JPS59198983A - エチレンの製造法 - Google Patents

エチレンの製造法

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JPS59198983A
JPS59198983A JP7523183A JP7523183A JPS59198983A JP S59198983 A JPS59198983 A JP S59198983A JP 7523183 A JP7523183 A JP 7523183A JP 7523183 A JP7523183 A JP 7523183A JP S59198983 A JPS59198983 A JP S59198983A
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ethylene
spp
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absidia
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Ryuhei Ogawa
隆平 小川
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (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】 この発明は微生物によるエチレンの製造法に関するもの
である。
エチレンは石油分解ガスや天然ガス中に含まれ、これら
の精製・分留工程から製造されている。しかし、地球−
にのこれらの埋蔵量にはおのずから限度がある。
発明者らは、再生産可能なバイオマスを主原料とする微
生物によるエチレンの製造方法について種々研究し1こ
の発明を完成した。
微生物によるエチレンの生成については、228種のカ
ビについての調査研究〔L 、 Ilag、 andR
oy W、Curtis  、 5cience  1
59.1357−1358  (1968)]、Muc
or属菌およびAspergillus  C1ava
tusについての研究[J、M、Lynch:Natu
re  乙部、45 46.(1972);J−M−L
ynch  、and  S、)(、Harper  
: J 、Gen、Microbiol、 u、187
−195N974)] 、土壌細菌についての調査研究
[S、B、Primrose : J、Gen。
Microbiol、97,343−346 (197
6))、Escherichia  coliやPse
udomonas属閑についての研究CS、B、Pri
mrose : J、Gen、Microbiol。
95.159−165(1976);S、B、Prim
rose  andM、 J 、Dilworth :
 J 、Gen、 Microbiol、  93 。
177−181(1976);H,T、Freebai
rn  andl 、W、Buddenhagen :
 Nature  202,313−314(1196
4)]、Saccharomyces  cerevi
siaeについての研究〔K、C,Thomas  a
nd M、5pencer  :  Can、J、Mi
crobiol、23.1669−1674(1977
))、マツシュルームについての研究CE−M、Tur
ner : J 、Gen、 Microbiol、 
9] + 167−176 (1975)Lならびにこ
れらについての総説[M、 Lieberman : 
Amn 、 Rev 、 Plant Physrio
l。
30.533−591 (1979))などの報告があ
る。
しかし、これらの報告は、調査段階の研究報告が大部分
であり、エチレンを生成する微生物の種類について充分
な記載がなされていない。
この発明に用いられる微生物としては、5apr。
Iegnia 、Phytophthora  、Ab
sidia 、Mortierella 、 Cunn
inghamella 、 Taphrina 、 M
onascus 、 Nectria 、 Gibbe
rella 、 Geotrichum、 Mon1l
ia 、 Trichoderma 、 Paecil
omyces 。
Gl iocladium 、 Microsporu
m 、 Trichophyton、 Cladosp
orium 、 Syncephalastrum 、
 Achaetomium 、 Petriellid
ium 、 Endomyces 、 Schizos
accharomyces 、 Pichia 、 D
ebaryomyces、 Saccharomyco
psis 、 Rhodotorula 、 5por
bolomyces 、 Cryptococcus 
、 Candida 、 Brettanornyce
s 、 Alcaligenes 、 Breviba
cterium 、 Corynebacterium
 、 Flavobacterium 、 Mycop
lana 、 5taphylococcus 、 M
ycobacterium 、 5treptomyc
esの属に属する微生物、およびその変異株である。
そのうち、エチレンを著量生成する代表的な菌株は下記
のものである。Saprolegnia  paras
itica  IFO8978+  Phytopht
hora  capsiciIFO8386、Absi
dia  cylindrospora  IFO40
00、Mortierella  1sabellin
a  IFo  8]83  、Cunniugham
ella  elegans  IFO4441、Ta
phrina  Wiesneri  IFO7776
゜Monascus  albidus  IFO44
89、Nectriaflammea  IFO962
8、Gibberella  fujikuroi  
IFO5268+  Geotrichum  can
didum  IFO4597、Mon1lia  g
eophila  IFO5425、Trichode
rma  viride  IFO4847+Paec
ilomyces  elegans  IFO66]
9 、Gliocladium  deliquesc
ens  IFO7062、Gliocladium 
 roseum  IFO7063、Microspo
rum  gypseum  TFO594B + T
richophyt。
n  mentagrophytes  IFO546
6、Cladosporium  resinae  
IFo  858B + Syncephalastr
um  racemosus  IFO4816、Ac
haetomium  globosum  IFO9
119、Petriellidium  boydii
  IFO4834、Endomyces  magn
usii  IFO0110、Schizosacch
aromyces  octosporus  IFO
0353、Pichia  meml)ranaefa
ciens  TFO0+81  、Debaryom
ycescantarellii  IFO1716、
Debaryomyceshansenii  IFO
0015+  Saccharomycopsisli
polytica  TFO1658、Rhodoto
rula  gIutinis  IFO1501、R
hodotorula rubraIFO0001、S
porobolomyces  pararoseus
IFO0376+  Cryptococcus  a
lbidus  IFO0939、Cryptococ
cus  Iaurentii  IFO0384、C
andida  albicans  IFO1060
、Brettanomyces  bruxellen
sis  IFO0628+Alcaligenes 
 faecalis  IFO13111、Brevi
bacterium  Iactofermentum
  ATCC4685、Corynebacteriu
m  fascians  IFO12077、Cor
ynebacterium  paurometabo
lum  IFo  12160 、Flavobac
terium  capsulatumIFO1253
3+ Mycoplana  dimorpha  I
FO1329]  、5taphylococcus 
 aureus  IFO3060、Mycobact
erium  fortuitum  IFO1315
9、Streptomyces  albus  IF
O3418+などであり、このほかにも同属株に、かな
りのエチレン生成株がみとめられた。
これらの微生物を培養する培地は、各種菌株によって異
なるが、炭素源、窒素源、無機塩類、その他の栄養素を
含有する通常のカビ用、酵母用。
細菌用、放線菌用の培地である。
炭素源としては、グルコース、シュクロース。
マルトース、澱粉、キシロース、ソルビトール。
などの炭水化物、グリセリン、エタノールなどのアルコ
ール、酢酸、脂肪酸などの有機酸、さらにはこれらを含
有する粗原料が用いられる。とりわけ、天然界および人
為的に副生ずる再生産可能なバイオマス、たとえば農産
、林産、水産、畜産などから発生する廃資源、および、
あるいは、公共下排水、し尿、各種工場排水、各種産業
廃棄物などの生物的処理から副生ずる汚泥類などが、こ
の発明にとって有用な主原料として用いられる。これら
の主原料は使用する各種菌株によって異るが、必要に応
じて予め溶解または分解の前処理を行なうこともある。
窒素源としては、アンモニアガス、アンモニア水、アン
モニウム塩などが望ましい。なお、前記のよう々バイオ
マスを主原料として使用する場合には、これらの窒素源
の添加を必要としないこともある。
無機塩類としては、リン酸塩、カリ塩、マグネシウム塩
、すトリウム塩、カルシウム塩々どの通常のものであり
、バイオマスの場合には不要のこともある。
ビタミン、アミノ酸およびこれらを含有する酵母エキス
、ペプトン、肉エキス、コーンスチープリカーなどは、
本菌株の生育促進もしくはエチレンの生成に寄与するこ
とがある。
培養は好気的条件、たとえば通気攪拌培養、もしくは静
置培養で行ない、pHは2〜9、湿度は20〜45℃に
制御しつ\、各菌株によって最良の条件を設定した。か
くして1〜10日間培養すると、著量のエチレンを含有
するバイオガスが生成される。
生成されたバイオガス中のエチレン量は、次のようにし
て測定する。培養途中または培養終了時の被検液x =
 1〜5m7を、予め滅菌した全容■=10〜50′の
試験管に採取し、滅菌ゴムキャップで密栓し、20〜4
5℃でt = 1〜7時間往復振とうする。使用菌株に
よって呼吸速度が異るので、振とう中に酸素が欠乏しな
いような条件設定、つまり、V、x、tの水準を必要に
応じて、適宜かえることが好ましい。
往復振とう終了後、試験管上方の空間部からガスシリン
ジでy=0.1〜2rnlのガスを抜き取り、FID法
(カラム温度50℃、注入温度100℃)、キャリアー
ガスに窒素ガスを使う常法のガスクロマトグラフィーに
かけ、記録紙上の該当部の面積から、標準ガスによる検
量線を使って上記採取ガス中のエチレン量E n dを
求める。なお、次式を使ってエチレン生成速度Pnl/
rnl−hrを求めることができる。
生成されたバイオガス中のエチレンの分離採取方法は、
バイオガスをそのま\ゼオライトあるいは活性炭などの
適当な吸着剤に吸着して不純ガスと分離後脱着したり、
もしくは、予め苛性ソーダ液に接触させて副生ずる炭酸
ガスを除去した後に、上記吸着剤に吸着・脱着すること
もできる。ゼオライトとしては、モレキュラーシーブス
4A〔ユニオン昭和(殊)製〕、ゼオラムA−4、A−
5。
およびF−9〔東洋ソーダ下葉(株)製〕ガどが使用さ
れる。また、活性炭としては、モレキュラーシービング
カーボン〔底円薬品工業(株)製〕などが使用される。
なお、使用する微生物の種類によっては、生成するバイ
オガス中にエチレンと同時にエタンを生成することがあ
る。
この発明の特長は、使用する主原料として、容易に入手
可能で、しかも再生産可能なバイオマス、とりわけ農産
、林産、水産、畜産などから発生する廃資源、および、
あるいは、公共下排水、し尿、各種工場排水、各種産業
廃棄物などの生物的処理から副生ずる汚泥類などが有利
に使用できること、および、本発明の方法によるエチレ
ン発酵を行うことによって、上記主原料として使用する
バイオマスの一種の微生物学的な廃棄物処理、排水処理
を行うことに相当すること、などをあげることができる
。さらに、原油や天然ガスからの現行エチレン製造法に
較べると、主原料が再生産可能なバイオマスであるから
枯渇する恐れのないこと、微生物の作用を利用する反応
であるから比較的低温、低圧の緩和な条件の4、とて製
造できること、本発明の方法に使用する微生物の生成す
るバイオガス中には、エチレン以外の副生ガスとして炭
酸ガスがその大部分を古め、従ってエチレンの精製が容
易であり、製品の純度も高いこと、などの特長があげら
れる。なお、最近、容易に入手可能で、しかも再生産可
能なバイオマスを主原料として、微生物を使ってアルコ
ール発酵を行ない、次いで、化学反応によってアルコー
ルをエチレンに変換する研究が盛んに行なわれているが
、本発明の方法によれば1段の発酵法だけでエチレンを
直接製造できる利点がある。
以下実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
実施例1 300−三角フラスコに第1表に示す培地を50m1づ
つ張込み、120℃、15分間、加圧蒸気滅菌し、前培
養した各菌株の1白金耳づつを接種し、25℃(カビ)
、−!、たは30℃(酵母、細菌、放線菌)で、それぞ
れ1〜2日間(細菌)、2〜3日間(酵は)、3〜5日
間(放線菌)、5〜7目間(カビ)、往復振七う培養機
(カビ、7G振幅、120Cpm)、または回転振とう
培養機(酵母、細菌、放線菌;回転半径7cm、 ] 
80 rpm)で培養した。
このようにして得られた培養液10m1を34m1容の
滅菌試験管(カビ)、または培養液5mlを134容の
滅菌試験管(酵母、細菌、放線菌)に、それぞれ採取密
栓し125°C(カビ)または30℃(酵母、細菌、放
線菌)で5時間(カビ、酵母)または6時間(細菌、放
線菌)、往復振とう機にかけて、バイオガスを発生させ
た。
往復振とう終了後、試験管上方の空間部からガスシリン
ジでそれぞれ2mlのガスを抜き取り、本文記載の方法
でガスクロマトグラフィーにかけて、エチレン生成速度
を算出した。その結果を第2表に示した。
第1表 各種菌株の培地 第2表 各種菌株のエチレン生成速度(n(1/ml・
hr)ト [・ 巨 1・ 実施例2 300”三角フラスコに、下水処理場から採取した濃縮
汚泥(固形分含有率約2.0%;有機質含有率約1.0
%)全50rnlツツ張込ミ、120℃、15分間加圧
蒸気滅菌した後、前培養したNectria  f I
ammea  I FO9628およびCryptoc
occus  Iaurentii  IFO0384
のそれぞれ1白金耳づつを接種し、25℃で7日間回転
振とう培養機で培養した。
この培養液107′を34m7容の滅菌試験管にそれぞ
れ採取密栓し、25℃で5時間往復振とう機にかけて、
バイオガスを発生させ、試験管上方の空rft1部から
ガスシリンジでそれぞれ2mlのガスを抜きとり、本文
記載の方法でガスクロマトグラフィーにかけて、エチレ
ン生成速度を算出した。
その結果、Nectria  flammea  IF
O9628では約7.4 ne/ml−hr 、 Cr
yptococcus  1aurentii  FF
O0384では、約4.4 nl /rnl−hrであ
った。
実施例3 2.61のミニジャーファーメンタ−に、第1表に示す
カビ用の培地1eを仕込み、120℃、20分間オート
クレーブに入れて滅菌し、冷却後、実施例1に準じた方
法で振とう培養したPaecilomyces  el
egans  I FO6619の培養液50”を移植
し、0. I VVMの無菌空気を通気し、攪拌回転数
40 Orpm、培養温度25℃で6日間培養した。
この全培養期間を通じて、排気を10%苛性ソーダ液槽
、水洗槽、水分分離槽に順次導いて不純ガスを除去し、
ついでゼオラムA−3[東洋ツーダニ業(株)製〕の層
を通過式せてさらに不純ガスを吸着除去し1通過ガスを
ゼオラムA−4〔東洋ツーダニ業(株)製〕の充填管に
導びき、吸着したエチレンを真空吸引して脱着回収した
。得られたエチレンは約1,6mグであった。
特許出願人  福 1)秀 雄 代理人 弁理士竹内屯 第1頁の続き 1/885 0発 明 者 小川隆平 熊本型池田3下目20番2号 @発 明 者 藤井隆夫 熊本型池田3下目10番5号 一丁” f6’L?rj17 t、E Q’  (自発
)1.11f′1の表示 昭和58年特許願第7523
1号2、発明の名称 丁ヂ1ノンの製造法 3、補正をする名 事件どの関係  121許出願人 住所 大阪府大阪市住吉区帝塚山 氏名 福11(秀麗 4、代理人 住所 大阪市東区11−浜4の46 万成ビル5、補1
F命令の目付 く自発) 6、補l−の対象 明細21の発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 別紙の通り 補正の内容 明細円節2真末行「CIavatus jを[clav
atusJに訂正し、同第3頁下から3行目[ΔmnJ
を[Δn n jに訂正し、同第5頁第4行「Cunn
tughamella Jを[Cunninghame
lla Jに訂正し、同第5頁第5行「W 1esr+
Ori Jを「wiesneri Jに訂正する。
同第15頁表中上から10段目、左欄 [S chizosaccharomycesJの次の
「0」を削除し、その下の行のJ ctosporus
 Jを「、octospor(IS」に訂正し、第16
頁表中上から11段目、左欄[fascian Jを[
fasciansJに訂正し、その下の行のrSJを削
除する。
1メ−ト

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 サブロレグニア属、ヒトフトラ属、アブシディア属9モ
    ルチェレラ属、カニンガメラ属、タフリナ属、モナスク
    ス属、ネクトリア属、ギベレラ属、ゲオトリチウム属、
    モニリア属、トリコデルマ属、ペシロミセス属、グリオ
    クラヂウム属、ミクロスポラム属、トリコフィトン属、
    タラトスボリウム属、シンセファラストラム属、アチャ
    エトミウム属、ベトリエリヂウム属、エンドミセス属。 シゾサツカロミセス属、ピヒア属、デノくリオミセス属
    、サツカロミコプシス属、ロドトルラ属、スポロボロミ
    セス属、クリプトコツカス属、カンジダ属、プレタノミ
    セス属、アルカリ土類金属、ブレビバクテリウム属、コ
    リネノくクテリウム属、フラボバクテリウム属、ミコプ
    ラナ属、スタフィロコッカス属、ミコバクテリウム属、
    ストレプトミセス属に属し、エチレンを生成しうる能力
    を有する微生物を液体培地中に好気的に培養し、培養液
    中および気相中にエチレンを生成させ、これを採取する
    ことを特徴とするエチレンの製造法。
JP7523183A 1983-04-28 1983-04-28 エチレンの製造法 Granted JPS59198983A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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