
。 図   1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 固定化微生物菌体包括体を製造するにおいて、ヒドロキ
    ンエチルアクリレートと、主鎖の平均分子量が約1.Q
     OO〜s、o o 。 からなるポリエチレングリコールジアクリレートもしく
    はポリプロピレングリコールジアクリレートとのモル比
    率力07〜40%になるよう調整し且つヒドロキシエチ
    ルアクリレートの濃度が3〜5%になるよう調整して架
    橋させることを特徴とする固定化微生物菌体包括体の製
    造法。
JP1851583A 1983-02-07 1983-02-07 固定化微生物菌体包括体の製造法 Granted JPS59143587A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1851583A JPS59143587A (ja) 1983-02-07 1983-02-07 固定化微生物菌体包括体の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1851583A JPS59143587A (ja) 1983-02-07 1983-02-07 固定化微生物菌体包括体の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59143587A true JPS59143587A (ja) 1984-08-17
JPS6215197B2 JPS6215197B2 (ja) 1987-04-06

Family

ID=11973759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1851583A Granted JPS59143587A (ja) 1983-02-07 1983-02-07 固定化微生物菌体包括体の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59143587A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8030041B2 (en) 2005-06-06 2011-10-04 Hitachi Plant Technologies, Ltd. Process for producing pellets entrapping and immobilizing microorganisms

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8030041B2 (en) 2005-06-06 2011-10-04 Hitachi Plant Technologies, Ltd. Process for producing pellets entrapping and immobilizing microorganisms
US8227238B2 (en) 2005-06-06 2012-07-24 Hitachi Plant Technologies, Ltd. Apparatus for producing pellets containing entrapped and immobilized microorganisms

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6215197B2 (ja) 1987-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ha et al. Bacterial cellulose production from a single sugar α-linked glucuronic acid-based oligosaccharide
CA2879538C (en) Production of highly purified sodium hyaluronate (hana) with controlled molecular weight
DE69626022D1 (de) Verfahren zur industriellen herstellung eines japanischen enkephalitis impfstoffes, und so erhaltener impfstoff
JPS5923791B2 (ja) 固定化微生物の製造法
Foresti et al. Bacterial nanocellulose: Synthesis, properties and applications
WO2011034341A2 (ko) 저분자량 히알루론산 제조 방법
CN102516473B (zh) 细胞片智能分离用共聚纳米复合水凝胶及其制备方法与应用
JPS59143587A (ja) 固定化微生物菌体包括体の製造法
JPH04326932A (ja) ポリエステル多孔質フィルム
JPS6244914B2 (ja)
AU2016288656B2 (en) Process for producing lactic acid or its salts from fermentation using thermotolerance bacillus bacteria
CN111778303A (zh) 一种透明质酸或其盐酶降解的方法
RU2009129114A (ru) Способ получения пленки на основе целлюлозы для использования на повреждениях кожи и тканей
Nehru et al. Microbial Production of Heparosan
JPS592273B2 (ja) 酵母による連続アルコ−ル製造方法
JPH07284395A (ja) L−リンゴ酸重合物の製造法
CN114438151A (zh) 一种高致密细菌纤维素的制备方法
JPS6058089A (ja) キサンタンガムの製造方法
CN111321187A (zh) 一种透明质酸的发酵生产工艺
Willetts Diol production by Aeromonas hydrophila: Comparison of different immobilization techniques
CN117567663A (zh) 右旋糖酐硫酸酯钠盐或钾盐及其生产方法
SU1070163A1 (ru) Способ получени иммобилизованных клеток,обладающих глюкозоизомеразной активностью
US2694670A (en) Buffering of dextran fermentations
KR20210052102A (ko) 금속 이온 처리된 균체를 포함하는 비드 및 이의 제조방법
JPS6250114B2 (ja)