JPS63152980A - Immobilization of microbial cell - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔天業上の利用分野〕
本発明は、活性汚泥法による排水の浄化法の改良に役立
つ固定化微生物の包括ゲルの製造法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Natural Application] The present invention relates to a method for producing an entrapping gel of immobilized microorganisms that is useful for improving a method for purifying wastewater by an activated sludge method.
従来、微生物菌体の固定法として、担体結合法、架橋法
、包括法等が知られている。Conventionally, carrier binding methods, crosslinking methods, entrapment methods, etc. are known as methods for immobilizing microbial cells.
担体結合法には、物理的吸着法として活憾炭、多孔性ガ
ラス、カオリナイト、シリカゲル等の担体に微生物を付
着する方法がある。この方法は排水浄化の分野では、付
着微生物法と呼ばれ微生物と担体との結合力が弱く生物
膜の生成、水流等の因子によって容易に離脱がおきるの
で微生物1のフントロールという点で難点かあった。さ
らに担体結合法には、イオン結合法という方法がある。The carrier binding method includes a physical adsorption method in which microorganisms are attached to a carrier such as activated carbon, porous glass, kaolinite, or silica gel. In the field of wastewater purification, this method is called the attached microorganism method, and the bonding force between microorganisms and carriers is weak and detachment occurs easily due to factors such as biofilm formation and water flow, so it may be difficult to collect microorganisms. there were. Further, as a carrier binding method, there is a method called an ionic bonding method.
これはDBABセルロース、ポリアミノスチレンといっ
たイオン交換樹脂に菌体をイオン結合させる方法である
が、排水中の塩の種類によっては、菌体がイオン交換さ
れて溶出してくる場合もあるので使えない。担体結合法
の最も強い結合力を示す方法に共有結合法がある。多糖
類誘導体、ポリアクリルアミド誘導体、スチレン誘導体
等のアミノ基、カルボキシル基、水酸基等を利用し菌体
膜成分と共有結合させる方法で、固定化酵素法の最も普
及している固定法である。しかし結合力は強いが、反応
条件等活性の保持が難しい。This is a method of ionically bonding bacterial cells to an ion exchange resin such as DBAB cellulose or polyaminostyrene, but depending on the type of salt in the wastewater, the bacterial cells may be ion-exchanged and eluted, so it cannot be used. Among the carrier bonding methods, the covalent bonding method exhibits the strongest bonding force. This method uses amino groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, etc. of polysaccharide derivatives, polyacrylamide derivatives, styrene derivatives, etc. to covalently bond to bacterial cell membrane components, and is the most popular immobilization method among immobilized enzyme methods. However, although the binding force is strong, it is difficult to maintain activity under reaction conditions.
架橋法とは、ゲルタールアルデヒド、ヘキサメチレンジ
イソシアネート等により架橋する方法で不溶性担体を用
いないのが特徴であるが、微生物菌体の固定化には用い
られていない。The crosslinking method is a method of crosslinking using geltaraldehyde, hexamethylene diisocyanate, etc., and is characterized by not using an insoluble carrier, but it is not used for immobilizing microbial cells.
微生物菌体の固定化で最もポピユラーな方法として包括
法がある。包括法には2法あり格子型が最も採用される
方法である。格子型の代表例としては、ポリアクリルア
ミド、ポリビニルアルコール、アルギン酸カルシウム、
カラギーナン、コラーゲン、寒天などがある。これらの
ゲル剤と微生物菌体を混合し、光ラジカル等の手法でゲ
ル剤を重合させ、その格子の中に微生物菌体を包含する
もめである。包括法の他の一法に、マイクロカプセル法
があり、菌体、細胞をナイロン、ポリウレア、ポリスチ
レン等の多孔性皮膜でくるむ方法であるが、高級な方法
であるので、排水浄化用の活性汚泥等を包括するには適
さないし、膜の透過コントロールの点で開発課題が残っ
ている。The most popular method for immobilizing microbial cells is the blanket method. There are two comprehensive methods, and the grid type is the most adopted method. Typical examples of lattice types include polyacrylamide, polyvinyl alcohol, calcium alginate,
These include carrageenan, collagen, and agar. These gels and microbial cells are mixed, the gel is polymerized using a method such as photoradicals, and the microbial cells are included in the lattice. Another comprehensive method is the microcapsule method, in which bacteria and cells are wrapped in a porous film such as nylon, polyurea, or polystyrene. It is not suitable for covering all types of substances, and development issues remain in terms of membrane permeation control.
本発明は、これらの方法の中で、包括法格子型担体の改
良に関するものである。Among these methods, the present invention relates to improvements in comprehensive method lattice type carriers.
微生物菌体は、一般に熱に対して安定性が乏しい。中に
は70〜80℃でも増殖しうる耐熱性細菌もあるが、通
常は40℃を越すと死滅したり活性が低下する。従来の
方法は反応温度が高いので、甘うかく包括した菌のかな
りの割合か、死滅している場合がある。次に担体が具備
すべき条件として、特に排水浄化の分野では次の事が要
求される。固定化酵素のように生産プロセスではなく野
外で長期間使用されるので耐久性を持つこと、気泡や水
流等の力に耐えるだけの機械的強度を持つこと、水中で
使用され菌体の増殖の場である担体は親水性、通水性、
多孔性を持つこと、排水の浄化に役立つとされる活性汚
泥の活性維持が高い担体であること、等である。Microbial cells generally have poor stability against heat. Although there are some heat-resistant bacteria that can grow even at 70 to 80°C, they usually die or lose their activity when the temperature exceeds 40°C. Due to the high reaction temperature of conventional methods, a large percentage of the bacteria may be lost or killed. Next, the following conditions are required for the carrier, especially in the field of wastewater purification. Unlike immobilized enzymes, they are used outdoors for long periods of time rather than in the production process, so they are durable, have mechanical strength that can withstand the forces of air bubbles and water flow, and are used underwater to prevent bacterial cell growth. The carrier is hydrophilic, water-permeable,
It has porosity, and it is a carrier that maintains the activity of activated sludge, which is said to be useful for purifying wastewater.
これまでの親水性低分子上ツマ−として、アクリルアミ
ド、ヒドロキシエチルメタクリレート、等と微生物菌体
の水溶性懸濁液を混合して重合反応を行うという方法で
は、反応温度か、40℃以上となったり、未反応の低分
子上ツマ−が残存して生物毒性が懸念される。さらに、
反応条件がアルカリや酸性に傾いて至適PH域からはず
れている場合も有る。これらの問題点を改良すべく、本
発明は、ゲル重合反応温度“を40℃以下とする反応系
の選択、生物毒性、安全性で問題のない樹脂モノマーの
選択、中性PH域を保持できるPH緩衝系の選択、十分
な機械的強度を有する架橋反応系の選択等を行った結果
完成したものである。Conventional methods of mixing acrylamide, hydroxyethyl methacrylate, etc. with a water-soluble suspension of microbial cells to perform a polymerization reaction as hydrophilic low-molecular weight polymers require a reaction temperature of 40°C or higher. There are concerns about biotoxicity due to residual unreacted low molecular weight substances. moreover,
In some cases, the reaction conditions tend to be alkaline or acidic and deviate from the optimum pH range. In order to improve these problems, the present invention aims to select a reaction system that allows the gel polymerization reaction temperature to be 40°C or less, select a resin monomer that does not have any biotoxicity or safety problems, and maintain a neutral pH range. This was completed as a result of selection of a PH buffer system, selection of a crosslinking reaction system with sufficient mechanical strength, etc.
親水性ゲルの材料として、不飽和ポリエステルを取り上
げ、樹脂主剤としては1官能性即ちモノエステルである
メトキシポリエチレングリコールアクリレートあるいは
その誘導体であるメトキシポリエチレングリコールメタ
クリレート、架橋剤としては2官能性即ちジエステルで
あるポリエチレングリコールジアクリレートあるいはそ
のg^誘導体あるポリエチレングリコールジメタクリレ
ートを選択した。このモノエステルとジエステルはエチ
レングリコールからの誘導体であり、反応性に富んでお
り、容易に架橋反応が行われる。重合触媒としては、微
生物を固定する場合にその温度、PHが緩和なことが(
例えばPH5〜8、温度40℃以下)必要であり、レド
ックス系触媒を取り上げ、その中でラジカル重合開始剤
に過硫酸カリウム(K、S、O。Unsaturated polyester is used as the material for the hydrophilic gel, and the main resin is methoxypolyethylene glycol acrylate, which is a monofunctional or monoester, or methoxypolyethylene glycol methacrylate, which is a derivative thereof, and the crosslinking agent is a difunctional, or diester. Polyethylene glycol diacrylate or its g^ derivative, polyethylene glycol dimethacrylate, was selected. These monoesters and diesters are derivatives of ethylene glycol, have high reactivity, and easily undergo crosslinking reactions. As a polymerization catalyst, when immobilizing microorganisms, its temperature and pH are mild (
For example, pH 5 to 8, temperature 40°C or less), and a redox catalyst is used, in which potassium persulfate (K, S, O) is used as a radical polymerization initiator.
ト略す)、重合促進剤にジメチルアミノプロピオニトリ
ル(DMAPNと略す)を選択した。dimethylaminopropionitrile (abbreviated as DMAPN) was selected as the polymerization accelerator.
以上のモノエステル、ジエステル、触媒の組成を用いて
、微生物菌体の担体としての最適条件の決定を行った。Using the above compositions of monoester, diester, and catalyst, the optimal conditions for use as a carrier for microbial cells were determined.
第1図及び第2図に樹脂量を一定として、重合促進剤D
MAPNと重合開始剤に* S t O*の添加量を変
えた場合のゲル開始時間とピーク反応温度を示す。図中
で実線はメトキシポリエチレングリコールメタクリレー
トとポリエチレングリコールジメタクリレートの反応特
性をプロットし、メトキシポリエチレングリコールメタ
クリレートとポリエチレングリコールジアクリレート、
メトキシポリエチレングリコールアクリレートとポリエ
チレングリコールジアクリレート、メトキシポリエチレ
ングリコールアクリレートとポリエチレングリコールジ
メタクリレートの各反応特性は鎖線内で示される範囲に
ある。微生物にとって重要な温度であるか、初期温度2
5℃のとき、ピーク反応温度は27℃で温度上昇ΔTと
して2度である。いづれの場合も30℃以下でゲルを形
成するため衛生物にとって好都合である。アクリルアミ
ドのゲル化では初期温度25℃のとき、ピーク反応温度
は40℃以上となるので活性を著しく低下させる原因と
なる。ゲル開始時間は添加量によって異なるが、実際の
微生物固定化操作を考慮した場合、余り長いと間層であ
るが、10分以内でゲル化を生じるため実際的である。In Figures 1 and 2, the amount of resin is constant, and the polymerization accelerator D
The gel initiation time and peak reaction temperature are shown when the amounts of *S t O* added to MAPN and the polymerization initiator are changed. In the figure, the solid line plots the reaction characteristics of methoxypolyethylene glycol methacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate;
The reaction characteristics of methoxypolyethylene glycol acrylate and polyethylene glycol diacrylate, and of methoxypolyethylene glycol acrylate and polyethylene glycol dimethacrylate are within the ranges shown within the chain lines. Is the temperature important for microorganisms? Initial temperature 2
At 5°C, the peak reaction temperature is 27°C and the temperature rise ΔT is 2 degrees. In either case, gels are formed at temperatures below 30°C, which is convenient for sanitary products. In gelation of acrylamide, when the initial temperature is 25°C, the peak reaction temperature is 40°C or higher, which causes a significant decrease in activity. The gel initiation time varies depending on the amount added, but when considering actual microorganism immobilization operations, gelation occurs within 10 minutes, which is practical if it is too long.
これらから、ラジカル重合開始に十分なラジカルを短時
間に発生させることが出来るDMAPN蒼、Ks8wO
s量は全型i比率で各々0.2%以上、o、 1%以上
であることが必要である。From these, DMAPNao, Ks8wO, which can generate sufficient radicals to initiate radical polymerization in a short time,
The amount of s needs to be 0.2% or more, o, and 1% or more in terms of total type i ratio.
次に、樹脂主剤および架橋剤としてのモノマーは水に溶
けることが必要であり、またポリマーとしても親水性が
要求される。七ツマ−の水溶性について調べた結果、メ
トキシポリエチレングリコールアクリレート及びメトキ
シポリエチレングリコールメタクリレートは分子内にあ
るエチレンオキサイド(EOと略す)が平均EO付加モ
ル数として前者が9以上後者23以上で完全水溶性であ
った。またポリエチレングリコールジアクリレート及び
ポリエチレングリコールジメタクリレートでは平均MO
付加モル数として前者が14以上、後者23以上で完全
水溶性であった。図1 、l?+ 2で得たポリマーと
してのゲルはゲル化によって水を排除せず、全ての水を
ゲル内に包含しており、極めて親水性の高いゲルである
ことが分かった。Next, the monomers serving as the resin base and the crosslinking agent need to be soluble in water, and the polymer is also required to be hydrophilic. As a result of investigating the water solubility of Nanatsuma, it was found that methoxypolyethylene glycol acrylate and methoxypolyethylene glycol methacrylate have ethylene oxide (abbreviated as EO) in the molecule, and the average number of moles of EO added is 9 or more for the former and 23 or more for the latter, making them completely water-soluble. Met. In addition, for polyethylene glycol diacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate, the average MO
When the number of moles added was 14 or more for the former and 23 or more for the latter, they were completely water-soluble. Figure 1, l? It was found that the gel as a polymer obtained in +2 did not exclude water by gelation, but contained all the water within the gel, and was an extremely highly hydrophilic gel.
また、微生物に影響を及ぼすPHについて見ると、一般
的に混合微生物群である活性汚泥の至適PH範囲は6〜
8にある。栢脂主剤のモノエステルは弱アルカリ性で微
生物懸濁水溶液に添加しても至適PH範囲を超えること
はなく、さほど心配ないが強アルカリ性の重合促進剤D
MAPN、弱酸性の重合開始剤に、S、O,を添加した
混合懸濁水溶液の最終PHはアルカリ側になり、添加量
によっては至適PH範囲を超え8〜9程度になる場合が
ある。そのために生理食塩水の代りに モルのリン酸
緩衝液と各ゲル剤を混合した時に反応前と反応中のPH
は大きく変化せずPH7,3程度であった。中性域のP
H6〜8を維持するためにはPH緩衝剤の添加が必要
である。In addition, when looking at the pH that affects microorganisms, the optimum pH range for activated sludge, which generally has a mixed microbial group, is 6 to 6.
It is in 8. The monoester of horseradish resin is weakly alkaline and will not exceed the optimum pH range even when added to an aqueous suspension of microorganisms, so there is no need to worry about it, but polymerization accelerator D is strongly alkaline.
The final pH of a mixed suspension aqueous solution in which S, O, and S are added to MAPN, a weakly acidic polymerization initiator, is on the alkaline side, and depending on the amount added, may exceed the optimum pH range and reach about 8 to 9. Therefore, when mixing each gel with molar phosphate buffer instead of physiological saline, the pH before and during the reaction is
The pH did not change significantly and was around 7.3. P in neutral range
Addition of a PH buffer is necessary to maintain H6-8.
次にモノエステルとジエステルの各組み合せによる懸濁
水溶液のゲル化状況を第1表に示す。Next, Table 1 shows the gelation status of the suspension aqueous solution of each combination of monoester and diester.
00モル比はジエステル/モノエステルの比を示す。00 molar ratio indicates the diester/monoester ratio.
いづれの組み合せにおいても容易に水を包含したゲルを
形成する。ここで形成したゲルをバイオリアクターに適
用する場合、バイオリアクター形式によって微生物固定
化担体の形状がペレット状、シート状、筒状等が考えら
れ、特にペレット状においてはペレット同志の衝突があ
り強度が必要となる。シート状、筒状では水流の抵抗が
考えられ、耐摩耗性に対しては弾性の大きいことが必要
である。したがって微生物固定化担体の強度特性は圧縮
強度が大きく、弾性の大きいことが望ましい。In either combination, a gel containing water is easily formed. When applying the gel formed here to a bioreactor, the shape of the microorganism immobilization carrier may be pellet-like, sheet-like, cylindrical, etc., depending on the bioreactor format. In particular, in the form of pellets, there is collision between pellets and the strength is low. It becomes necessary. Sheet-like and cylindrical shapes are considered to have resistance to water flow, and need to have high elasticity for wear resistance. Therefore, it is desirable that the microbial immobilization carrier has high compressive strength and high elasticity.
第1表で分かるように、これらの特性を満足する条件を
見ると樹脂量では15%以上、モノエステルに対するジ
エステルのモル比0.02以上かよい。As can be seen from Table 1, the conditions for satisfying these characteristics include a resin amount of 15% or more and a molar ratio of diester to monoester of 0.02 or more.
これ以下の濃度ではゲル化をするものの変形が著しく形
状保持が難しく、また簡単にさけてしまう。If the concentration is lower than this, gelation will occur, but the gel will be significantly deformed and it will be difficult to maintain the shape, and it will be easily avoided.
樹脂量が309b以上、モノエステルに対するジエステ
ルのモル比が0.2以上になると圧縮強度は増加するも
のの弾性かなくなり、硬く脆いゲルになる。このような
ことから、樹脂量としては全f!量比率で15〜30%
.モノエステルに対するジエステルのモル比を0.02
〜0.2の範囲で微生物を固定化することが必要である
。試みに他のゲルと圧縮強度を比較するとアクリルアミ
ドゲル1kg/cfl!、 アルギン酸カルシウムゲ
ル、カラギーナンゲルでは0.8 kg/cd程度とい
われ、これらに対しても同等以上の強度を示している。When the amount of resin is 309b or more and the molar ratio of diester to monoester is 0.2 or more, the compressive strength increases but the elasticity is lost, resulting in a hard and brittle gel. Because of this, the total amount of resin is f! 15-30% in quantity ratio
.. The molar ratio of diester to monoester is 0.02.
It is necessary to immobilize microorganisms in the range of ~0.2. When I tried to compare the compressive strength with other gels, I found that the acrylamide gel was 1kg/cfl! , calcium alginate gel, and carrageenan gel are said to have a strength of about 0.8 kg/cd, and the strength is equivalent to or higher than that of these gels.
第3図にモノエステルのモノマーと微生物呼吸活性に与
える影響、すなわち生物毒性について示した。用いた微
生物は下水処理施設の活性汚泥であり、よ(水洗してこ
れにモノマーを加えて空気を吹き込み曝気する。その時
間ごとの酸素利用速度をモノマーを加えない活性汚泥の
酸素利用速度との比で示す。同時にアクリルアミドモノ
マーの結果を示す。微生物阻害性は認められるがアクリ
ルアミドモノマーに比べると、その影響は少なく、した
かって固定化後の活性低下は少ないといえる。Figure 3 shows the effects of monoester monomers on microbial respiration activity, that is, biotoxicity. The microorganism used was activated sludge from a sewage treatment facility, which was washed with water, monomer was added to it, and air was blown into it for aeration. It is shown as a ratio.At the same time, the results for acrylamide monomer are shown.Although microbial inhibition is observed, the effect is less than that of acrylamide monomer, and therefore it can be said that the decrease in activity after immobilization is small.
実施例1. ガラス試験管1にリン酸緩衝液8m+、メ
トキシポリエチレングリコールメタクリレートの樹脂量
として20%、メトキシポリエチレングリコールメタク
リレートに対するポリエチレングリコールジメタクリレ
ートのモル比が0.05になるようなモノマー景、重合
促進剤DMAPN (5%液)1ml、重合開始剤に、
8,0゜(2,5%液)1mlをよく撹拌しながら順次
加える。Example 1. In a glass test tube 1, add 8 m+ of phosphate buffer, 20% resin amount of methoxypolyethylene glycol methacrylate, monomer composition such that the molar ratio of polyethylene glycol dimethacrylate to methoxypolyethylene glycol methacrylate is 0.05, and polymerization accelerator DMAPN ( 5% solution) 1 ml, polymerization initiator,
Add 1 ml of 8.0° (2.5% liquid) one by one while stirring well.
試験管中央に熱電対を挿入して反応温度を追跡し、初期
から温度上昇開始までの誘導期間をゲル開始時間と称し
、試験管を温度コントロールしたウォーターバスに浸漬
してウォーターバスの、温度を初期反応温度とする。以
上のような操作をメトキシポリエチレングリコールアク
リレートとポリエチレングリコールジメタクリレートの
組み合せを試験管2に、メトキシポリエチレングリコー
ルメタアクリレートとポリエチレングリフールジアクリ
レートの組み合セを試験管3に、メトキシポリエチレン
グリコールアクリレートとポリエチレングリコールジア
クリレートの組み合せを試験管4に、また従来のアクリ
ルアミドを比較材料として、リン酸緩衝液8mK、アク
リルアミド1.5g、’架橋剤のN −N’メチレンビ
スアクリルアミド0.12g。A thermocouple is inserted into the center of the test tube to track the reaction temperature, and the induction period from the initial stage to the start of temperature rise is called the gel start time.The test tube is immersed in a temperature-controlled water bath and the temperature of the water bath is Let it be the initial reaction temperature. After performing the above operations, the combination of methoxypolyethylene glycol acrylate and polyethylene glycol dimethacrylate was placed in test tube 2, the combination of methoxypolyethylene glycol methacrylate and polyethylene glyfur diacrylate was placed in test tube 3, and the combination of methoxypolyethylene glycol acrylate and polyethylene was placed in test tube 3. A combination of glycol diacrylate was used in test tube 4, and conventional acrylamide was used as a comparison material: 8 mK of phosphate buffer, 1.5 g of acrylamide, and 0.12 g of N-N' methylene bisacrylamide as a crosslinking agent.
DMAPN (5%液)1m+、K15set (2,
5%液)1mlを試験管5とする。その結果を第2表に
示す。DMAPN (5% liquid) 1m+, K15set (2,
Use 1 ml of 5% solution as test tube 5. The results are shown in Table 2.
実施例2. メトキシポリエチレングリコールメタクリ
レート(EO付加モル数23)とメトキシポリエチレン
グリコールアクリレ−)(BO付加モル数9)は日本樹
脂(株)品を用いた。Example 2. Methoxypolyethylene glycol methacrylate (number of moles of EO added: 23) and methoxypolyethylene glycol acrylate (number of moles of BO added: 9) were manufactured by Nippon Jushi Co., Ltd.
またポリエチレングリコールジメタクリレート(go付
加モル数23)とポリエチレングリコールジアクリレー
ト(EO付加モル数14)は新中村化学工業(株)品を
用いた。実施例1で述べたと同じように試験管(テフロ
ン製内径15φ)に同じ組成を用意した。ただし、リン
酸緩衝液には、合成下水で馴養した活性汚泥濃縮液をゲ
ル内固定濃度として10g/lゲルになるように懸濁し
た。ゲル化熟成後、試験管よりゲルを押し出し、15φ
×15Lの形状にゲルを作製してテンシロンで圧縮強度
を測定した結果を第3表に示す。In addition, polyethylene glycol dimethacrylate (number of moles added with GO: 23) and polyethylene glycol diacrylate (number of moles added with EO: 14) were products manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. The same composition was prepared in a test tube (made of Teflon, inner diameter 15φ) in the same manner as described in Example 1. However, an activated sludge concentrate that had been acclimatized with synthetic sewage was suspended in the phosphate buffer at a fixed concentration within the gel of 10 g/l. After gelation and ripening, extrude the gel from the test tube and
Table 3 shows the results of preparing a gel in the shape of 15 L and measuring the compressive strength using Tensilon.
第3表
〔発明の効果〕
本発明は上記の組成により下記の効果を奏するものであ
る。Table 3 [Effects of the Invention] The present invention achieves the following effects by using the above composition.
1)このゲル化反応は実用的には30分以内で終了する
ため、簡単に反応を行うことができる。1) Since this gelation reaction practically ends within 30 minutes, the reaction can be carried out easily.
2)反応温度は40℃以下で遂行することができ、微生
物菌体に与えるダメージが少ないこと、反応中の冷却操
作か不要である。2) The reaction can be carried out at a temperature of 40° C. or lower, causing little damage to the microbial cells, and no cooling operation is required during the reaction.
3)P)(緩衝液を用いてもゲル化反応に変化がなく、
反応中のPHを中性に保持でき微生物菌体の活性を良好
に保てる。3) P) (There is no change in the gelation reaction even if a buffer is used,
The pH during the reaction can be kept neutral and the activity of microorganisms can be maintained well.
4)合成高分子担体としてはポリアクリルアミドのよう
な毒性が少なく、固定化による微生物菌体の活性低下が
少ない。4) As a synthetic polymer carrier, it is less toxic than polyacrylamide, and the activity of microorganisms is less likely to decrease due to immobilization.
5)ゲル化によって反応液中の水分は包含され親水性の
高い担体である。5) Moisture in the reaction solution is included by gelation, making the carrier highly hydrophilic.
6)標準的なゲル化条件では弾性があり、圧縮強度どし
ては1kg/c−程度となり、 他のゲル材と同等以上
である。6) Under standard gelling conditions, it is elastic and has a compressive strength of about 1 kg/c-, which is equal to or higher than other gel materials.
第1図は、ゲル反応に及ぼす重合促進剤の効果を示す図
、第2図はゲル化反応に及ぼす重合開始剤の効果を示す
図、第3図は微生物の呼吸活性に及ぼすゲル化剤モノマ
ーの影響を示す図である。
−\、
慰鰍廣瀬 章 1
−・ニジ・
第1図Figure 1 shows the effect of a polymerization accelerator on the gel reaction, Figure 2 shows the effect of a polymerization initiator on the gel reaction, and Figure 3 shows the effect of gelling agent monomers on the respiratory activity of microorganisms. FIG. -\, Hirose Chapter 1 - Niji Figure 1
Claims (1)
エチレングリコールアクリレートあるいはメトキシポリ
エチレングリコールメタアクリレートと、架橋剤として
不飽和ジエステルのポリエチレングリコールジアクリレ
ートあるいはポリエチレングリコールジメタアクリレー
トと、ラジオル重合開始剤として過硫酸塩と、重合促進
剤としてジメチルアミノプロピオニトリルと、PH緩衝
剤と微生物菌体を含んだ水溶性懸濁液を40℃以下の低
温で重合させ、微生物菌体を固定化させることを特徴と
する微生物菌体固定化法。 2、メトキシポリエチレングリコールアクリレートまた
はメトキシポリエチレングリコールメタアクリレートの
平均エチレンオキサイド付加モル数が前者9以上、後者
23以上のモノエステルであり、ポリエチレングリコー
ルジアクリレートまたはポリエチレングリコールジメタ
アクリレートの平均エチレンオキサイド付加モル数が前
者14以上、後者23以上のジエステルである組成から
成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の微生
物菌体固定化法。 3、モノエステルとジステルから合成されるゲル中の樹
脂量が、全重量比率で15〜30%を含み、またモノエ
ステルに対するジエステルのモル比が0.02〜0.2
の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の微生物菌体固定化法。 4、過硫酸塩としてK_3S_2O_6を全重量比率で
0.1%以上を含み、またジメチルアミノプロピオニト
リルを全重量比率で0.2%以上を含む触媒から成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の微生物菌体
固定化法。[Scope of Claims] 1. Unsaturated monoester methoxypolyethylene glycol acrylate or methoxypolyethylene glycol methacrylate as a resin base, unsaturated diester polyethylene glycol diacrylate or polyethylene glycol dimethacrylate as a crosslinking agent, and radiol polymerization initiation. An aqueous suspension containing persulfate as an agent, dimethylaminopropionitrile as a polymerization accelerator, a PH buffer, and microbial cells is polymerized at a low temperature of 40°C or less to immobilize the microbial cells. A method for immobilizing microorganisms characterized by the following. 2. Methoxypolyethylene glycol acrylate or methoxypolyethylene glycol methacrylate is a monoester in which the former has an average number of added moles of ethylene oxide of 9 or more and the latter 23 or more, and the average number of added moles of ethylene oxide of polyethylene glycol diacrylate or polyethylene glycol dimethacrylate is 23 or more. The method for immobilizing microorganisms according to claim 1, characterized in that the former is a diester of 14 or more and the latter is a diester of 23 or more. 3. The amount of resin in the gel synthesized from monoester and dister is 15 to 30% in total weight ratio, and the molar ratio of diester to monoester is 0.02 to 0.2.
The method for immobilizing microorganisms according to claim 1, which is within the range of . 4. Claims characterized by comprising a catalyst containing K_3S_2O_6 as a persulfate in a total weight ratio of 0.1% or more and dimethylaminopropionitrile as a total weight ratio of 0.2% or more The method for immobilizing microorganisms according to item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29830786A JPS63152980A (en) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | Immobilization of microbial cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29830786A JPS63152980A (en) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | Immobilization of microbial cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63152980A true JPS63152980A (en) | 1988-06-25 |
Family
ID=17857948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP29830786A Pending JPS63152980A (en) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | Immobilization of microbial cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63152980A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5064718A (en) * | 1989-04-27 | 1991-11-12 | Imperial Chemical Industries, Plc | Inorganic particles |
-
1986
- 1986-12-15 JP JP29830786A patent/JPS63152980A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5064718A (en) * | 1989-04-27 | 1991-11-12 | Imperial Chemical Industries, Plc | Inorganic particles |
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