JPS6137919B2

JPS6137919B2 -

Info

Publication number: JPS6137919B2
Application number: JP9390976A
Authority: JP
Inventors: Deibi Sharuru
Original assignee: ANSUCHICHU NASHIONAARU DO RA RUSHERUSHE AGURONOMIKU
Current assignee: ANSUCHICHU NASHIONAARU DO RA RUSHERUSHE AGURONOMIKU
Priority date: 1975-08-06
Filing date: 1976-08-06
Publication date: 1986-08-26
Also published as: GB1545545A; FR2320349A1; DD126842A5; BR7605120A; NL7608574A; DE2633076A1; IT1069533B; ES450504A1; FR2320349B1; BE844766A; JPS5221390A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、ポリマーのマトリツクスに封入し
た微生物を用いる、酵素反応を行う方法に関する
ものである。例えば酵素反応をとり入れない有機化学の分野
は実際に存在しないから、工業分野における酵素
反応の重要性は、今日では立証するまでもない。しかしながら酵素反応を行うごとについてに、
今日までのところ、充分満足できるまでには解決
されていない問題がある。酵素反応を行うに際し
ての具体的な例は数多くあり、またよく知られて
いるため、それらの正確な例は抜きにして、酵素
反応に関する主な様式について、以下に簡単に述
べよう。酵素反応を行う第一の様式は、微生物から酵素
を分離し、そのままのフリーな形、あるいはポリ
マーのマトリツクス中に包んだ形で、単純な触媒
として利用する。この方法は、多くの場合、酵素
の分離に複雑な技術を必要とするために、一般的
に非常に費用がかかる。それゆえ、この方法は、
例えばある種の薬品のような、小さなスケールに
生成物の合成に適した方法である。酵素反応を行うもう一つの様式は、特に排出物
の処理に利用されるもので、例えばチーズ製造所
の脱脂乳のような分解すべき化合物、および培養
基の成分を含んだ溶液中でバクテリアを成育させ
る方法で、動的な状態での発酵である。この場
合、死んだ微生物は絶えず置き換わるため、酵素
活性を比較的一定に保つことができる。しかし、
フリーの微生物の培養に関する他の問題があり、
そのため、一般的に不連続な方法を用いなければ
ならず、成育がしばしば反応の酵素活性全体に害
になる。このためアスペルギルスニジエ
（Aspergillus niger）のクエン酸発酵の生産にお
いては、媒体の他の成分と同様、窒素の不足した
条件になつている。そんなわけで、フリーの微生
物と共に酵素反応を行う場合には、反応の媒体と
して、処理すべき化合物と、養分の乏しい培養基
またはそれと同等な培養基を含む溶液がよく用い
られる。微生物の成育を制限し、酵素活性を促進
するために、このようなことが行われるが、定常
的な状態での発酵ということが問題である。しか
しながらある時間の後、酵素活性がかなり速く減
少してしまうことが確認されている。これら二つの方法において、主な不都合は、お
そらく、微生物、特にバクテリアは取扱いの困難
な生成物を作り、特に、それらは反応カラム中に
充填体を作ることができないということであろ
う。この不都合を緩和するために、支持体上に吸着
された微生物によつて作られた充填体が実現され
た。動的な培養が問題であり、それ故、前述のよ
うないくつかの不都合が生じることが、実験によ
つて示された。さらに、このようなタイプの充填
体は、活性が表面だけであり、活性が体積全体に
分散された充填体ほど大きな効率係数をもたない
ということにも注目しなければならない。最近の研究は、微生物をポリマーのマトリツク
ス中に封入してより取扱い易く、より活性な微生
物の形態を作ろうとしている。これは例えばモノ
マーと微生物を含む溶液を重合させることによつ
て行われる。このことは、封入微生物と同等の酵
素活性を保持するポリマー細粒を求めることを、
工業的意向にしている。今日まで、このようなポ
リマー細粒は、他のより経済的な方法でこのよう
な形としたものでは封入微生物の活性が封入酵素
の活性よりも劣る、ということを除いて、前述の
樹脂中に封入された酵素と同様に考えられてい
た。ポリマーのマトリツクス中で、微生物が受け
る障害を考えれば、微生物は増殖することができ
ず、酵素がポリマー中に含まれている方法と比べ
て特別に便利な方法ではないと考えられている。
そんなわけで封入された微生物を含むポリマーを
用いた連続的な反応に於ては、反応器に、ただ扱
うべき化合物のみを含んだ溶液を加える。そうし
てある期間の後、一般的にポリマー細粒の活性の
低下が起り、そのため、反応器の充填体を取り換
えなければならない。さて、驚いたことには、一定期間後も、微生物
の酵素活性の著しい低下を招くことなしに、ポリ
マーのマトリツクス中に封入された微生物を用い
て酵素反応を行うことが可能であることが確認さ
れた。そこで、この発明ではポリマーのマトリツクス
中に封入された微生物を用いる酵素反応を行う方
法を提案する。この方法では、一種あるいは多種
の処理すべき化合物を含む微生物の培養基をポリ
マーのマトリツクス中に封入された微生物の入つ
た反応器に連結的に与えること、および反応器中
に入つている微生物を維持したまま、連続的に反
応生成物を取り出すことが特徴である。連続的に反応を行う場合、すなわち、一種ある
いは多種の処理すべき化合物を含む微生物の培養
基を反応器（これはカラムの充填体のような形で
もオーバーフロー型の反応器でもよい）に、連続
的に与える場合、反応器中に含まれる微生物を維
持したまま、反応生成物を連続的に取り出すこと
ができ、この方法は特に興味深い。この方法には数々の有利な点がある。その一点
は、ポリマーのマトリツクス中に封入された微生
物は、容易に操作することができ、例えば充填体
の形の反応器に容易に誘導することができる。第
二に、我々、出願人が実際に知るところによれ
ば、封入微生物は実際上成育せず、そのため、培
養基上でフリーの微生物を培養する場合に起こる
ような、媒体の全体的な酵素活性の変化が起こら
ない。しかも、養分の欠乏した培養基を用いた場
合に起こると思われるような、酵素活性の低下は
起こらない。この現象は次のように説明されるだろう。もち
ろん、この理論的な説明は、どんな場合でも、こ
の発明の範囲を制限するものではない。ポリマーのマトリツクス中に封入された微生物
は、培養基によつて成育が促進されるにもかかわ
らず、立体的な障害のために、事実上繁殖するこ
とができない。しかし、培養基を与えた場合、封
入微生物は非常に重要な蛋白質の更新を行うこと
が確認されており、これによつて、酵素活性が維
持されることが説明できる。養分の欠乏した培養基中での定常状態における
バクテリアの培養では微生物の成育および蛋白質
の合成に必要な成分を、故意に除いてあるため
に、このような蛋白質の更新は明らかに不可能で
ある。この発明に従つた方法で反応を行うにあたつて
用いたポリマーはポリアクリルアミドである。この方法は、例えばヒツクス（HICKS）とア
プダイク（UPDIKE）（1966）の方法のような、
よく知られた方法によつて、実際に行うことがで
きる。もちろん、微生物を破壊することなく封入する
ことができ、またポリマー外部の溶液中で微生物
が酵素活性を働かせることができれば、他のポリ
マーを用いることも可能である。処理すべき化合物を含む反応器の培養基は、一
般的に生物学的な技術で知られているものと同様
である。同化しうる炭素源として炭水化物等“グ
ルコース、フラクトース、ラクトース、マルトー
ス、サツカロースそしてペントース、糖密、澱
粉、そして代謝可能なカルボン酸”同化しうる窒
素源として有機窒素化合物等“ペプトン、酵母エ
キス、肉エキス、アミノ酸あるいはアンモニウム
塩のような無機窒素化合物”そして無機塩源とし
て第一リン酸カリウム、酢酸ナトリウム等。溶液
はさらに、ビタミン、少量成分、あるいは成長要
素のような微生物の成育に必要な成分を含んでい
てもよい。もちろん、ある場合には、処理すべき生成物
が、炭素源、窒素源等の役割をしたり、あるい
は、成育に必要な要素を含むこともある。 PHや温度のような、反応の他のパラメーターは
一般的に微生物の培養の場合と同様に調節され
る。この発明に従つた方法を実際に行うにあたつて
ある場合には封入微生物は、ラクトバチルス
（Lactobacilius）属のバクテリア、特にリンゴ酸
あるいは糖から乳酸をつくるバクテリア、ラクト
バチルスカゼイ（Lactobacillus casei）あるいは
ラクトバチルスデルブルキ（Lactobacillus
delbrukii）である。発明に従つた方法を実際に行うにあたつて他の
場合には、微生物としてプセウドモナス
Pseudomonas）属のバクテリア、特に脱窒作用
を行う目的でプセウドモナスエルギノサ
（Pseudomonas aeruginosa）を用いる。この目
的のために硝酸塩を含む処理溶液に、このバクテ
リアの成育を促進する化合物、特に炭素源を加え
る。発明に従つた方法を実際に行うにあたつて、さ
らにもう一つの場合には、アルコール発酵を行う
目的で、封入微生物として、サツカロミセス
（Saccharomyces）属、あるいはシゾサツカロマ
イセス（Schizosaccharomyces）属の酵母、例え
ばサツカロミセスセレビジエ（Saccharomyces
cerevisiae）やシゾサツカロマイセスポムベ
（Schizosaccharomyces pombe）を用いる。この場合、反応器に、糖密のような糖および麦
芽汁又は果汁を含む養分を加える。この場合、糖
密は充分な培養基にはならず、硫酸アンモニウム
のような窒素源を加えなければならない。前述のような方法を行うことが特に興味深いが
この発明に従つた方法は、キノコや酵母の菌を利
用した別の酵素反応を行うことができる。この発明に従つた方法は特に有益な酵素系
（equipementsenzymatiques）を有する突然変異
微生物−これは一般に豊かな培養環境中でもかな
り低い成長率しか示さないが、この発明の条件中
では非常に興味深い結果を与える−を用いる酵素
反応を行う際に大変有益である。実施例１ポリアクリルアミドゲル中の、封入微生物の調
製このゲルはヒツクス（HICKS）とアプダイク
（UPDIKE）（1966）の方法により調製される。対
応する酵素の合成を誘導するために、扱うべき生
成物を含む豊富な媒体と言われる培養基中で微生
物を培養する。次に細胞を洗いリン酸バツフアー
中PH７で遠心分離を行う。続いて、次のような方法により重合を行う。：
リン酸バツフアー0.05M（PH７）15℃溶液−溶液
100mlに対して、8.2ｇのモノマーすなわちアクリ
ルアミド＋Ｎ・Ｎ−メチレン−ビス−アクリルア
ミド（アクリルアミド81％）および触媒としての
過硫酸アンモニウム200mgおよびＮ・Ｎ−N′・
N′−テトラメチレンジアミン40マイクロリツタ
ーを含む−に微生物を加える。窒素を注入しなが
ら、溶液を１〜２分15℃に保つことにより、重合
が行われる。こうして得られたゲルを水溶液で充分洗い、数
ミリメーターの粒子に粉砕すれば、それは以下の
例中で述べる反応器の充填体となる。実施例２リンゴ酸から乳酸への変化この実験で用いた反応器は組織培養フラスコ
で、その中では媒体中で粒子を維持したままナイ
ロン膜でおおわれたフイルターを通して溶液を溢
れ出させることによつて反応生成物を取り出すこ
とができる。浮遊した磁気棒（マグネチツクスタ
ーラー）で媒体を撹拌することにより、反応器の
底に沈澱しているポリマーの粒が霧散するのを避
ける。この方法で用いた微生物はラクトバチルスカゼ
イ（Lactobacillus casei）の株でモントペリエの
INRA コレクシヨン（IaCollection dl INRA de
Muntpellier）にｎ CAP₁C₁として登録されてい
る。このバクテリアは次のような組成をもつ培養
基により、培養される。酵母エキス（Difco） ………４ｇトリプトン（Difco） ………２ｇ KH₂PO₄ ………２ｇスキーグ（SKEEGS）とライト（WRIGHT）の
無機塩溶液（＊） ………５ml 精製（Clarifie）トマト汁 ………80ml グルコース ………10ｇ DL−リンゴ酸 ………８ｇ充分な量の水（Eau、q.S.p.） ………１ PHは、110℃20分で殺菌した10Nソーダにより
4.7に調整する。この媒体１から48時間後に、
乾燥重量950mgのバクテリアが得られ、それよ
り、例１に述べたようにして50mgのポリマー粒子
が作られる。反応器には、次の組成をもつ媒体(A)によつて養
分が与えられる。酵母エキス（Difco） ………４ｇトリプトン（Difco） ………２ｇトマト汁 ………80ml KH₂PO₄ ………２ｇグルコース ………１ｇ DL−リンゴ酸 ………８ｇスキーグ（SKEEGS）とライト（WRIGHT）の
無機塩溶液 ………５ml 95⁰エタノール ………90ml シクロヘキシミジン ………50mg 充分な量の水（Eau.q.s.p.） ………１ −PH：3.5 これは、処理すべき化合物、すなわちDL−リ
ンゴ酸を含む先に述べたようにタイプの培養基で
あり、またシクロヘキシミジンと、（＊） MgSO₄・7H₂O：40ｇ/、MnSO₄・
4H₂O：２ｇ/、FeCl₃：0.4ｇ/、純粋HCl
１ml/ エタノールという２種の化合物は、酵母や他の
バクテリアによる汚染を避けるために加えてあ
る。実験で用いた希釈率では、フリーの乳酸バク
テリアの発育は見られなかつた。そのため、リン
ゴ酸の変化はただ固定されたバクテリアによるの
みであつた。リンゴ酸から乳酸への脱カルボキシ
ル基の測定は窒素雰囲気下30℃でワーブルグ
（WARBURG）の圧力計法により行つた。基本の
反応は次の通りであろう。乳酸とリンゴ酸の酵素の調整は豚肉のリンゴ酸
塩脱水素酵素（ボエリンゲ（Boehringer）社に
より市販）を用いて、バール（BARRE）
（1966）とプー（POUX）（1969）の方法により行
つた。グリコースの酵素の調製はストーブ
（STAUB）（1963）に基づくケリン（KEILIN）
ら（1948）の方法により行つた。平行して次のような培養基を用いた実験を行つ
た。媒体(B) トマト汁 ………10ml KH₂PO₄ ………２ｇグルコース ………１ｇ DL−リンゴ酸 ………８ｇスキーグ（SKEEGS）とライト（WRIGHT）
の無機塩溶液 ………５ml 95⁰エタノール ………90ml シクロヘキシミジン ………50ml 充分な量の水（Eau.q.s.p.） ………１ −PH3.5 媒体(C) KH₂PO₄ ………２ｇグルコース ………１ｇ DL−リンゴ酸 ………８ｇスキーグ（SKEEGS）とライト（WRIHGT）
の無機塩溶液 ………５ml 95⁰エタノール ………90ml シクロヘキシミジン ………50ml 充分な量の水（Eau.q.s.p.） ………１ −PH3.5 用いた反応器の体積は150ml（液体体積＋粒子
体積）であり、養分の流量は38ml/hである。得られた結果を、添付図面のグラフで示す。こ
れは流出液のリンゴ酸濃度の増加を時間の関数で
示したものである。この発明に従つた方法によれば、媒体(C)では５
日で、媒体(B)では15日で、事実上活性がゼロにな
つたのに対し、媒体(A)では活性が一定あるいは一
定増加のままであることがわかる。発明に従つた方法を用いて観察された活性の増
加は、非常に全般的である。乳酸の変化について
は、反応器を９ケ月連続使用した後、粒子の活性
は実験の初めよりも５倍以上もすぐれている。こ
の活性の増加は、溶液１ml中の粒子をとり出し、
リンゴ酸溶液についてその活性を調べることによ
つて測定される。 ′73年11月21日活性は130μCO₂/ml.h ′74年６月13日活性は750μCO₂/ml.h これは反応に際して放出されるCO₂に関連した
ものである。この活性の増加は、養分の媒体が常に反応に適
する方向に変化を促進するという事実によつて説
明される。このことは、この発明に従つて方法の非常に興
味深い利点となる。実施例３リンゴ酸から乳酸への変化例２と同様の反応器に、流量38ml/h.で溶液(A)
（例２参照）を加える。この反応器は、10ケ月前から14.4mM/.の一
定の生産率で働き、リンゴ酸1.9ｇ/.hの変化を
起している。生産率は次のように計算される。Ｔ＝Ｃ×Ｄ／ＶＣ＝合成については、流出液の生成物濃度。分解
については、培養液中の生成物濃度と流出液中
の生成物濃度の差Ｄ＝流量Ｖ＝反応器中の液体体積ゲルの重量の際、細胞濃度を２倍にすること
で、簡単にいえば、反応器の反応性を２倍にする
ことができる。このようにゲル中に封入されたバクテリアの量
を増加することにより、前述と同様な溶液から７
ｇのリンゴ酸／．h.を変化させることができ
た。このようなタイプの反応は酸の少ないブドウ酒
を得るためのブドウ酒醸造を行う際に特に興味深
い。実施例４プセウドモナスエルギノサ（Pseudomonas
aeruginosa）による脱窒作用バクテリアは500mg/の硝酸カリウムを含む栄
養肉汁（“Nutrient Broth”）中で培養される。３
日後２リツトルから乾燥重量１ｇのバクテリアを
得る。このバクテリアを、例１に述べた方法により、
ポリマーのマトリツクス中に包み込み、50mlの粒
子を得る。反応を行うに際し、例２で述べたよう
な形の反応器を用いる。その体積は150mlで、次
の組成をもつ媒体を加える。硫酸カリウム ………２ｇグルコース ………２ｇ第一リン酸ナトリウム ………５ｇスキーグ（SKEEGS）とライト（WRIGHT）の
無機塩溶液 ………５ml 少量成分の溶液(1) ………１ml 充分な量の水（Eau.q.s.p.） ………１ −PH＝6.5 10Nソーダで調整される。 (1) 少量成分の溶液モリブデン酸カリウム ………0.05ｇホウ酸ナトリウム ………0.05ｇ塩化第二鉄 ………１滴（1goutte）硝酸コバルト ………0.05ｇ硫酸カドミウム ………0.05ｇ硫酸銅 ………0.05ｇ硫酸亜鉛 ………0.05ｇ硫酸マンガン ………0.05ｇ充分な量の蒸留水 ………１媒体の流量は48ml/h.。次のような結果が観
察される。

【表】

【表】これでわかるように、７日目から溶液の脱窒は
完全である。実施例５ブドウ液のアルコール発酵この実験で用いた株は、ブドウ酒のアルコール
発酵で単離された酵母サツカロミセスセレビジエ
（Saccharomyces cerevisiae）でデイジヨンの
INRAにn⁰STVとして登録されている。酵母の培養基はグルコースを含むウイケルアム
（Wickerham）麦芽である。48時間後、この培体
１から酵母をとり出し、例１の方法により70ml
のポリマー粒子を調製する。発酵器は例２で述べた形の２つの反応器からな
り各々250mlの容積を有する階段式である。発酵器には、PH3.1で126ｇ/の糖を含む白ブ
ドウ液がが80ml/h.で加えられる。この反応器は１ケ月前から働き、次のように生
産している。 −反応器１では 0.40mM/mlのエタノール −反応器２では 0.85mM/mlのエタノールしたがつてこれらの反応器の場合の生産率は −反応器１ではＴ＝180mM/.h. −反応器２ではＴ＝210mM/.h. この発酵器から18ｇ/.hのエタノールを得る
ことができる。フリーの細胞を用いた普通の発酵
との比較試験では、この場合最高の生産率は16m
Ｍ／．ｈのエタノールであることがわかつた。普通の発酵は30℃で行われるが、発明に従つた
発酵は25℃で行われ、したがつて、更に反応性の
改良を期待できるということも注目すべきであ
る。また、エタノール類似物の含有量について、
普通の方法の発酵と発明に従つた方法の２次生成
物には、注目すべき差異が見られる。

【表】したがつて、５によつてエタノールの生成速度
の増加を合理的に検討することができる。実施例６ブドウ液のアルコール発酵この例では、例５の酵母サツカロミセスセレビ
シエ（Saccharomyces cerevisiae）と同様の条
件で培養した酵母シゾサツカロマイセスポムベ
（Schizosaccharomyces pombe）を用いる。例１の方法に従つて１リツトルの培養基から70
mlのポリマー粒子を調整する。この酵母の利点は、糖からアルコールへの発酵
だけでなく、リンゴ酸からアルコールへの発酵も
行うことである。 250mlの反応器に126ｇ/の糖を含むPH3.1の白
ブドウ液を加える。このブドウ液は12.5mM/
のリンゴ酸を含む。培養液の流量は47ml/hで、
反応器のエタノール濃度は600μM/ml、そして流
出液はもはや1.2mM/のリンゴ酸しか含まな
い。したがつて、この反応器の生産率は165mM/
．ｈ．である。実施例７てんさい（betteraves）の糖密のアルコール発
酵用いた株は、フツ化物に強い工業用の酵母サツ
カロミセスセレビジエ（Saccharomyces
cerevisiae）で、てんさいおよびてんさいアルコ
ール生産連合（I′Association
Interprofessionnelle des Producteurs de
Batteraves et d′AIcools de betteraves）に
n⁰CCB248として登録されている。この酵母は、50ｇ/のグルコースと50mg/の
NaFを含む、２リツトルのウイケルアム
（Wickerham）麦芽からなる培養基で培養され
る。48時間培養後得られた酵母をとり出し、70ml
のポリマー粒子を調製する。用いた反応器は例２と同様なもので、体積は
250mlである。次の組成をもつ溶液を加える。糖密 ………286ｇ硫酸アンモニウム ………２ｇ NaF ………40mg 充分な量の水（Eau.q.s.p.） ………１ −PHはリン酸で4.5に調整する。流出を行つて観察される生産率は次のとおりで
ある。 −Ｔ＝286mM/.h. Ｄ＝47ml/h −Ｔ＝320mM/.h. Ｄ＝65ml/h この例において、反応には多量の通風は必要な
いが、発酵カラム中に空気を送り込むことで、ア
クリルアミド粒子の反応性は、申し分のないもの
になる。この試験は、反応器中で行つた。というのはこ
の反応ではガス（CO₂）の放出が起こるからであ
り、確かにガスの放出をなくすることで、カラム
中で反応を行うことが好ましいものになる。このようにこの発明によれば、酵素反応器の活
性を完全に保つたまま、ポリマー粒子中に封入さ
れた微生物を用いることができる。この方法は、例えばアミノ酸の生成や坑生物質
あるいは副腎皮質ホルモン類の合成のような酵素
反応を行うためにも、利用できる。実施例８ビール製造に有用な麦芽汁のアルコール発酵用いた株は、工業用酵母サツカロミセスセレビ
ジエ（Saccharomyces serevisiae）で、ナンシ
ーのブラセリ研究所（I′Ecole de Brasserie de
Nancy）にn⁰H59として登録されている。この酵母は、10ｇ/のグルコースを含む２リ
ツトルのウイルケルアム（Wickerham）麦芽を
含む培養基で培養される。 48時間後、酵母をとり出し、封入酵母を含むポ
リマー粒子70mlを調製する。反応器は、例２のものと同じで、室温に保たれ
る。13.74⁰Plato、PH4.95の麦芽汁溶液を殺菌して
加える。観察された生産率は次のとおりである。 −流量38ml/hではＴ＝167mM/.h. −流量60ml/hではＴ＝218mM/.h. 溶出溶液は約80mg/の高級アルコールを含
む。実施例９乳酸の生成この方法を行う際用いた微生物は酵母ラクトバ
チルスデルブルキ（Lactobacillus delbruckii）
ATCC 9649である。このバクテリアは40℃で次の培養液で培養され
る。脱脂乳 ………100ｇ酵母エキス ………５ｇグルコース ………100ｇトマト汁 ………100ml 充分な量の水（Eau.q.s.p.） ………1000ml −PH７この培養液４リツトルが封入バクテリアを含む
粒子70mlの調製のために用いられる。反応器は例２で用いたものと同じであり、45℃
に保ち、2NソーダによりPH5.8とする。この反応器に次の溶液を加える。グルコース ………100ｇ/ 酵母エキス ………20ｇ/ スキーグ（SKEEGS）とライト（WRIGHT）の
無機塩溶液（＊） ………５ml/ 酢酸ナトリウム ………１ｇ/ K₂HPO₄ ………２ｇ/ 流量108ml/hの場合、生産率は＊原文108ml/
乳酸21.5ｇ/hである。実施例 10 ピポミクロビウム（Hyphomicrobium）による
脱窒作用用いた株はバクテリア、ヒポミクロビウム
（Hyphomicrobium）で、これはW.C.ピポミクロ
ビウムパスツール研究所（I′Ihstitut pASTEUR
Hyphomicrobium W.C.）により与えられた。このバクテリアは、１リツトルにつき次のもの
を含む培養液４リツトル中で５日間培養される。 KH₂PO₄ 1.36ｇ Na₂HPO₄・7H₂O 2.13ｇ（NH₄）₂SO₄ 0.5ｇ MgSO₄・7H₂O 0.2₄ CACl₂・2H₂O：10mg、FeSO₄・7H₂O：５mg、
MnSO₄・4H₂O：2.5mg、Na₂M₀O₄・2H₂O：2.5
mg、KNO₃：５ｇ、メタノール：0.5％、PH：6.7 次にバクテリアを、例１で述べた方法により、
ポリマーのマトリツクス中に包み、30mlの粒子を
得る。このバクテリアの利点は、炭素源として、メタ
ノールを用いて脱窒作用を起こすことができる点
である。例２の250mlの反応器に、（NH₄）₂SO₄を含ま
ず、KNO₃の含有量を３ｇ/として、他の条件
は同じである培養基を加える。この反応器は、40ml/hで２ケ月間働き硝酸塩
から窒素への生産性は１リツトル１時間につき、
窒素20mgであつた。実施例 11 ミルクからヨーグルトへの変化用いたラクトバチルスブルガリカス
（Lactobacillus bulgaricus）およびストレプトコ
カスセルモフイラス（Streptococcus
thermophilus）の株は、凍結乾燥した後、１リ
ツトル中次の組成をもつ“パパイン消化ミルク”
（Iait digere ａ lapapaina）媒体３中で72時
間再生された形で、VISBY研究所により与えら
れた。：パパイン１ｇ、粉末ミルク30ｇ、グルコース
２ｇ、トマト汁100ml、トリプトン４ｇ、酵母エ
キス６ｇ、NaH₂PO₄6ｇ、PHはソーダにより７に
調整。次にバクテリアをポリアクリルアミドのマトリ
ツクス中に包み（例１）40mlの粒子を得る。反応器を40℃に保ち再生ミルク（粉末ミルク
（Iait en poudre）＋水）を加える。供給の流量は
PH調整器によつてPHが4.8であるような流量とす
る。（反応器中でミルクが凝結しないため） 10日間働かせて、平均の流量は120ml/hミルク
の酸性度は83 ドルニ（Dornic）である。実施例 12 嫌気性菌分解による浄化この実験に用いた微生物は、デイジヨン市（Ia
ville de Dijon）の嫌気性菌温浸器中で回収され
る。泥を濾過し、次に微生物を濃縮するために遠
心分離を行う。前述の例のように行い、170mlの
封入粒子を300mlの反応器に入れ、35℃、PH7.2に
保つ。浄化のための媒体は、17.700のD.C.O.と次の組
成をもつ、可溶性澱粉８ｇ、グルコース１ｇ、酵
母エキス３ｇ、ペプトン４ｇ、（NH₄）₂SO₄0.5
ｇ、KH₂PO₄0.57ｇ、K₂TPO₄1ｇ、MgSO₄・
7H₂O100mg、CaCl₂・2H₂O7.5mg、MnSO₄10mg、
FeCl₃・6H₂O0.5ml、PH７。 40ml/hで加えることにより流出液中に総量
5.800のD.C.O.を与え、アンスロン（anthrone）
法により定量した糖は9.4ｇ/から0.47ｇ/で
ある。メタンの生成はガスクロマトグラフイーに
より検証する。要約するにこの発明は、酵素反応を行うに際し
ての方法に関するものである。ポリマーのマトリツクス中に封入された微生物
を用いる方法で、一種あるいは多種の処理すべき
化合物を含む微生物の培養基を、ポリマーのマト
リツクス中に封入された微生物に入つた反応器に
連続的に与えると、および反応器に入つている微
生物を維持したまま、連続的に反応生成物を取り
出すことが特徴である。この方法は、例えばエチルアルコールを作るた
めのブドウ液の発酵などに用いることができる。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は、実施例２に係わる流出液のリン
ゴ酸濃度の増加を時間の関数で示したグラフであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１ポリマーのマトリツクス中に含有または封入
された微生物を使用する酵素反応を行なうための
改良方法であつて、ポリマーマトリツクス中に封
入された微生物を充填した反応器中に処理すべき
一種又は数種の反応体を含有する媒体を供給し
て、封入微生物は反応器内に充填・維持したまま
反応生成物のみを連続的に反応器外に抜き出す方
法において、媒体として該微生物に対する成長培
養基を用いることを特徴とする方法。２ポリマーのマトリツクスがポリアクリルアミ
ドのマトリツクスであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の方法。３封入微生物が、バクテリアまたは酵母である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項に記載の方法。４封入微生物がラクトバチルス
（Lactobacilius）およびプセウドモナス
（Pseudomonas）属のバクテリアから成る群から
選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第３項
に記載の方法。５封入微生物が、サツカロミセス
（Saccharomyces）およびシゾサツカロミセス
（Schizosaccharomyces）属の酵母から成る群か
ら選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第３
項に記載の方法。６封入微生物が、ラクトバチルスカゼイ
（Lactobacillus casei）、ラクトバチルスデルブル
キ（Lactobacillus delbruckii）およびプセウド
モナスエルギノサ（Pseudomonas asruginosa）
から成る群から選ばれることを特徴とする特許請
求の範囲第４項に記載の方法。７封入微生物が、サツカロミセスセレビジエ
（Saccharomyces carevisiae）およびシゾサツカ
ロミセスポムベ（Schizosaccharomyces
pombe）から成る群から選択されることを特徴と
する特許請求の範囲第５項に記載の方法。