JPS6156074A

JPS6156074A - 水生細菌の培養濃縮方法及び装置

Info

Publication number: JPS6156074A
Application number: JP17662984A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yahagi; 矢萩　捷夫; Shoji Watanabe; 昭二渡辺; Masaomi Tomomura; 友村　政臣; Shunsuke Nokita; 舜介野北
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-08-27
Filing date: 1984-08-27
Publication date: 1986-03-20

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】〔発明の利用分野〕本発明は水生細菌の培養濃縮方法及び装置に係シ、特に
磁気に感じて走磁性を示す細菌の培養濃縮する方法及び
装置に関する。

〔発明の背景〕

地磁気を感知する生物の中で、走磁性菌と称される水生
細菌は、体内に複数の単結晶マグネタイ）　（Ｆｅ３０
４）を有し、その磁性物質の働きにより特定磁極方向に
走行するとされている。この水生細菌は冷水及び海水の
土壌中に生息し、この土壌を増殖の拠り所としている。

しだがって、細菌を回収するには、土壌等の沈殿物から
細菌を分離する必要がある。また、回収した細菌を培養
したとき、増殖した細菌と溶液を分離する必要がある。

分離方法として体生細菌と沈殿物を含む溶液を非磁性容
器に入れて静置させ、その上澄液部の任意位置の容器外
周に磁場をかけ、磁極付近の版を回収する（’］’、’
ｌ’、Ｍｅｅｎｃｈ　　ｅｔ　　ａｌ、Ａｒｃｈ。

Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ　、　、　ＹＯＩ　、　１１９．１
９７８　）か、あるいはガラス板上に水生細菌及び沈殿
物を含む溶液と蒸留水郷の清澄水を接触させ、清澄水の
方に水生細菌を泳がせるように磁場を印加する（Ｒ，Ｐ
。

Ｂｌａｋｅｍｏｒｅ　　ａｔ　　ａｌ　、サイエンス、
１９８２年２月号、ｐ１６〜２５）例がある。しかし、
これらの方法は溶液中の回収対象細菌を十分に回収する
ことか困難で、また、処理量が少なく、効果的な分離方
法とは言えない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、磁場に感知する水生細菌と沈降性物質
との分離及び前記分離回収した細菌による培養での増殖
細菌と溶液の分離濃縮により、細菌回収を効率的に行え
る方法及び装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

走磁性細菌は、地球磁場の強さ０．５ガウスに感知し走
行する。ここで、地球磁場よ）強い磁場を、人工的に作
ると、走磁性細菌はそれにしたがって走行するようにな
ることを実験により確認した。。

本発明は、上記走行特性を活用し、分離装置（Ｉ）、　
（ＩＩ）及び（Ｉ［［＞、濃縮装置（Ｉ）及び（ＩＩ）
に磁場を印加し、細菌と沈降性物質若しくは浮遊性物質
の分離及び細菌と溶液の分離を行い、細菌を効率よく回
収することを特徴とする。

〔発明の実施例とその効果〕

磁場に対して反応を示し、特定磁極方向に走行する水生
細菌、すなわち走磁性菌は土壌中に生息する。また、本
発明者らの実験によれば、この走磁性菌を培養する場合
、土壌等の沈降性固形物がその増殖効率に影響を与える
ものと予想された。

したがって、走磁性菌を抽出するには沈降性固形物質と
分離しなければならない。微生物等の分離抽出には、従
来、遠心分離法やマイクロマニュピレータによる選択抽
出法などが知られている。しかし、本発明者らの経験に
よれば、過度の攪拌は走磁性菌の機能障害を誘起し、菌
数が減少する傾向が見られたことから、遠心分離法は走
磁性菌の分離抽出に適さないものと考えられる。また、
選択抽出法は単位時間当りの菌抽出数が僅少で、効果的
な分離抽出法と言えない。このことから、菌に悪影響を
与えず、処理層の多い走磁性菌の分離抽出法が必要でち
る。

本発明は以上の実験的経験により成されたものでら、る
。その一実施例を第１図に示す。第１図は本発′明に係
る水生細菌の培養濃縮方法を示す系統Ａ″Ｃ′、弗る。

この系統は培養槽１、（Ｉ）分離槽２、（Ｉ）奴線種３
、（Ｉｆ）分離槽４、（ＩＩＩ）分離槽５、（ＩＩ）濃
縮槽６、細菌抽出装置７、溶液及び排出物等用の配管１
１〜２８から構成され、その作用は次のようになる。分
離槽２，４及び５、濃縮槽２及び６には電磁石若しくは
永久磁石（図示せず）から磁場が印加されている。この
ような状態から、培養工程として培養槽１に、後記する
配管２１から送られる細菌と培養芯液である基質を配管
１１より供給する。供給方法は細菌の増殖状態に応じて
、連結若しくは間欠的に行う。培養操作において、非磁
性沈降性固形物が増殖効率向上に寄与するため、例えば
土・砂を投入する。培養によって増殖した細菌は溶液及
び一部の沈降性物質とともに、配管１２を介し分離工程
（Ｉ）の分離槽２に導く。分離工程（Ｉ）では、溶液中
のに降性物質を重力沈降させ、配管工９で、前記培養槽
１に返送若しくは配管２０より糸外に抜き出す。

一方、細菌は磁場印加によって特定磁極方向に進み、前
記沈降性物質と良好に分離する。分離した細菌は溶液と
ともに配管１３を介し、次の濃縮工程（Ｉ）の濃縮槽３
に導かれる。濃縮工程（Ｉ）では、細菌と溶液の分離に
より、細菌を濃縮するもので、細菌と溶液を濃縮槽３の
一端より供給される。細菌は磁場印加により、特定磁極
方向、すなわち濃縮槽３の一方向側に引き寄せられる。

一方向側に寄シ集合、濃縮状態の細菌は連続的に若しく
は間欠的に一部の溶液とともに配管１４を介し、次の分
離工程（ＩＩ）に送られる。また、濃縮細菌は一部の溶
液とともに配管１４．２１を介し、前記培養槽１に返送
され、種菌として使用される。

また、濃ｆ７Ｉ槽３から出た溶液は配管１６．１８を介
し、前記培養槽１に送られ、培！！溶液の一部として使
用される。なお、濃縮槽３からｍ縮細菌を取）出す場合
、磁場印加を断続的操作若しくは磁場印加を弱めて、細
菌が一部の溶液とともに濃縮槽から流れ易くする工夫が
肝要である。分離工程（ＩＩ）では、濃縮細菌と浮遊性
物質の分離であり、ｆｌｌｌＩ槽４に磁場を印加するこ
とにより、細菌は前記濃縮工程（Ｉ）と同様な効果によ
り、分離槽４＼。

′や一方向側に引き寄せられる。その後一部の溶液とと
もに配管１５から取り出される。また、浮遊性物質は配
管２２より一部の溶液とともに系外に排出される。また
、一部の溶液を配管１７．１８を介して前記培養槽１に
返送し、培養溶液の一部として使用する。

以上、培養工程〜分離工程（Ｉ）〜濃縮工程（Ｉ）〜分
離工程（Ｉｔ）を順次繰シ返すことにより、細菌を培養
濃縮して回収できるものである。

なお、この操作は定常運転時であり、最初の培養操作で
使用する細菌は、次の方法で捕集される。

走磁性細菌が生息する現地より、細菌及び沈降性物質を
含む原液を採取し、該原液を配管２３を介し分離工程（
Ｉ［Ｉ）の分離槽５に導く。分離工程（ＩＩＩ）では、
前記分離工程（Ｉ）と同様に磁場印加状態である。これ
により、沈降性物質を分離器５の一端の配管２７から系
外に排出する。

細菌は磁場により一方向磁極に進み、前記沈降性物質と
分離される。分離した細菌を、原液とともに配管２４を
介し濃縮工程（ＩＩ）の濃縮槽６に導く。濃縮工程（Ｉ
Ｉ）では、前記濃縮工程（Ｉ）と同様に磁場印加状態で
ある。この効果により細菌は特定磁極方向、すなわち濃
縮槽６の一方向側に引き寄せられる。一方向側に寄り、
濃縮状態の種菌は連続的に若しくは間欠的に一部の原液
とともに配管２５を介し、細菌抽出工程７に導かれ、他
の原液は配管２８を介し、系外に排出される。

細菌抽出工程での、原液からの細菌の取り出し手段とし
ては、マイクロマニュピレータによる細菌の選択抽出法
により、溶液培地または寒天培地に植付けることができ
るが、ここではその手段を限定するものでない。抽出工
程で取り出された細菌は、配管２６を介し、前記培養槽
１に導き、培養工程に入るものでおる。培養操作により
細菌が増殖すれば、細菌の生息する現地からの原液採取
の必要がなくなる。なお、現地より採取した原液から直
接マイクロマニュピレータにより走磁性細菌を抽出する
ことが考えられるが、この場合原液中の細菌数が少ない
ため、細菌の抽出が困難なこと、さ・らに原液中には多
くの雑菌が混入しており、細菌抽出時に雑菌も入り、溶
液培地及び寒天培地での走磁性ｍ菌のみの植付けが困難
なことがある。

しかし本発明による細菌の濃縮分離によれば、容易に走
磁性細菌のみを取り出すことが可能となる。

上記のように本発明の一実施例によれば、培養工程９分
離工程（Ｉ）、　（Ｉｆ）及び（■）、濃縮工８（Ｉ）
及び（ＩＩ）、細菌抽出工程を組み合せることにより、
走磁性細菌を効率良く培養濃縮できる。

他の実施例第２図に他の実施例を示した。第１図との相違は、分離
工程（ＩＩ）を除いたものである。これは溶液中の浮遊
性物質が少ない場合、濃縮工程を経ることにより、濃縮
細菌として配管１４より取り出し、また一部の濃縮細菌
を配管２１を介して培養槽１に返送する。この実施例に
よれば分離工程゛（ｆｆ）を省略でき構成が簡単になる
効果がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば走磁性側効率的に
培養濃縮分離できる効果が６る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する系統図、第２図は本発
明の他の実施例の系統図である。１・・・培養槽、２，４．５・・・分離槽、３，６・・
・濃縮槽、１１〜２８・・・配管。ス　Ｉ口

Claims

【特許請求の範囲】１、走磁性を示す水生細菌の培養濃縮方法において、該
細菌を基質（培養溶液）及び沈降性物質とともに連続若
しくは間欠的に培養槽に導く培養工程、前記培養によつ
て増殖した細菌を溶液及び沈降性物質とともに分離槽（
Ｉ）に導く分離工程（Ｉ）、該細菌と沈降性物質を分離
し、細菌と溶液を濃縮槽（Ｉ）に導く濃縮工程（Ｉ）、
前記沈降性物質の一部を前記分離槽（Ｉ）より系外に排
出、一部を前記培養槽に返送し、濃縮槽（Ｉ）に入つた
細菌と溶液を分離し、細菌は濃縮され一部の溶液ととも
に分離槽（II）に導く分離工程（II）、また一部の溶液
及び一部の濃縮細菌を前記培養槽に返送し、培養液及び
種菌として次の培養に使用し、分離槽（II）に入つた濃
縮細菌を、細菌と浮遊性物質に分離し、ここでさらに濃
縮された細菌を一部の溶液とともに回収し、浮遊性物質
を一部の溶液とともに系外に排出し、また一部の溶液を
前記培養槽に返送し培養操作に用い、一連の工程を連続
的に行うことを特徴とした、水生細菌の培養濃縮方法。２、前記培養における最初の操作は、走磁性細菌の生息
する現地より採取した細菌及び沈降性物質を含む原液を
分離槽（III）に導く分離工程（III）、前記細菌と沈降
性物質に分離し、該細菌と原液を濃縮槽（II）に導く濃
縮工程（II）、前記沈降性物質を系外に排出し、前記濃
縮槽（II）では一部の原液を含む細菌と他の原液に分離
し、一部の原液を含む細菌は濃縮状態で細菌抽出工程へ
、他の原液は系外に排出され、細菌抽出工程で、細菌の
み回収し、前記培養槽に導くことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の水生細菌の培養濃縮方法。３、前記分離工程（ I ）、（II）及び（III）において
、電磁石若しくは永久磁石により形成された磁場を、分
離槽（ I ）、（II）及び（III）の少なくとも１つに与
えることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の水生細菌の培養濃縮方法。４、前記濃縮工程（ I ）及び（II）において、電磁石
若しくは永久磁石により形成された磁場を、濃縮槽（
I ）及び（II）に与えることを特徴とする特許請求の範
囲第１項又は第２項記載の水生細菌の培養濃縮方法。５、細菌を増殖させるための培養槽と、増殖した細菌及
び溶液と沈降性物質を分ける分離槽（ I ）と分離した
細菌と溶液をさらに分離し、濃縮細菌を得る濃縮槽（
I ）と、濃縮細菌と浮遊性物質を分ける分離槽（II）と
、原液中の細菌と沈降性物質を分ける分離槽（III）と
、原液から分離された細菌と溶液を分け、濃縮細菌を得
る濃縮槽（II）と、前記各槽間を連通する配管とを有す
る水生細菌の培養濃縮装置。