WO2006035889A1 - ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 - Google Patents

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WO2006035889A1
WO2006035889A1 PCT/JP2005/017986 JP2005017986W WO2006035889A1 WO 2006035889 A1 WO2006035889 A1 WO 2006035889A1 JP 2005017986 W JP2005017986 W JP 2005017986W WO 2006035889 A1 WO2006035889 A1 WO 2006035889A1
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WO
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organic solvent
polyhydroxyalkanoate
aprotic organic
biomass
heat
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/017986
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English (en)
French (fr)
Inventor
Koichi Kinoshita
Yoshifumi Yanagida
Fumio Osakada
Yasuyoshi Ueda
Original Assignee
Kaneka Corporation
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Publication date
Application filed by Kaneka Corporation filed Critical Kaneka Corporation
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Publication of WO2006035889A1 publication Critical patent/WO2006035889A1/ja

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/62—Carboxylic acid esters
    • C12P7/625—Polyesters of hydroxy carboxylic acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/12—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10—Organic substances
    • A23K20/105—Aliphatic or alicyclic compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • the present invention relates to a method for extracting and isolating polyhydroxyalkanoate from biomass containing polyhydroxyalkanoate using an aprotic organic solvent, and using a heat treatment or an additive to increase the weight average molecular weight.
  • the present invention relates to a method for efficiently and efficiently producing a reduced polyhydroxyalkanoate.
  • PHA Polyhydroxyalkanoate
  • PHA is a biodegradable thermoplastic polyester that is synthesized and accumulated as an energy storage substance in the cells of many microbial species.
  • PHA which is produced by microorganisms using natural organic acids and fats as carbon sources, is completely biodegraded by microorganisms in soil and water, so it will be incorporated into the natural carbon cycle process. Therefore, PHA can be said to be an environmentally harmonious plastic material that has almost no adverse effects on the ecosystem.
  • synthetic plastics have become a serious social issue in terms of environmental pollution, waste disposal, and petroleum resources, and PHA has been attracting attention as an environmentally friendly green plastic and its practical application is eagerly desired.
  • PHA When industrially producing PHA, a microorganism that naturally produces PHA is used, or a PHA synthase gene is recombined into a microorganism or a plant, and a transformant is obtained and used as a production host. It may be used as In both cases, PHA accumulates in these biomasses, so PHA is produced by collecting biomass containing PHA and separating and purifying the biomass.
  • the most convenient method is to extract using a PHA-soluble solvent, add a poor solvent, perform crystallization, and recover the crystals.
  • a PHA-soluble solvent For example, after drying PHA-accumulated biomass and extracting PHA using a halogenated organic solvent such as dry biomass chloroform or methylene chloride, the extraction residue is filtered, and the extract is separated into methanol and water.
  • a poor solvent such as xanthone
  • Patent Document 2 acetone or As for extraction with a solvent such as acetonitrile or toluene
  • Patent Document 3 also describes that PHA is extracted with a solvent such as a low-grade ketone or dialkyl ether.
  • a solvent such as a low-grade ketone or dialkyl ether.
  • Patent Document 4 the average molecular weight is slightly decreased during extraction with a solvent such as succinic acid diester or petit rataton, but all use PHA having an average molecular weight of 1 million or less. Therefore, there is no description of the purpose or problem when the viscosity of the liquid at the time of extraction becomes abnormally high and stirring becomes impossible, and the filterability when filtering the residue is extremely poor. Furthermore, Patent Document 3 describes extraction with alcohols such as isopropanol and hexanol, and Patent Document 5 describes extraction with a solvent such as acetone, acetate ester, and toluene. There is no.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-205992
  • Patent Document 2 US Patent No. 5942597
  • Patent Document 3 Japanese Patent Publication No. 10-504460
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2-69187
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-511025
  • the problem of the present invention is that, in the extraction and separation / purification of PHA of Neuromasca, even when biomass containing PHA having an average molecular weight exceeding 2 million is used, stirring at the time of extraction can be performed smoothly, and filtration of the extraction residue can be performed. Who can manufacture PHA efficiently with good operability Is to provide the law.
  • biomass containing PHA having a weight average molecular weight of more than 200000, and Z or a weight average molecular weight.
  • the headline and the present invention have been completed.
  • a polyhydroxyalkanoate is simply extracted from a biomass containing a polyhydroxyalkanoate having a weight average molecular weight exceeding 2 million by using an aprotic organic solvent.
  • the biomass is heated at 40-500 ° C. before adding the aprotic organic solvent
  • the biomass is 40-500 before the aprotic organic solvent is added.
  • Heat treatment at ° C, and further heat treatment at 40-200 ° C in an aprotic organic solvent.
  • C 40-500 ° C before adding the aprotic organic solvent to the biomass.
  • the biomass is not heated prior to addition of the aprotic organic solvent, but in the presence of water and Z or alcohol, in a rotonic organic solvent at 40-200 ° C. Heat treatment at 40-200 ° C in an aprotic organic solvent, t ⁇ , after any of the treatment methods (a) to (e), the weight of polyhydroxyalkanoate
  • the present invention relates to a method for producing a polyhydroxyalkanoate characterized by lowering the average molecular weight.
  • the aprotic organic solvent comprises a group consisting of aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms, ketones having 3 to 7 carbon atoms, and fatty acid alkyl esters having 4 to 8 carbon atoms.
  • the present invention relates to a method for producing a polyhydroxyalkanoate as described above, which is at least one selected.
  • the aromatic hydrocarbons having 6 to more carbon atoms LO, at least one selected from the group consisting of benzene, chlorobenzene, toluene, xylene, ethylbenzene, tamen, butylbenzene, cymene and their anisotropic strength
  • LO at least one selected from the group consisting of benzene, chlorobenzene, toluene, xylene, ethylbenzene, tamen, butylbenzene, cymene and their anisotropic strength
  • ketones having 3 to 7 carbon atoms is at least one selected from the group consisting of acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, pentanone, hexanone, cyclohexanone, heptanone, and isomers thereof.
  • fatty acid alkyl esters having 4 to 8 carbon atoms characterized by at least one selected from the group consisting of ethyl acetate, propyl acetate, butylacetate, pentyl acetate, hexyl acetate, and isomers thereof.
  • the method for producing a polyhydroxyalkanoate according to the above characterized in that the time when the biomass is heat-treated in an aprotic organic solvent is 1 minute to 240 hours, water and Z or alcohol is present.
  • the above-mentioned polyhydroquinone is at least one selected from the group consisting of methanolol, ethanol, propanol, butanol, pentanole, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, and isomers thereof.
  • a method for producing a xyalkanoate isomers thereof.
  • Polyhydroxyalkanoate strength 3-hydroxybutyrate, 3-hydroxyvalerate, 3-hydroxypropionate, 4-hydroxybutyrate, 4-hydroxyvalerate, 5-hydroxyvalerate, 3-hydroxyhexanoate, 3
  • a process for producing a polyhydroxyalkanoate as described above characterized in that it is a copolymer of polyhydroxyalkanoate 3-hydroxyhexanoate and one or more other hydroxyalkanoates. The production method of polyhydroxyal force noate,
  • Polyhydroxyanorecanate genus Alcaligenes, Azotobacter, Bacillus, Clostridiumlus, Halobacterium, NorcamaJ3 ⁇ 4, Rhodo spirillum ⁇ , Pseudomon as ⁇ , Ralstonia, Zoogloea, Candida, Yarrowia, Saccharomyces ⁇ , Aeromonas A method for producing a polyhydroxyalkanoate as described above, which is a polyhydroxyalkanoate produced by a bacterium selected from the group of mosquitoes, and a synthesis of polyhydroxyalkanoate derived from mosquito
  • Polyhydroxyalkanoate Caeromonas A method for producing a polyhydroxyalkanoate as described above, which is a polyhydroxyalkanoate produced in Ralstonia eutropha into which a polyhydroxyalkanoate synthesis gene group derived from cane is introduced.
  • the second aspect of the present invention relates to a method for extracting and isolating polyhydroxyalkanoate from a biomass containing polyhydroxyalkanoate having a weight average molecular weight exceeding 2 million using an aprotic organic solvent.
  • C The biomass is heat-treated at 40-500 ° C before adding the aprotic organic solvent, and water and Z or alcohol is present. In this state, heat treatment is performed at 40 to 200 ° C. in an aprotic organic solvent.
  • the third aspect of the present invention relates to an animal feed, a microbial feed, or a plant fertilizer comprising the extracted residue material produced as described above.
  • the biomass used in the present invention is not particularly limited as long as it is an organism capable of accumulating polyhydroxyalkanoate (PHA) in cells.
  • PHA polyhydroxyalkanoate
  • the microorganisms are also involved in PHA synthesis of these microorganisms. Or a transformant into which a gene group is introduced.
  • the host is not particularly limited, and examples include microorganisms such as E. coli and yeast (see pamphlet of International Publication No. 01Z88144), and plants as well as the above microorganisms.
  • Aeromonas spp. A. caviae belonging to the genus Aeromonas and transformants introduced with the genes of the PHA synthase group of the A. caviae have the ability to synthesize excellent PHA as a polymer. This is preferable.
  • one of the microorganisms that Ralstoni a eutropha introduced with the genes of the PHA synthase group of A. caviae is more preferable is Alcaligenes eutrophus AC32 (Date of original deposit: August 12, 1996, 1996 8) Transferred on 7th July, under the accession number: FERM BP — 0 038), 1-chome Tsukuba, Ibaraki Prefecture, Japan 1 1 Central 1st National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Depositary Center, Budapest Treaty Based on international deposits.
  • the culture method of the PHA-producing microorganisms listed here is not particularly limited, but for example, a method well known to those skilled in the art disclosed in JP-A-2001-340078 is used.
  • the biomass is obtained by a conventional method, for example, by directly drying the biomass by spray drying or by a method such as centrifugation or membrane separation.
  • the recovered biomass can be used in the extraction process in a dry state or in a wet biomass state wet with water.
  • wet biomass obtained by washing the recovered cells with a lipid solvent such as methanol or acetone, or a product obtained by drying the wet biomass can also be used as biomass for PHA extraction.
  • dry biomass contains 50% by weight or more of PHA.
  • the PHA content is more preferably 60% by weight or more, and still more preferably 70% by weight or more in view of the preferred separation operation and the purity of the separated polymer.
  • the method for producing PHA of the present invention is a method for facilitating extraction and isolation of PHA by lowering the molecular weight of PHA having a weight average molecular weight exceeding 2 million. It is suitable for.
  • the weight average molecular weight in this specification is based on the molecular weight standard of polystyrene using a Shimadzu gel chromatography system (RI detection) equipped with Shodex K806L (300 X 8mm, 2 linked) (Showa Denko). Gel chromatography It is a value obtained by the graphic method.
  • an aprotic organic solvent is added to the biomass and stirred at a predetermined temperature for a predetermined time.
  • Examples of the aprotic organic solvent used in the present invention include aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms, ketones having 3 to 7 carbon atoms, and fatty acid alkyl esters having 4 to 8 carbon atoms.
  • Examples thereof include halogen-based organic solvents such as form and methylene chloride.
  • aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms, ketones having 3 to 7 carbon atoms, and fatty acid alkyl esters having 4 to 8 carbon atoms is preferable.
  • the aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms include benzene, chlorobenzene, toluene, xylene, ethylbenzene, tamen, butylbenzene, cymene, and isomers thereof (for example, 1, 2, 3 trimethylbenzene, 1, 2, 4 trimethylbenzene, etc.).
  • ketones having 3 to 7 carbon atoms include acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, pentanone, hexanone, cyclohexanone, heptanone, and isomers thereof (for example, methyl n-amyl ketone, methyl isobutyl). Ketone, 2-hexanone, 3-hexanone, 5-methyl-2-hexanone, etc.).
  • fatty acid alkyl esters having 4 to 8 carbon atoms include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, pentyl acetate, hexyl acetate, and isomers thereof (for example, isobutyl acetate, isoamyl acetate, isobutyric acid). And isobutyl, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl propionate, pentyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, propyl butyrate, butyl butyrate, methyl valerate, and ethyl valerate).
  • aprotic organic solvent at least one kind can be used.
  • aromatic hydrocarbons having 6 to 10 carbon atoms and ketones having 3 to 7 carbon atoms are preferable in view of high solubility.
  • Toluene, benzene, chlorobenzene Among the more preferred are acetone, methyl ethyl ketone, butyl acetate, and butyl propionate, toluene, which is relatively inexpensive, is particularly preferred.
  • the weight average molecular weight of PHA is controlled when extracting and isolating PHA by adding an aprotic organic solvent to the biomass containing PHA.
  • any one of the following (a) to (e) is performed.
  • the biomass containing PHA is not heated before adding the aprotic organic solvent, but is heated at 40 to 200 ° C in the aprotic organic solvent.
  • the biomass containing PHA is not subjected to heat treatment before adding the aprotic organic solvent, but in the presence of water and Z or alcohol in the aprotic organic solvent in the presence of 40 to 40 Heat treatment is performed at 200 ° C.
  • the weight average molecular weight of PHA is controlled and lowered by heat treatment.
  • the upper limit temperature when heating biomass is 500 ° C.
  • the minimum temperature is 40 ° C, preferably 50 ° C, more preferably 60 ° C, particularly preferably 70 ° C, very preferably 80 ° C, and most preferably 90 ° C.
  • the heat treatment temperature is lower than 40 ° C, the degree of decrease in the weight average molecular weight of PHA becomes insufficient, which causes problems in terms of productivity and cost.
  • the heat treatment temperature is higher than 500 ° C, the weight average molecular weight cannot be controlled.
  • the upper limit of the heat treatment time is preferably 240 hours.
  • the lower limit is preferably 1 minute, more preferably 10 minutes, still more preferably 20 minutes, particularly preferably 30 minutes, very preferably 1 hour.
  • the treatment time can be adjusted by the difference in the heat treatment temperature. If the treatment time is shorter than 1 minute, the degree of decrease in the weight average molecular weight of PHA may be insufficient, and there will be problems in terms of productivity and cost. There is a case. On the other hand, if the treatment time is longer than 240 hours, the weight average molecular weight may not be controlled.
  • heating equipment of the nitrogen mass there are no particular restrictions on the heating equipment of the nitrogen mass, but examples include spray dryers, vacuum constant temperature dryers, drum heaters, high temperature furnaces, ceramic heaters, silicon rubber heaters, high frequency continuous heating devices, far infrared heaters, microwaves.
  • a heating device or the like can be suitably used. Of course, these devices can be combined and heated.
  • biomass that has been dried. In the case of drying the biomass, it can be dried by a known method such as the above-mentioned calorie heating method.
  • the mixture is heated with stirring to control the weight average molecular weight of PHA.
  • the maximum temperature when biomass is heat-treated in an aprotic organic solvent is 200 ° C.
  • the minimum temperature is 40 ° C, preferably 50 ° C, more preferably 60 ° C, particularly preferably 70 ° C, very preferably 80 ° C, and most preferably 90 ° C.
  • the heat treatment temperature is lower than 40 ° C, the degree of decrease in the weight average molecular weight of PHA becomes insufficient, and there may be a problem in terms of productivity and cost.
  • the heat treatment temperature is higher than 200 ° C, the weight average molecular weight cannot be controlled.
  • the upper limit of the heat treatment time is preferably 240 hours.
  • the lower limit is preferably 1 minute, more preferably 1 hour, even more preferably 2 hours, particularly preferably 3 hours, very particularly preferably 4 hours, most preferably 5 hours.
  • the treatment time can be adjusted by the difference in the heat treatment temperature. If the treatment time is shorter than 1 minute, the decrease in the weight average molecular weight of PHA may be insufficient, and productivity may be a problem in terms of cost. On the other hand, if the treatment time is longer than 240 hours, the weight average molecular weight may not be controlled.
  • the dried biomass it is preferable to use the dried biomass.
  • the biomass can be dried by a well-known method described in the section (a).
  • the upper limit temperature when heating the nanomass in an aprotic organic solvent is 200 ° C.
  • the minimum temperature is 40 ° C, preferably 50 ° C, more preferably 60 ° C, particularly preferably 70 ° C, very particularly preferably 80 ° C, and most preferably 90 ° C.
  • the upper limit of the heat treatment time is preferably 240 hours.
  • the lower limit is preferably 1 minute, more preferably 30 minutes, even more preferably 1 hour, particularly preferably 2 hours, very particularly preferably 3 hours, most preferably 4 hours.
  • the amount of water and Z or alcohol during the heat treatment is preferably 0.01 to 70 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight, and still more preferably 100 parts by weight of the aprotic organic solvent. Is 1-30 parts by weight. Needless to say, the amount of water and Z or alcohol can be adjusted depending on the difference in heat treatment temperature and heat treatment time, and conversely, the heat treatment temperature and heat treatment time should be adjusted depending on the amount of water and Z or alcohol. Can do. If the amount of water and Z or alcohol present in the system is less than 0.01 parts by weight or the heat treatment time is shorter than 1 minute, the degree of decrease in the weight average molecular weight of PHA may be insufficient. Moreover, there may be a problem in terms of productivity and cost. On the other hand, if the treatment time is longer than 240 hours or the amount of water, Z or alcohol is more than 70 parts by weight, the weight average molecular weight may not be controlled.
  • the type of alcohol is preferably an alcohol having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alcohol having 1 to 15 carbon atoms, still more preferably an alcohol having 1 to 10 carbon atoms, such as methanol, ethanol, propanol, butanol, Examples include pentanonole, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, and isomers thereof.
  • the biomass may be dried in the heat treatment before adding the solvent. However, it may be suspended in water.
  • the biomass obtained above is not heated before the aprotic organic solvent is added, but the aprotic organic solvent is added, and then the agitation is performed in the same manner as in the treatment (b).
  • the maximum temperature when biomass is heat-treated in an aprotic organic solvent is 200 ° C.
  • the minimum temperature is 40 ° C, preferably 50 ° C, more preferably 60 ° C, particularly preferably 70 ° C, very particularly preferably 80 ° C, most preferably 90 ° C.
  • the heat treatment temperature is lower than 40 ° C, the degree of decrease in the weight average molecular weight of PHA becomes insufficient, and there is a problem in productivity and cost.
  • the heat treatment temperature is higher than 200 ° C, the weight average molecular weight cannot be controlled.
  • the upper limit of the heat treatment time is preferably 240 hours.
  • the lower limit is preferably 1 minute, more preferably 1 hour, even more preferably 2 hours, particularly preferably 3 hours, very particularly preferably 4 hours, most preferably 5 hours.
  • the treatment time can be adjusted by the difference in the heat treatment temperature. If the treatment time is shorter than 1 minute, the decrease in the weight average molecular weight of PHA may be insufficient, and there may be a problem in terms of productivity and cost. On the other hand, if the treatment time is longer than 240 hours, the weight average molecular weight may not be controlled.
  • biomass heating equipment those described in the section of treatment (a) can be used in the same manner.
  • the biomass used is dried.
  • drying the biomass it can be dried by the well-known method described in the section (a).
  • the maximum temperature when biomass is heat-treated in an aprotic organic solvent is 200 ° C.
  • Minimum temperature is 40 ° C, preferably 50 ° C, more preferred 60 ° C, particularly preferably 70 ° C, very preferably 80 ° C, most preferably 90 ° C.
  • the upper limit of heat treatment time is 240 hours.
  • the lower limit is preferably 1 minute, more preferably 30 minutes, even more preferably 1 hour, particularly preferably 2 hours, very particularly preferably 3 hours, most preferably 4 hours.
  • the amount of water and Z or alcohol present during the heat treatment is preferably 0.01 to 70 parts by weight, more preferably 0.1 to 50 parts by weight, and still more preferably 100 parts by weight of the aprotic organic solvent. Is 1-30 parts by weight. Needless to say, the amount of water and Z or alcohol can be adjusted by the difference in heat treatment temperature and heat treatment time, and conversely, the heat treatment temperature and heat treatment time can be adjusted by the difference in water and Z or alcohol amount. The If the amount of water and Z or alcohol present in the system is less than 0.01 parts by weight or the heat treatment time is shorter than 1 minute, the degree of decrease in the weight average molecular weight of PHA may be insufficient. This may be a problem in terms of productivity and cost. On the other hand, if the treatment time is longer than 240 hours, the weight average molecular weight may not be controlled.
  • the type of alcohol is preferably an alcohol having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alcohol having 1 to 15 carbon atoms, and still more preferably an alcohol having 1 to 10 carbon atoms.
  • Biomass that has been dried may be used, or biomass that has been suspended in water. When the biomass is dried, it can be dried by a known method described in the section of the treatment (a).
  • the weight average molecular weight of PHA is reduced by these treatments, the weight average molecular weight after the reduction is 2 million or less, preferably 1.75 million or less, more preferably 1.5 million or less. Moreover, it is preferably 500,000 or more.
  • the weight average molecular weight of PHA before the reduction exceeds 2 million, the viscosity of the liquid at the time of extraction becomes abnormally high and stirring becomes impossible. The effect of lowering the molecular weight of PHA is prominent for the problem that the filterability when filtering the residue is extremely poor.
  • the liquid obtained through the treatments (a) to (e) above can be transferred to, for example, a jacket type pressure filter kept at a predetermined temperature, and the PHA solution can be recovered by filtration.
  • the extraction residue is filtered and the poor solvent is added to crystallize the PHA.
  • the type of the poor solvent is not particularly limited, but aliphatic hydrocarbons having 6 to 12 carbon atoms are preferred.For example, hexane, heptane, methylcyclohexane, octane, nonane, decane, dodecane, undecane, and These isomers are mentioned.
  • the poor solvent at least one kind can be used. In the case where the extraction solvent is a solvent having high affinity with water, for example, acetone, water can be added as a poor solvent to crystallize PHA.
  • the recovery of PHA after crystallization is performed by a method well known to those skilled in the art, such as the slurry force of PHA, filtration of the liquid, and centrifugation.
  • the recovered PHA can be washed with a solvent selected from an extraction solvent and a poor solvent.
  • a solvent selected from an extraction solvent and a poor solvent.
  • water, methanol, ethanol, acetone, hexane, etc., or a mixture thereof can also be washed. it can.
  • PHA is dried by methods well known to those skilled in the art, for example, airflow drying and vacuum drying.
  • the PHA in the present invention is not particularly limited as a hydroxyalkanoate component. Specifically, 3-hydroxybutyrate (3HB), 3-hydroxyvalerate (3HV), 3-hydroxypropionate, 4-hydroxybutyrate, 4-hydroxyvalerate, 5-hydroxyvalerate, 3-hydroxyhexanoate (3HH), 3-hydroxyheptanoate, 3-hydroxyoctanoate, 3-hydroxynonanoate, 3-hydroxydecanoate.
  • the PHA in the present invention may be a homopolymer of these hydroxyalkanoates or a copolymer obtained by copolymerizing two or more of them, but a copolymer is preferred.
  • PHA examples include PHB, which is a 3HB homopolymer, PHBV, which is a two-component copolymer of 3HB and 3HV, and PHBH (poly (3-hydroxybutyrate-co — 3—Hydroxyhexanoate)) (see Japanese Patent No. 2777757) Or, a three-component copolymer of 3HB, 3HV and 3HH, PHBHV (Japanese Patent No. 2777757) For example).
  • a copolymer having 3HH as a monomer component is more preferable than PH BH because it has degradability and soft properties as a biodegradable polymer.
  • the unit ratio of each monomer component constituting PHBH is not particularly limited, but 3HH unit is preferably 20 mol% or less, and more preferably 15 mol, because of the good crystallinity during crystallization. % Or less, more preferably 10 mol% or less.
  • the ratio of each constituting monomer unit is not particularly limited.
  • the content of 3HB unit is 1 to 95 mol%
  • the content of 3HV unit is 1 to 96 mol%
  • the content of 3HH unit is l.
  • a range of ⁇ 30 mol% is suitable.
  • the polyhydroxyalkanoate obtained by the present invention includes various fibers, yarns, ropes, woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics, paper, films, sheets, tubes, plates, bars, containers, bags, parts, foams, etc. Can be formed into a shape. It can also be processed into biaxially stretched film.
  • the molded article can be suitably used in agriculture, fishery, forestry, horticulture, medicine, hygiene, clothing, non-clothing, packaging, and other fields.
  • the present invention also extracts biomass PHA containing PHA through any one of the above treatments (a) to (e), and reduces the solvent content in the extracted residue material. It is the manufacturing method of the extraction residue substance characterized.
  • a method for extracting the biomass PHA containing PHA other known methods can be used in addition to the above-described method for producing PHA. In the present invention, the method for producing PHA described above is used. Use.
  • the method for reducing the solvent content of the extracted residue material is not particularly limited, and examples thereof include heat drying, vacuum constant temperature drying, drum heater, high temperature heating furnace, far infrared heater and the like.
  • the extracted residue material after treatment according to the present invention is preferably used as animal feed, microbial feed, or plant fertilizer. Accordingly, the solvent used in the present invention is preferably in an amount acceptable for feed or fertilizer. However, it is preferable that the solvent substantially removes the extraction residue material force.
  • Animal feeds, microbial feeds, or plant fertilizers that have the above extraction residue power are also one of the present inventions.
  • the invention's effect [0030] According to the method of the present invention, even when the weight average molecular weight of PHA contained in biomass is as high as 2 million or more, when recovering PHA with a solvent, stirring during extraction is not difficult and the extraction residue An industrially inexpensive PHA production method with good filterability and good productivity can be provided.
  • PHBH was used after polymerization as a copolyester.
  • the weight average molecular weight of PHBH in this example was measured using a gel chromatography system (RI detection) manufactured by Shimadzu Corporation equipped with Shodex K806L (300 x 8 mm, two linked) (manufactured by Showa Denko KK). Mouth form was analyzed as the mobile phase.
  • a commercially available standard polystyrene was used as the molecular weight standard sample.
  • the purity of PHBH was measured by gas chromatography using PHBH as methyl ester.
  • the moisture content was measured using an infrared moisture meter FD-230 manufactured by Kett Science Laboratory.
  • the dried biomass (Ralstonia eutropha, weight average molecular weight of 3,000,000, PHBH containing of 60 weight 0/0, 3-hydroxy to hexanoate (hereinafter abbreviated as 3HH) unit 3 mol%, moisture content 0.8%) of the oven
  • the heat treatment was performed at 130 ° C for 1 hour. 24.8 g of this biomass and 700 g of black mouth form (aprotic organic solvent) were placed in a flask and heat-treated at 30 ° C. for 2 hours. Stirring at this time was extremely good.
  • This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 30 ° C., and the PHBH solution was recovered by filtration. The filterability at this time was very good.
  • the recovered solution was kept at 30 ° C., and 1400 g of hexane was gradually added while vigorously stirring the solution, and white PHBH was precipitated.
  • the solution was cooled to room temperature.
  • PHBH can be easily recovered by filtration, and the recovered PHBH was washed with 50 g of a mixed solvent of equal amounts of toluene and hexane, and then vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14. lg (95%), purity 99% or more, and 3HH unit 3mol%.
  • the weight average molecular weight after the above treatment was reduced to 1.4 million. The above results are summarized in Table 1.
  • Example 2 Recovery of PHA after treatment
  • the dried biomass used in Example 1 was heat-treated at 130 ° C for 1 hour in an oven. 24.8 g of this biomass and 211. 4 g of Tonolen were placed in a flask and further heated at 100 ° C for 1 hour. Stirring at this time was extremely good. This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 100 ° C., and the PHBH solution was recovered by filtration. The filterability at this time was very good. The collected solution was kept at 90 ° C., and 210 g of heptane was added gradually from the force S without vigorous stirring of the solution to precipitate white PHBH. The solution was cooled to room temperature.
  • PHBH can be easily recovered by filtration.
  • the recovered PHBH was washed with 50 g of a mixed solvent of equal amounts of toluene and heptane and vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14. lg (95%), the purity was 99% or more, and 3HH unit was 3 mol%. Note that the weight average molecular weight after the above treatment was reduced to 1.3 million. The above results are summarized in Table 1.
  • Example 1 The dried biomass used in Example 1 was not subjected to heat treatment, and 24.8 g of this biomass and 700 g of chloroform (aprotic organic solvent) were placed in a flask and extracted at 30 ° C. for 2 hours. The fluidity of the fluid was poor and stirring was extremely difficult. This solution was transferred to a jacket-type pressure filter kept at 30 ° C. and the PHBH solution was collected by filtration. However, the filterability at this time was extremely poor and could not be collected. At this time, the weight average molecular weight was 3 million, which was not lowered at all. The above results are summarized in Table 1.
  • Example 1 The dried biomass used in Example 1 was heat-treated at 30 ° C. for 10 hours in an oven.
  • This biomass 24.8g and black mouth form (aprotic organic solvent) 700g were placed in a flask and extracted at 30 ° C for 2 hours, and the fluidity of the liquid was poor and stirring was extremely difficult.
  • This solution was transferred to a jacket-type pressure filter kept at 30 ° C., and an attempt was made to recover the PHBH solution by filtration. However, the filterability at this time was extremely poor and could not be recovered. At this time, the weight average molecular weight was 3 million, which did not decrease at all.
  • Table 1 The above results are summarized in Table 1.
  • Example 1 The dried biomass used in Example 1 was heat-treated at 130 ° C for 1 hour in an oven. Place 24.8g of this biomass and 211.4g of Tonolen in a flask and add 10% at 100 ° C. Heat treatment was performed for a time. The fluidity of the liquid at this time was good. This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 100 ° C., and the PHBH solution was recovered by filtration. The filterability at this time was very good. The recovered dissolved solution was kept at 90 ° C., and 210 g of heptane was gradually added while vigorously stirring the solution, and white PHBH was precipitated. The solution was cooled to room temperature.
  • PHBH can be easily recovered by filtration, and the recovered PHBH was washed with 50 g of a mixed solvent of equal amounts of toluene and heptane and then vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14.0 g (94%), the purity was 99% or more, and the 3HH unit was 3 mol%.
  • the weight average molecular weight after the above treatment was reduced to 900,000. The above results are summarized in Table 1.
  • Example 1 The dried biomass used in Example 1 was heat-treated at 30 ° C. for 10 hours in an oven. 24.8g of this biomass and 700g of black mouth form (aprotic organic solvent) were placed in a flask and further heat-treated at 30 ° C for 10 hours, but the fluidity of the liquid was poor and stirring was extremely difficult. Met. This solution was transferred to a jacket-type pressure filter kept at 30 ° C, and an attempt was made to recover the PHBH solution by filtration. However, the filterability at that time was extremely poor and could not be recovered. At this time, the weight average molecular weight was 3 million, which was not lowered at all. The above results are summarized in Table 1.
  • Example 1 The dried biomass used in Example 1 was heat-treated at 130 ° C for 1 hour in an oven. 24.8 g of this noisy mass and 211.4 g of Tonolen were placed in a flask, and 2. Og of water was further added, followed by heat treatment at 100 ° C. for 10 hours. The fluidity of the liquid at this time was good. This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 100 ° C., and the PHBH solution was recovered by filtration. The filterability at this time was very good. The recovered solution was kept at 90 ° C, and 210 g of heptane was gradually added while vigorously stirring the solution, and white PHBH was precipitated. The liquid was cooled to room temperature.
  • Example 1 The dried biomass used in Example 1 was heat-treated at 30 ° C. for 10 hours in an oven. 24.8 g of this biomass and 700 g of black mouth form (aprotic organic solvent) were placed in a flask, and further 0. Olg of water was added, followed by heat treatment at 30 ° C for 10 hours. The fluidity of this liquid was poor, and stirring was extremely difficult. This solution was transferred to a jacket-type caloric pressure filter kept at 30 ° C. and an attempt was made to recover the PHBH solution by filtration. However, the filterability at that time was extremely poor and could not be recovered. At this time, the weight average molecular weight was 3 million, which did not decrease at all. The above results are summarized in Table 1.
  • Example 1 The dried biomass used in Example 1 was heat-treated at 130 ° C for 1 hour in an oven. 24.8 g of this biomass and 211. 4 g of toluene were placed in a flask, and 2.Og of methanol was further added, followed by heat treatment at 100 ° C for 10 hours. The fluidity of the liquid at this time was good. This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 100 ° C., and the PHBH solution was recovered by filtration. The filterability at this time was very good. The recovered dissolved solution was kept at 90 ° C., and 210 g of heptane was gradually added while vigorously stirring the solution, and white PHBH was precipitated. The liquid was cooled to room temperature.
  • Example 6 The dried biomass used in Example 1 was heat-treated at 30 ° C. for 10 hours in an oven. 24.8 g of this biomass and 700 g of black mouth form (aprotic organic solvent) were placed in a flask, further added with 0. Olg of methanol, and heated at 30 ° C for 10 hours. The fluidity of this liquid was poor, and stirring was extremely difficult. This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 30 ° C., and the PHBH solution was collected by filtration. However, the filterability at that time was extremely poor and could not be collected. At this time, the weight average molecular weight was 3 million, which did not decrease at all. The above results are summarized in Table 1. [0042] (Example 6) Recovery of PHA after treatment (d)
  • Example 1 The dried biomass used in Example 1 was not heat-treated, and 24.8 g of this biomass and 2111.4 g of toluene were placed in a flask and heat-treated at 100 ° C. for 10 hours. The fluidity of the liquid at this time was good. This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 100 ° C., and the PHBH solution was recovered by filtration. The filterability at this time was very good. The recovered solution was kept at 90 ° C, and 210 g of heptane was gradually added while vigorously stirring the solution, and white PHBH was precipitated. The liquid was cooled to room temperature.
  • PHBH can be easily recovered by filtration, and the recovered PHBH was washed with 50 g of a mixed solvent of equal amounts of toluene and heptane and vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14. lg (95%), the purity was 99% or more, and the 3HH unit was 3 mol%. Note that the weight average molecular weight after the treatment was reduced to 1.5 million. The above results are summarized in Table 1.
  • PHBH can be easily recovered by filtration, and the recovered PHBH was washed with 50 g of an equivalent mixed solvent of toluene and heptane and vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14. Og (94%), purity 99% or more, and 3HH unit 3mol%. Note that the weight average molecular weight after the above treatment was reduced to 100,000.
  • Table 1 The above results are summarized in Table 1.
  • the recovered PHBH was washed with 50 g of a mixed solvent of equal amounts of toluene and heptane and vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14.0 g (94%), the purity was 99% or more, and the 3HH unit was 3 mol%.
  • the weight average molecular weight after the above treatment was reduced to 1 million. The above results are summarized in Table 1.
  • the dried biomass (Ralstonia eutropha, weight average molecular weight 2.2 million, PHBH containing of 60 weight 0/0, 3-hydroxy to hexanoate (hereinafter abbreviated as 3HH) unit 7 mol%, moisture content 0.9%) of the oven
  • the heat treatment was performed at 50 ° C for 120 hours.
  • 24.8 g of this biomass and 700 g of black mouth form (aprotic organic solvent) were placed in a flask and heated at 30 ° C for 2 hours. Stirring at this time was good.
  • This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 30 ° C., and the PHBH solution was recovered by filtration. The filterability at this time was good.
  • the collected solution was kept at 30 ° C., and 400 g of hexane was gradually added while vigorously stirring the solution, and white PHBH was precipitated.
  • the liquid was cooled to room temperature.
  • PHBH can be easily recovered by filtration, and the recovered PHBH was washed with 50 g of a mixed solvent of an equal amount of toluene and hexane and then vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14.0 g (94%), the purity was 99% or more, and the 3HH unit was 7 mol%. Note that the weight average molecular weight after the above treatment decreased to 1.8 million.
  • Table 1 The above results are summarized in Table 1.
  • Example 9 The dried biomass used in Example 9 was heat-treated in an oven at 50 ° C. for 120 hours. Add 24.8 g of this noisy trout and 21.4 g of Tonolen to the flask, and 50. Heat treatment was performed at C for 120 hours. Stirring at this time was extremely good. This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 100 ° C., and the PHBH solution was recovered by filtration. The filterability at this time was very good. The recovered dissolved solution was kept at 90 ° C., and 210 g of heptane was gradually added while vigorously stirring the solution, and white PHBH was precipitated. The solution was cooled to room temperature.
  • PHBH can be easily recovered by filtration, and the recovered PHBH was washed with 50 g of a mixed solvent of equal amounts of toluene and heptane and then vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14. lg (95%), the purity was 99% or more, and the 3HH unit was 7 mol%.
  • the weight average after the above treatment The number of children decreased to 1.2 million. The above results are summarized in Table 1.
  • Example 9 The dried biomass used in Example 9 was heat-treated in an oven at 50 ° C. for 120 hours. 24.8 g of this noisy trout and 211.4 g of Tonolen were placed in a flask, and 2. Og of water was further added, followed by heat treatment at 50 ° C for 120 hours. The fluidity of the liquid at this time was good. This solution was transferred to a jacket type pressure filter kept at 100 ° C., and the PHBH solution was recovered by filtration. The filterability at this time was very good. The recovered solution was kept at 90 ° C, and 210 g of heptane was gradually added while vigorously stirring the solution, and white PHBH was precipitated. The liquid was cooled to room temperature.
  • Example 9 The dried biomass used in Example 9 was not subjected to heat treatment, and 24.8 g of this biomass and 2111.4 g of toluene were placed in a flask and subjected to heat treatment at 50 ° C. for 120 hours. The fluidity of the liquid at this time was good.
  • This solution was subjected to extraction operation at 100 ° C for 1 hour, then transferred to a jacket type pressure filter kept at 100 ° C, and a PHBH solution was collected by filtration. The filterability at this time was very good.
  • the recovered solution was kept at 90 ° C., and 210 g of heptane was gradually added while vigorously stirring the solution, and white PHBH was precipitated. The solution was cooled to room temperature. PHBH can be easily recovered by filtration.
  • the recovered PHBH was washed with 50 g of a mixed solvent of equal amounts of toluene and heptane and then vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14. lg (95%), the purity was 99% or more, and the 3HH unit was 7 mol%.
  • the weight average molecular weight after the treatment was reduced to 1.6 million. The above results are summarized in Table 1.
  • PHBH can be easily recovered by filtration, and the recovered PHBH was washed with 50 g of a mixed solvent of equal amounts of toluene and heptane and then vacuum dried at 45 ° C.
  • the recovered amount was 14. Og (94%), purity 99% or more, 3HH unit 7mol%. Note that the weight average molecular weight after the above treatment was reduced to 1.1 million. The above results are summarized in Table 1.

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Description

明 細 書
ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、ポリヒドロキシアルカノエートを含むバイオマスから、非プロトン性有機溶媒 を用いてポリヒドロキシアルカノエートを抽出して単離する方法において、加熱処理や 添加物を用いて重量平均分子量を低下させたポリヒドロキシアルカノエートを操作性 よく効率的に製造する方法に関する。
背景技術
[0002] ポリヒドロキシアルカノエート（以降、 PHAと略す）は、多くの微生物種の菌体内にェ ネルギー貯蔵物質として合成、蓄積される生分解性の熱可塑性ポリエステルである。 微生物によって天然の有機酸や油脂を炭素源に生産される PHAは、土中や水中の 微生物により完全に生分解されるため自然界の炭素循環プロセスに取り込まれること になる。従って、 PHAは生態系への悪影響がほとんどない環境調和型のプラスチッ ク材料と言える。近年、合成プラスチックが環境汚染、廃棄物処理、石油資源の観点 力も深刻な社会問題となるに至り、 PHAが環境に優しいグリーンプラスチックとして注 目され、その実用化が切望されている。
[0003] PHAを工業的に生産する場合には、生来的に PHAを生産する微生物を用いる場 合や PHA合成酵素遺伝子を微生物や植物に組換え、形質転換体を取得しそれを 製造用宿主として用いる場合がある。そのどちらの場合も PHAはそれらバイオマス中 に蓄積されるため、 PHAは、 PHAを含むバイオマスを回収し、そのバイオマスカも分 離精製することで製造される。
[0004] バイオマスカ の PHAの分離精製に関しては、 PHA溶解性の溶剤を用いて抽出し 、貧溶剤を添加して晶析を行 、結晶を回収する方法が最も簡便な方法として知られ ている。例えば、 PHAが蓄積されたバイオマスを乾燥し、乾燥バイオマスカ クロロホ ルムゃ塩化メチレンなどのハロゲン系有機溶媒を用 ヽて PHAを抽出した後、抽出残 渣を濾別し、抽出液をメタノールやへキサンなどの貧溶媒と混合することによって PH Aを析出させて回収する方法 (特許文献 1)がある。また、特許文献 2ではアセトンや ァセトニトリル、トルエンなどの溶媒で抽出する、さら〖こは、特許文献 3でも PHAを低 級ケトンゃジアルキルエーテルなどの溶媒で抽出することが述べられて 、る。しかし、 本発明者らがこれらの追試を行ったところ、平均分子量が 200万を超える PHAを含 有するバイオマスを用いたときに限って抽出時の液の粘性が異常に高くなり攪拌不 能となることや、残渣を濾別する際の濾過性が極めて悪ィ匕し、実質的に濾過できなく なることを見出した。また、特許文献 4の実施例ではコハク酸ジエステルやプチ口ラタ トンなどの溶媒での抽出時に平均分子量が若干低下しているが、いずれも平均分子 量が 100万以下の PHAを用いていることから、抽出時の液の粘性が異常に高くなり 攪拌不能となることや、残渣を濾別する際の濾過性が極めて悪ィ匕するといつた目的、 課題の記載はない。さらに、特許文献 3にはイソプロパノールやへキサノールなどの アルコール類での抽出、特許文献 5にはアセトンや酢酸エステル、トルエンなどの溶 媒での抽出が記載されているが、いずれも平均分子量に関する記載はない。しかし、 これらの特許文献にも抽出時の液の粘性が異常に高くなり攪拌不能となることや、残 渣を濾別する際の濾過性が極めて悪ィ匕するといつた目的、課題の記載はないことか ら、平均分子量が 200万以下の PHAを用いて!/、るものと考えられる。
[0005] このように、平均分子量が 200万を超える PHAを含有するバイオマスからの PHAの 抽出、精製に関しては、実質的に操作不能になってしまうという課題すら認識されて いないのが現状である。
特許文献 1：特開昭 59 - 205992号公報
特許文献 2：米国特許第 5942597号公報
特許文献 3：特表平 10— 504460号公報
特許文献 4:特開平 2— 69187号公報
特許文献 5：特開平 11— 511025号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明の課題は、ノィォマスカもの PHAの抽出、分離精製において、平均分子量 が 200万を超える PHAを含むバイオマスを用いても、抽出時の攪拌を円滑にでき、 且つ、抽出残渣の濾過性を良好なものとし、 PHAを操作性よく効率的に製造する方 法を提供することである。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、重量平均分子量が 2 00万を超える PHAを含むバイオマスの加熱処理を行うこと、及び Z又は、重量平均 分子量が 200万を超える PHAを含むバイオマスカ 非プロトン性有機溶媒により PH Aを抽出する際に加熱処理を行うことや、それらにカ卩えて水及び Z又はアルコールを 存在させ加熱処理を行うことにより重量平均分子量をコントロール、即ち重量平均分 子量を所望の値に低下させ、抽出時の攪拌を可能とできること、さらには抽出残渣の 濾過性を良好とし、生産性良ぐ工業的に PHAを製造できることを見出し、本発明を 完成するに至った。
[0008] 即ち、第一の本発明は、重量平均分子量が 200万を超えるポリヒドロキシアル力ノエ ートを含有するバイオマスから、非プロトン性有機溶媒を用いてポリヒドロキシアルカノ エートを抽出して単離する方法において、（a)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒 を添加する前に 40〜500°Cで加熱処理する、 (b)該バイオマスを非プロトン性有機 溶媒を添加する前に 40〜500°Cで加熱処理しておき、さらに、非プロトン性有機溶 媒中で 40〜200°Cで加熱処理する、（c)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添 加する前に 40〜500°Cで加熱処理しておき、さらに、水及び Z又はアルコールが存 在する状態にぉ ヽて非プロトン性有機溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理を行う、 (d) 該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前には加熱処理せずに、非プロトン 性有機溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理する、 (e)該バイオマスを非プロトン性有機 溶媒を添加する前には加熱処理せずに、水及び Z又はアルコールが存在する状態 にお 、て非プロトン性有機溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理を行う、 t\、つた（a)〜（ e)の処理法の内、何れかの処理を経て、ポリヒドロキシアルカノエートの重量平均分 子量を下げることを特徴とするポリヒドロキシアルカノエートの製造方法に関する。 好ましい実施態様は、非プロトン性有機溶媒が、炭素数 6〜10の芳香族炭化水素類 、炭素数 3〜7のケトン類、及び炭素数 4〜8の脂肪酸アルキルエステル類カゝらなる群 より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアルカノ エートの製造方法に関する。 また好ましくは、炭素数 6〜： LOの芳香族炭化水素類力 ベンゼン、クロルベンゼン、ト ルェン、キシレン、ェチルベンゼン、タメン、ブチルベンゼン、シメン及びそれらの異 性体力もなる群より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする上記記載のポリヒド ロキシアルカノエートの製造方法、
炭素数 3〜7のケトン類力 アセトン、メチルェチルケトン、メチルブチルケトン、ペンタ ノン、へキサノン、シクロへキサノン、ヘプタノン、及びそれらの異性体からなる群より 選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアルカノエー トの製造方法、
炭素数 4〜8の脂肪酸アルキルエステル類力 酢酸ェチル、酢酸プロピル、酢酸ブチ ル、酢酸ペンチル、酢酸へキシル、及びそれらの異性体からなる群より選ばれる少な くとも 1種であることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に加熱処理する場合の時間が、 1 分〜 240時間であることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造 方法、
バイオマスを非プロトン性有機溶媒中で加熱処理する場合の時間が、 1分〜 240時 間であることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法、 水及び Z又はアルコールが存在する状態においてバイオマスを非プロトン性有機溶 媒中で加熱処理する場合の時間が、 1分〜 240時間であることを特徴とする上記記 載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法、
水及び Z又はアルコールの量力 非プロトン性有機溶媒 100重量部に対して 0. 01 〜70重量部であることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造 方法、
アルコール力 S、炭素数 1〜20のアルコールであることを特徴とする上記記載のポリヒ ドロキシアルカノエートの製造方法、
ァノレコーノレが、メタノーノレ、エタノーノレ、プロパノーノレ、ブタノーノレ、ペンタノ一ノレ、へ キサノール、ヘプタノール、ォクタノール、ノナノール、デカノール、及びそれらの異性 体力 なる群より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする上記記載のポリヒドロ キシアルカノエートの製造方法、
ポリヒドロキシアルカノエート力 3—ヒドロキシブチレート、 3—ヒドロキシバレレート、 3 ーヒドロキシプロピオネート、 4ーヒドロキシブチレート、 4ーヒドロキシバレレート、 5—ヒ ドロキシバレレート、 3—ヒドロキシへキサノエート、 3—ヒドロキシヘプタノエート、 3—ヒ ドロキシォクタノエート、 3—ヒドロキシノナノエートおよび 3—ヒドロキシデカノエートか らなる群力 選択されるモノマーのうち少なくとも 2種類以上が共重合した共重合体で あることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法、 ポリヒドロキシアルカノエートカ 3—ヒドロキシへキサノエートと他のヒドロキシアルカノ エート 1種以上との共重合体であることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアル力 ノエートの製造方法、
ポリヒドロキシアルカノエート力 3—ヒドロキシへキサノエートと 3—ヒドロキシブチレ一 トとの共重合体であることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアルカノエートの製 造方法、
ポリヒドロキシァノレカノエートカ Alcaligenes属、 Azotobacter属、 Bacillus属、 Clo stridium晨、 Halobacterium属、 NorcamaJ¾、 Rhodo spirillum晨、 Pseudomon as晨、 Ralstonia属、 Zoogloea属、 Candida属、 Yarrowia属、 Saccharomyces晨 、Aeromonas属カ なる群より選択される菌で生産されたポリヒドロキシアルカノエー トであることを特徴とする上記記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法、 ポリヒドロキシアルカノエートカ ァエロモナス.キヤビエ由来のポリヒドロキシアルカノ エート合成遺伝子群を導入された形質転換体で生産されたポリヒドロキシアル力ノエ ートである上記記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法、
ポリヒドロキシアルカノエートカ ァエロモナス.キヤビエ由来のポリヒドロキシアルカノ エート合成遺伝子群を導入された Ralstonia eutrophaで生産されたポリヒドロキシ アルカノエートである上記記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法、に関する
第二の本発明は、重量平均分子量が 200万を超えるポリヒドロキシアルカノエートを 含有するバイオマスから、非プロトン性有機溶媒を用いてポリヒドロキシアルカノエート を抽出して単離する方法にぉ 、て、 (a)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添カロ する前に 40〜500°Cで加熱処理する、 (b)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を 添加する前に 40〜500°Cで加熱処理しておき、さらに、非プロトン性有機溶媒中で 4 0〜200°Cで加熱処理する、（c)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前 に 40〜500°Cで加熱処理しておき、さらに、水及び Z又はアルコールが存在する状 態にお 、て非プロトン性有機溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理を行う、 (d)該バイオ マスを非プロトン性有機溶媒を添加する前には加熱処理せずに、非プロトン性有機 溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理する、 (e)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を 添加する前には加熱処理せずに、水及び Z又はアルコールが存在する状態におい て非プロトン性有機溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理を行う、 t\、つた（a)〜（e)の処 理法の内、何れかの処理を経て得られたバイオマスからポリヒドロキシアルカノエート を抽出し、かつ抽出残渣物質中の溶媒含量を低下させることを特徴とする抽出残渣 物質の製造方法に関する。
第三の本発明は、上記より製造した抽出残渣物質からなる動物用飼料、微生物飼料 、又は植物用肥料に関する。
[0010] 以下、本発明につき、さらに詳細に説明する。まず、第一の本発明である、ポリヒドロ キシアルカノエートを含有するバイオマスから、非プロトン性有機溶媒を用いてポリヒ ドロキシアルカノエートを抽出して単離する方法について説明する。
[0011] <ポリヒドロキシアルカノエートの抽出単離方法 >
本発明に用いられるバイオマスは、細胞内にポリヒドロキシアルカノエート（PHA)を 蓄積することが可能な生物であれば特に限定されない。例えば、 Alcaligenes lipol ytica、 Alcaligenes latus等のァノレカリゲネス (Alcaligenes)属、 Ralstonia eutr ophaなどのラルストニア（Ralstonia)属、シュウドモナス属（Pseudomonas)、バチ ルス属（Bacillus)、ァゾトパクター属（Azotobacter)、ノカルディア属（Nocardia)、 クロストリジゥム（Clostridium)属、ハロバクテリゥム（Halobacterium)属、ロドスピリ リウム（Rhodospirillum)属、ズーグレア（Zoogloea)属、キャンディダ (Candida)属 、ャロウィァ (Yarrowia)属、サッカロミセス (Saccharomyces)属、ァエロモナス属 ( Aeromonas)などの微生物は、培養条件を調整することによって PHAを細胞内に 蓄積することが可能である。また前記微生物は、これら微生物の PHA合成に関与す る遺伝子群を導入した形質転換体であっても良い。その場合、宿主としては特に限 定されず、上記微生物の他、大腸菌や酵母 (国際公開第 01Z88144号パンフレット 参照）などの微生物や、さらには植物などが挙げられる。このなかで、ァエロモナス属 のァエロモナス.キヤビエ（A. caviae)や、該 A. caviaeの PHA合成酵素群の遺伝 子を導入した形質転換体が、ポリマーとして優れた PHAを合成できる能力があるとい う点で好ましい。特に、 A. caviaeの PHA合成酵素群の遺伝子を導入した Ralstoni a eutrophaがより好ましぐ該微生物の 1例は、 Alcaligenes eutrophus AC32 ( 原寄託日：平成 8年 8月 12日、平成 9年 8月 7日に移管、受託番号: FERM BP— 6 038)として日本国茨城県つくば巿東 1丁目 1番地 1中央第 6にある独立行政法人産 業技術総合研究所特許生物寄託センターに、ブダペスト条約に基づいて国際寄託 されている。
[0012] ここに挙げた PHA生産微生物の培養方法については特に限定されないが、例えば 特開 2001— 340078号公報に示した当業者に周知の方法が用いられる。培養完了 後は、バイオマスを常法で、例えば噴霧乾燥等により直接培養液力も乾燥バイオマス を得る、あるいは、遠心や膜分離などの方法によりバイオマスを回収する。回収した バイオマスは、乾燥した状態、あるいは水で湿った湿バイオマスの状態で抽出工程 に用いることができる。また、回収菌体をメタノール、アセトン等の脂質溶剤で洗浄し た湿バイオマス、あるいはこれを乾燥したものも PHA抽出用バイオマスとして用いる ことができる。
[0013] 培養後の微生物菌中の PHA含有率は、高い方が好ましいのは当然であり、工業レ ベルでの適用においては乾燥バイオマス中に 50重量％以上の PHAが含有されて いるのが好ましぐ以後の分離操作、分離ポリマーの純度等を考慮するとより好ましい PHA含有率は 60重量％以上、さらに好ましくは 70重量％以上である。
[0014] 本発明の PHAの製造方法は、重量平均分子量が 200万を超える PHAの分子量を 下げることにより、 PHAの抽出 ·単離を容易にする方法である力 上記分子量が 250 万を超えるものに好適である。なお、本明細書における重量平均分子量は、 Shodex K806L (300 X 8mm、 2本連結）（昭和電工社製)を装着した島津製作所製ゲルク 口マトグラフィシステム (RI検出）を用い、ポリスチレンを分子量標準としたゲルクロマト グラフィ一法で得られる値である。
[0015] 上記で得られた PHAを含有するバイオマスから PHAを抽出するために、該バイオマ スに非プロトン性有機溶媒を添加して、所定の温度で、所定の時間攪拌する。
本発明に使用される非プロトン性有機溶媒としては、炭素数 6〜10の芳香族炭化水 素類、炭素数 3〜7のケトン類、及び炭素数 4〜8の脂肪酸アルキルエステル類、クロ 口ホルム、塩化メチレンなどのハロゲン系有機溶媒等が挙げられる。なかでも、炭素 数 6〜10の芳香族炭化水素類、炭素数 3〜7のケトン類、及び炭素数 4〜8の脂肪酸 アルキルエステル類力もなる群より選ばれる少なくとも 1種であることが好ましい。 炭素数 6〜10の芳香族炭化水素類としては、ベンゼン、クロルベンゼン、トルエン、キ シレン、ェチルベンゼン、タメン、ブチルベンゼン、シメン、及びそれらの異性体（例え ば、 1, 2, 3 トリメチルベンゼン、 1, 2, 4 トリメチルベンゼンなど）が挙げられる。 また、炭素数 3〜7のケトン類としては、アセトン、メチルェチルケトン、メチルブチルケ トン、ペンタノン、へキサノン、シクロへキサノン、ヘプタノン、及びそれらの異性体（例 えば、メチル n—アミルケトン、メチルイソブチルケトン、 2 へキサノン、 3 へキサノ ン、 5—メチル 2 へキサノンなど）が挙げられる。
さら〖こ、炭素数 4〜8の脂肪酸アルキルエステル類としては、酢酸ェチル、酢酸プロピ ル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸へキシル、及びそれらの異性体（例えば、酢酸 イソブチル、酢酸イソァミル、イソ酪酸イソブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸 ェチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸ペンチル、酪酸メ チル、酪酸ェチル、酪酸プロピル、酪酸ブチル、吉草酸メチル、吉草酸ェチルなど） が挙げられる。
上記非プロトン性有機溶媒としては、少なくとも 1種を用いることができる。これらの非 プロトン性有機溶媒の中で、炭素数 6〜10の芳香族炭化水素類、及び炭素数 3〜7 のケトン類がより好ましぐ溶解度が高い点で、トルエン、ベンゼン、クロルベンゼン、 アセトン、メチルェチルケトン、酢酸ブチル、プロピオン酸ブチルがさらに好ましぐ中 でも比較的安価なトルエンが特に好ま 、。
[0016] 本発明の PHAの製造方法では、上記 PHAを含有するバイオマスに非プロトン性有 機溶媒を添加して PHAを抽出単離する際に、 PHAの重量平均分子量をコントロー ルして、所望の分子量に下げるために、以下の（a)〜（e)の内、何れかの処理を行う
(a)上記 PHAを含有するノィォマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に 40〜5 00°Cで加熱処理する、
(b)上記 PHAを含有するバイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に 40〜5 00°Cで加熱処理しておき、さら〖こ、非プロトン性有機溶媒中で 40〜200°Cで加熱処 理する、
(c)上記 PHAを含有するノィォマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に 40〜5 00°Cで加熱処理しておき、さらに、水及び Z又はアルコールが存在する状態におい て非プロトン性有機溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理を行う
(d)上記 PHAを含有するバイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前には加熱 処理せずに、非プロトン性有機溶媒中で 40〜 200°Cで加熱処理する
(e)上記 PHAを含有するバイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前には加熱 処理せずに、水及び Z又はアルコールが存在する状態にぉ ヽて非プロトン性有機溶 媒中で 40〜200°Cで加熱処理を行う。
<処理（a) >
上記で得られたバイオマスに非プロトン性有機溶媒を添加する前に、加熱処理をす ることで、 PHAの重量平均分子量をコントロールして下げる。バイオマスを加熱処理 する場合の上限温度は 500°Cである。また下限温度は 40°Cであり、好ましくは 50°C 、更に好ましくは 60°C、特に好ましくは 70°C、極めて好ましくは 80°C、最も好ましくは 90°Cである。加熱処理温度が 40°Cより低いと、 PHAの重量平均分子量の低下度合 いが不十分となり、生産性やコストの面で問題となる。一方、加熱処理温度が 500°C より高いと、重量平均分子量のコントロールができなくなる。
加熱処理時間の上限は 240時間が好ましい。下限は好ましくは 1分、より好ましくは 1 0分、更に好ましくは 20分、特に好ましくは 30分、極めて好ましくは 1時間である。言 うまでもなぐ重量平均分子量をコントロールするために加熱処理温度の違いにより 処理時間を調節することができる。処理時間が 1分より短いと、 PHAの重量平均分子 量の低下度合いが不十分となる場合があり、また、生産性やコストの面で問題となる 場合がある。一方、処理時間が 240時間より長いと、重量平均分子量のコントロール ができなくなる場合がある。
ノィォマスの加熱機器としては、特に限定は無いが、例えば、噴霧乾燥機、真空定 温乾燥機、ドラムヒーター、高温加熱炉、セラミックヒーター、シリコンラバーヒーター、 高周波連続加熱装置、遠赤外線ヒーター、マイクロ波加熱装置などが好適に使用で きる。もちろんこれらの機器を組み合わせて加熱することもできる。なお、バイオマス は乾燥されているものを用いるのが好ましい。ノィォマスを乾燥する場合は、上記カロ 熱方法などの周知の方法で乾燥できる。
[0018] <処理（b) >
処理 (b)では、処理 (a)に加えて、非プロトン性有機溶媒を添加した後にも、攪拌しな がら該混合液を加熱処理することで、 PHAの重量平均分子量をコントロールして下 げる。バイオマスを非プロトン性有機溶媒中で加熱処理する場合の上限温度は 200 °Cである。下限温度は 40°Cであり、好ましくは 50°C、更に好ましくは 60°C、特に好ま しくは 70°C、極めて好ましくは 80°C、最も好ましくは 90°Cである。加熱処理温度が 40 °Cより低いと、 PHAの重量平均分子量の低下度合いが不十分となり、また、生産性 やコストの面で問題となる場合がある。一方、加熱処理温度が 200°Cより高いと、重 量平均分子量のコントロールができなくなる。
加熱処理時間の上限は 240時間が好ましい。下限は好ましくは 1分、より好ましくは 1 時間、更に好ましくは 2時間、特に好ましくは 3時間、極めて好ましくは 4時間、最も好 ましくは 5時間である。言うまでもなぐ重量平均分子量をコントロールするために加熱 処理温度の違いにより処理時間を調節することができる。処理時間が 1分より短いと、 PHAの重量平均分子量の低下度合いが不十分となる場合があり、また、生産性ゃコ ストの面で問題となる場合がある。一方、処理時間が 240時間より長いと、重量平均 分子量のコントロールができなくなる場合がある。
なお、バイオマスは乾燥されたものを用いるのが好ましい。バイオマスを乾燥する場 合は、処理 (a)の項に記載の周知の方法で乾燥できる。
[0019] <処理（c) >
処理 (c)では、非プロトン性有機溶媒を添加した際に、さらに水及び Z又はアルコー ルを共存させて、それから攪拌しながら該混合液を加熱処理することで、 PHAの重 量平均分子量をコントロールして下げる。水及び Z又はアルコールの共存下に加熱 処理を行うことにより、 PHAの重量平均分子量を下げる効果が高まる。水及び Z又 はアルコールが存在する状態において、ノィォマスを非プロトン性有機溶媒中で、加 熱処理を行う場合の上限温度は 200°Cである。下限温度は 40°C、好ましくは 50°C、 更に好ましくは 60°C、特に好ましくは 70°C、極めて好ましくは 80°C、最も好ましくは 9 0°Cである。加熱処理温度が 40°Cより低いと、 PHAの重量平均分子量の低下度合 いが不十分となり、また、生産性やコストの面で問題となる。一方、加熱処理温度が 2 00°Cより高いと、重量平均分子量のコントロールができなくなる。
加熱処理時間の上限は 240時間が好ましい。下限は好ましくは 1分、より好ましくは 3 0分、更に好ましくは 1時間、特に好ましくは 2時間、極めて好ましくは 3時間、最も好 ましくは 4時間である。
また、加熱処理の際の水及び Z又はアルコールの量は、非プロトン性有機溶媒 100 重量部に対して好ましくは 0. 01〜70重量部、より好ましくは 0. 1〜50重量部、更に 好ましくは 1〜30重量部である。言うまでもなぐ加熱処理温度や加熱処理時間の違 いにより水及び Z又はアルコール量を調節することができ、逆に、水及び Z又はアル コール量の違いにより加熱処理温度や加熱処理時間を調節することができる。系中 に存在する水及び Z又はアルコールの量が 0. 01重量部より少なかったり、加熱処 理時間が 1分より短いと、 PHAの重量平均分子量の低下度合いが不十分となる場合 があり、また、生産性やコストの面で問題となる場合がある。一方、処理時間が 240時 間より長かったり、水及び Z又はアルコールの量が 70重量部より多いと、重量平均分 子量のコントロールができなくなる場合がある。
アルコールの種類としては、好ましくは炭素数 1〜20のアルコール、より好ましくは炭 素数 1〜15のアルコール、更に好ましくは炭素数 1〜10のアルコールであり、例えば 、メタノーノレ、エタノーノレ、プロパノーノレ、ブタノーノレ、ペンタノ一ノレ、へキサノーノレ、へ プタノール、ォクタノール、ノナノール、デカノール、及びそれらの異性体が挙げられ る。
なお、バイオマスは、溶媒を添加する前の加熱処理では乾燥したものを用いてもよい し、水に懸濁したものを用いてもよい。
[0021] <処理（d) >
処理 (d)では、上記で得られたバイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前には 加熱処理せずに、非プロトン性有機溶媒を添加し、その後は処理 (b)と同様に、攪拌 しながら該混合液を加熱処理することで、 PHAの重量平均分子量をコントロールして 下げる。バイオマスを非プロトン性有機溶媒中で加熱処理する場合の上限温度は 20 0°Cである。下限温度は 40°Cであり、好ましくは 50°C、更に好ましくは 60°C、特に好 ましくは 70°C、極めて好ましくは 80°C、最も好ましくは 90°Cである。加熱処理温度が 40°Cより低いと、 PHAの重量平均分子量の低下度合いが不十分となり、また、生産 性やコストの面で問題となる。一方、加熱処理温度が 200°Cより高いと、重量平均分 子量のコントロールができなくなる。
加熱処理時間の上限は 240時間が好ましい。下限は好ましくは 1分、より好ましくは 1 時間、更に好ましくは 2時間、特に好ましくは 3時間、極めて好ましくは 4時間、最も好 ましくは 5時間である。言うまでもなぐ分子量をコントロールするために加熱処理温度 の違いにより処理時間を調節することができる。処理時間が 1分より短いと、 PHAの 重量平均分子量の低下度合いが不十分となる場合があり、また、生産性やコストの面 で問題となる場合がある。一方、処理時間が 240時間より長いと、重量平均分子量の コントロールができなくなる場合がある。
バイオマスの加熱機器としては、処理 (a)の項に記載したものを同様に用いることが できる。なお、バイオマスは乾燥されているものを用いる。ノィォマスを乾燥する場合 は、処理 (a)の項に記載の周知の方法で乾燥できる。
[0022] <処理（e) >
処理 (e)では、非プロトン性有機溶媒を添加した際に、さらに水及び Z又はアルコー ルを共存させて、それから攪拌しながら該混合液を加熱処理することで、 PHAの重 量平均分子量をコントロールして下げる。水及び Z又はアルコールの共存下に処理 を行うことにより、 PHAの重量平均分子量を下げる効果が高まる。水及び Z又はアル コールが存在する状態にぉ ヽて、バイオマスを非プロトン性有機溶媒中で加熱処理 する場合の上限温度は 200°Cである。下限温度は 40°C、好ましくは 50°C、更に好ま しくは 60°C、特に好ましくは 70°C、極めて好ましくは 80°C、最も好ましくは 90°Cであ る。加熱処理温度が 40°Cより低いと、 PHAの重量平均分子量の低下度合いが不十 分となり、また、生産性やコストの面で問題となる。一方、加熱処理温度が 200°Cより 高いと、重量平均分子量のコントロールができなくなる。
加熱処理時間の上限時間は 240時間が好ま 、。下限時間は好ましくは 1分、より好 ましくは 30分、更に好ましくは 1時間、特に好ましくは 2時間、極めて好ましくは 3時間 、最も好ましくは 4時間である。
また、加熱処理時に存在させる水及び Z又はアルコールの量は、非プロトン性有機 溶媒 100重量部に対して好ましくは 0. 01〜70重量部、より好ましくは 0. 1〜50重量 部、更に好ましくは 1〜30重量部である。言うまでもなぐ加熱処理温度や加熱処理 時間の違いにより水及び Z又はアルコール量を調節することができ、逆に、水及び Z 又はアルコール量の違いにより加熱処理温度や加熱処理時間を調節することができ る。系中に存在する水及び Z又はアルコールの量が 0. 01重量部より少なかったり、 加熱処理時間が 1分より短いと、 PHAの重量平均分子量の低下度合いが不十分と なる場合があり、また、生産性やコストの面で問題となる場合がある。一方、処理時間 が 240時間より長いと、重量平均分子量のコントロールができなくなる場合がある。
[0023] アルコールの種類としては、好ましくは炭素数 1〜20のアルコール、より好ましくは炭 素数 1〜15のアルコール、更に好ましくは炭素数 1〜10のアルコールであり、例えば 、メタノーノレ、エタノーノレ、プロパノーノレ、ブタノーノレ、ペンタノ一ノレ、へキサノーノレ、へ プタノール、ォクタノール、ノナノール、デカノール、及びそれらの異性体が挙げられ る。
なお、バイオマスは乾燥されているものを用いてもよいし、水に懸濁したものを用いる こともできる。バイオマスを乾燥する場合は、処理 (a)の項に記載の周知の方法で乾 燥できる。
[0024] これらの処理により PHAの重量平均分子量が低下するが、低下後の重量平均分子 量は、 200万以下、好ましくは 175万以下、より好ましくは 150万以下である。また、 好ましくは 50万以上である。本発明は、低下させる前の PHAの重量平均分子量が 2 00万を超える時に、抽出時の液の粘性が異常に高くなり攪拌不能となることや、抽出 残渣を濾別する際の濾過性が極めて悪ィ匕する、といった問題に対して、 PHAの分子 量が低下することによる効果が顕著である。
[0025] 上記 (a)〜（e)の処理を経て得られた液は、所定の温度に保温した、例えばジャケッ ト式加圧濾過器に移し濾過により PHA溶解液を回収することができる。
具体的には、上記（a)〜（e)の処理を経て、重量平均分子量を低下させた PHAの抽 出液力 抽出残渣を濾別し、貧溶媒を添加することにより、 PHAを結晶化させること ができる。貧溶媒の種類としては、特に限定されないが、炭素数 6〜12の脂肪族炭 化水素が好ましぐ例えば、へキサン、ヘプタン、メチルシクロへキサン、オクタン、ノ ナン、デカン、ドデカン、ゥンデカン、及びそれらの異性体が挙げられる。上記貧溶媒 としては、少なくとも 1種用いることができる。また、抽出溶媒が水との親和性が高い溶 媒、例えば、アセトンなどの場合は、貧溶媒として水を添加し、 PHAを結晶化させる ことができる。
[0026] 結晶化後の PHAの回収は、 PHAのスラリー力も液体を濾過、遠心分離など当業者 には周知の方法で行われる。回収した PHAは抽出溶媒と貧溶媒の中から選択され る溶媒にて洗浄できる力 これらに限られるわけではなぐ例えば、水、メタノール、ェ タノール、アセトン、へキサンなどの溶媒、又はその混合物でも洗浄できる。 PHAの 乾燥は、当業者には周知の方法、例えば、気流乾燥、真空乾燥などで行われる。
[0027] 本発明における PHAは、ヒドロキシアルカノエート成分としては特に限定されないが 、具体的には、 3—ヒドロキシブチレート（3HB)、 3—ヒドロキシバレレート（3HV)、 3 ーヒドロキシプロピオネート、 4ーヒドロキシブチレート、 4ーヒドロキシバレレート、 5—ヒ ドロキシバレレート、 3—ヒドロキシへキサノエート（3HH)、 3—ヒドロキシヘプタノエー ト、 3—ヒドロキシォクタノエート、 3—ヒドロキシノナノエート、 3—ヒドロキシデカノエート などが挙げられる。本発明における PHAは、これらヒドロキシアルカノエートの単重合 体であっても、 2種以上が共重合した共重合体であってもよいが、共重合体が好まし い。 PHAの具体例としては、 3HBの単重合体である PHBや、 3HBと 3HVの 2成分 共重合体である PHBV、 3HBと 3HHとの 2成分共重合体 PHBH (ポリ（3—ヒドロキ シブチレート— co— 3—ヒドロキシへキサノエ一ト））（特許第 2777757号公報参照） または、 3HBと 3HVと 3HHとの 3成分共重合体 PHBHV (特許第 2777757号公報 参照）などが例示できる。特に、生分解性ポリマーとしての分解性と柔らかい性質を 持つ点で、モノマー成分として 3HHを有する共重合体が好ましぐより好ましくは PH BHである。このとき PHBHを構成する各モノマー成分のユニット比については特に 限定されるものではないが、晶析時の結晶性状の良好さから、好ましくは 3HHュニッ トは 20mol%以下であり、より好ましくは 15mol%以下、更には 10mol%以下が好ま しい。 PHBHVの場合、構成する各モノマーユニット比については特に限定されるも のではないが、例えば、 3HBユニットの含量は l〜95mol%、 3HVユニットの含量は l〜96mol%、 3HHユニットの含量は l〜30mol%といった範囲のものが好適である
[0028] 本発明により得られたポリヒドロキシアルカノエートは、各種繊維、糸、ロープ、織物、 編物、不織布、紙、フィルム、シート、チューブ、板、棒、容器、袋、部品、発泡体など の形状に成形できる。また、 2軸延伸フィルムにも加工できる。その成形品は、農業、 漁業、林業、園芸、医学、衛生品、衣料、非衣料、包装、その他の分野に好適に用 いることがでさる。
[0029] 本発明は、また、上記（a)〜（e)の何れかの処理を経て PHAを含有するバイオマス カゝら PHAを抽出し、かつ抽出残渣物質中の溶媒含量を低下させることを特徴とする 抽出残渣物質の製造方法である。 PHAを含有するバイオマスカ PHAを抽出する 方法としては、上述の PHAの製造方法を用いる他、その他の公知の方法を用いるこ ともできるが、本発明にお 、ては上述の PHAの製造方法を用いる。
上記抽出残渣物質の溶媒含量を低下させる方法としては特に限定されず、例えば、 加熱乾燥、真空定温乾燥、ドラムヒーター、高温加熱炉、遠赤外線ヒーター等が挙げ られる。本発明により処理した後の抽出残渣物質は動物用飼料、微生物用飼料、あ るいは植物用肥料として用いることが好ましい。従って、本発明で用いる溶媒は、飼 料あるいは肥料として許容可能の量であることが好ましい。しかし、溶媒は抽出残渣 物質力も実質的に除去する方が好ましい。
上記抽出残渣物質力 なる動物用飼料、微生物用飼料、又は植物用肥料も、本発 明の一つである。
発明の効果 [0030] 本発明の方法により、バイオマスに含まれる PHAの重量平均分子量が 200万以上と 高くても、 PHAを溶媒により回収する際、抽出時の攪拌を困難とせず、かつ、抽出残 渣の濾過性を良好なものとし、生産性良ぐ工業的に安価な PHAの製造方法を提供 できる。
発明を実施するための最良の形態
[0031] 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。実施例においては、何れも共 重合ポリエステルとして、 PHBHを重合の上、使用した。もちろん本発明はこれら実 施例にその技術範囲を限定するものではなぐ PHBHに限られるものではない。 なお、本実施例における PHBHの重量平均分子量の測定は、 Shodex K806L (3 00 X 8mm, 2本連結）（昭和電工社製)を装着した島津製作所製ゲルクロマトグラフ ィシステム (RI検出）を用いクロ口ホルムを移動相として分析した。分子量標準サンプ ルには市販の標準ポリスチレンを用いた。また PHBHの純度は PHBHをメチルエス テルイ匕しガスクロマトグラフィにより測定した。水分含量はケット科学研究所製の赤外 線水分計 FD— 230を用いて測定した。
[0032] (実施例 1) 処理 (a)を経た PHAの回収
乾燥されたバイオマス（Ralstonia eutropha,重量平均分子量 300万、 PHBH含 量 60重量0 /0、 3—ヒドロキシへキサノエート（以下、 3HHと略す）ユニット 3mol%、水 分含量 0. 8%)をオーブンにて 130°Cで 1時間、加熱処理を行った。このバイオマス 24. 8gとクロ口ホルム（非プロトン性有機溶媒） 700gをフラスコに入れ、 30°Cで 2時間 、加熱処理を行った。このときの攪拌は極めて良好であった。この液を 30°Cに保温し たジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収した。この際の濾過 性は極めて良好であった。回収した溶解液を 30°Cに保温し、溶液を強攪拌しながら へキサン 1400gを徐々に添加すると白色の PHBHが析出した。この液を室温まで冷 却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収した PHBHをトルエンとへキサン の等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回収量は 14. lg (95%)、純 度 99%以上、 3HHユニット 3mol%であった。なお、上記処理後の重量平均分子量 は 140万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0033] (実施例 2) 処理 (b)を経た PHAの回収 実施例 1に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 130°Cで 1時間、加熱処理を行つ た。このバイオマス 24. 8gとトノレェン 211. 4gをフラスコに入れ、さらに、 100°Cで 1時 間、加熱処理を行った。このときの攪拌は極めて良好であった。この液を 100°Cに保 温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収した。この際の 濾過性は極めて良好であった。回収した溶解液を 90°Cに保温し、溶液を強攪拌しな 力 Sらヘプタン 210gを徐々に添加すると、白色の PHBHが析出した。この液を室温ま で冷却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収した PHBHをトルエンとヘプ タンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回収量は 14. lg (95%)、 純度 99%以上、 3HHユニット 3mol%であった。なお、上記処理後の重量平均分子 量は 130万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0034] (比較例 1)
実施例 1に用いた乾燥バイオマスを、加熱処理せずに、このバイオマス 24. 8gとクロ 口ホルム (非プロトン性有機溶媒） 700gをフラスコに入れ、 30°Cで 2時間、抽出操作 を行った力 液の流動性は悪ぐ攪拌は極めて困難であった。この液を 30°Cに保温 したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収しょうとしたものの 、この際の濾過性が極めて悪ぐ回収不能であった。なお、このときの重量平均分子 量は 300万と、全く低下していなかった。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0035] (比較例 2)
実施例 1に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 30°Cで 10時間、加熱処理を行つ た。このバイオマス 24. 8gとクロ口ホルム（非プロトン性有機溶媒） 700gをフラスコに 入れ、 30°Cで 2時間、抽出操作を行った力 液の流動性は悪ぐ攪拌は極めて困難 であった。この液を 30°Cに保温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH 溶解液を回収しょうとしたものの、この際の濾過性が極めて悪ぐ回収不能であった。 なお、このときの重量平均分子量は 300万と、全く低下していな力つた。以上の結果 は、表 1にまとめる。
[0036] (実施例 3) 処理 (b)を経た PHAの回収
実施例 1に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 130°Cで 1時間、加熱処理を行つ た。このバイオマス 24. 8gとトノレェン 211. 4gをフラスコに入れ、さらに、 100°Cで 10 時間、加熱処理を行った。この際の液の流動性は良好であった。この液を 100°Cに 保温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収した。この際 の濾過性は極めて良好であった。回収した溶解液を 90°Cに保温し、溶液を強攪拌し ながらヘプタン 210gを徐々に添加すると、白色の PHBHが析出した。この液を室温 まで冷却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収した PHBHをトルエンとへ ブタンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回収量は 14. 0g (94% )、純度 99%以上、 3HHユニット 3mol%であった。なお、上記処理後の重量平均分 子量は 90万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0037] (比較例 3)
実施例 1に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 30°Cで 10時間、加熱処理を行つ た。このバイオマス 24. 8gとクロ口ホルム（非プロトン性有機溶媒） 700gをフラスコに 入れ、さらに、 30°Cにて 10時間、加熱処理を行ったが、液の流動性は悪ぐ攪拌は 極めて困難であった。この液を 30°Cに保温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過 により PHBH溶解液を回収しょうとしたものの、この際の濾過性が極めて悪ぐ回収 不能であった。なお、このときの重量平均分子量は 300万と、全く低下していなかつ た。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0038] (実施例 4) 処理 (c)を経た PHAの回収
実施例 1に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 130°Cで 1時間、加熱処理を行つ た。このノィ才マス 24. 8gとトノレェン 211. 4gをフラスコに人れ、さらに、水 2. Ogを添 加し、 100°Cにて 10時間、加熱処理を行った。この際の液の流動性は良好であった 。この液を 100°Cに保温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液 を回収した。この際の濾過性は極めて良好であった。回収した溶解液を 90°Cに保温 し、溶液を強攪拌しながらヘプタン 210gを徐々に添加すると、白色の PHBHが析出 した。この液を室温まで冷却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収した P HBHをトルエンとヘプタンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回 収量は 14. lg (95%)、純度 99%以上、 3HHユニット 3mol%であった。なお、上記 処理後の重量平均分子量は 50万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる [0039] (比較例 4)
実施例 1に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 30°Cで 10時間、加熱処理を行つ た。このバイオマス 24. 8gとクロ口ホルム（非プロトン性有機溶媒） 700gをフラスコに 入れ、さらに、水 0. Olgを添加し、 30°Cにて 10時間、加熱処理を行った。この液の 流動性は悪ぐ攪拌は極めて困難であった。この液を 30°Cに保温したジャケット式カロ 圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収しょうとしたものの、この際の濾過性 が極めて悪ぐ回収不能であった。なお、このときの重量平均分子量は 300万と、全く 低下していな力つた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0040] (実施例 5) 処理（c)を経た PHAの回収
実施例 1に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 130°Cで 1時間、加熱処理を行つ た。このバイオマス 24. 8gとトルエン 211. 4gをフラスコに入れ、さらに、メタノール 2. Ogを添カ卩し、 100°Cにて 10時間、加熱処理を行った。この際の液の流動性は良好で あった。この液を 100°Cに保温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH 溶解液を回収した。この際の濾過性は極めて良好であった。回収した溶解液を 90°C に保温し、溶液を強攪拌しながらヘプタン 210gを徐々に添加すると、白色の PHBH が析出した。この液を室温まで冷却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収 した PHBHをトルエンとヘプタンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した 。回収量は 14. Og (94%)、純度 99%以上、 3HHユニット 3mol%であった。なお、 上記処理後の重量平均分子量は 50万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまと める。
[0041] (比較例 5)
実施例 1に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 30°Cで 10時間、加熱処理を行つ た。このバイオマス 24. 8gとクロ口ホルム（非プロトン性有機溶媒） 700gをフラスコに 入れ、さらに、メタノール 0. Olgを添カ卩し、 30°Cにて 10時間、加熱処理を行った。こ の液の流動性は悪ぐ攪拌は極めて困難であった。この液を 30°Cに保温したジャケ ット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収しょうとしたものの、この際の 濾過性が極めて悪ぐ回収不能であった。なお、このときの重量平均分子量は 300万 と、全く低下していな力つた。以上の結果は、表 1にまとめる。 [0042] (実施例 6) 処理 (d)を経た PHAの回収
実施例 1に用いた乾燥バイオマスを、加熱処理せずに、このバイオマス 24. 8gとトル ェン 211. 4gをフラスコに入れ、 100°Cにて 10時間、加熱処理を行った。この際の液 の流動性は良好であった。この液を 100°Cに保温したジャケット式加圧濾過器に移し 濾過により PHBH溶解液を回収した。この際の濾過性は極めて良好であった。回収 した溶解液を 90°Cに保温し、溶液を強攪拌しながらヘプタン 210gを徐々に添加す ると、白色の PHBHが析出した。この液を室温まで冷却した。 PHBHは濾過により容 易に回収でき、回収した PHBHをトルエンとヘプタンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回収量は 14. lg (95%)、純度 99%以上、 3HHユニット 3m ol%であった。なお、上記処理後の重量平均分子量は 150万まで低下していた。以 上の結果は、表 1にまとめる。
[0043] (実施例 7) 処理 (e)を経た PHAの回収
実施例 1に用いた乾燥バイオマスを、加熱処理せずに、このバイオマス 24. 8gとトル ェン 211. 4gをフラス =3に人れ、さらに、水 2. Ogを添カロし、 100oCにて 10時間、カロ熱 処理を行った。この際の液の流動性は良好であった。この液を 100°Cに保温したジャ ケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収した。この際の濾過性は 極めて良好であった。回収した溶解液を 90°Cに保温し、溶液を強攪拌しながらヘプ タン 210gを徐々に添加すると、白色の PHBHが析出した。この液を室温まで冷却し た。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収した PHBHをトルエンとヘプタンの等 量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回収量は 14. Og (94%)、純度 99 %以上、 3HHユニット 3mol%であった。なお、上記処理後の重量平均分子量は 10 0万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0044] (実施例 8) 処理（e)を経た PHAの回収
実施例 1に用いた乾燥バイオマスを、加熱処理せずに、このバイオマス 24. 8gとトル ェン 211. 4gをフラス =3【こ人れ、さら【こ、メタノーノレ 2. Ogを添カ卩し、 100oG【こて 10時 間、加熱処理を行った。この際の液の流動性は良好であった。この液を 100°Cに保 温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収した。この際の 濾過性は極めて良好であった。回収した溶解液を 90°Cに保温し、溶液を強攪拌しな 力 Sらヘプタン 210gを徐々に添加すると、白色の PHBHが析出した。この液を室温ま で冷却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収した PHBHをトルエンとヘプ タンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回収量は 14. 0g (94%)、 純度 99%以上、 3HHユニット 3mol%であった。なお、上記処理後の重量平均分子 量は 100万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0045] (実施例 9) 処理（a)を経た PHAの回収
乾燥されたバイオマス（Ralstonia eutropha,重量平均分子量 220万、 PHBH含 量 60重量0 /0、 3—ヒドロキシへキサノエート（以下、 3HHと略す）ユニット 7mol%、水 分含量 0. 9%)をオーブンにて 50°Cで 120時間、加熱処理を行った。このバイオマ ス 24. 8gとクロ口ホルム（非プロトン性有機溶媒） 700gをフラスコに入れ、 30°Cで 2時 間、加熱処理を行った。このときの攪拌は良好であった。この液を 30°Cに保温したジ ャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収した。この際の濾過性 は良好であった。回収した溶解液を 30°Cに保温し、溶液を強攪拌しながらへキサン 1 400gを徐々に添加すると白色の PHBHが析出した。この液を室温まで冷却した。 P HBHは濾過により容易に回収でき、回収した PHBHをトルエンとへキサンの等量混 合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回収量は 14. 0g (94%)、純度 99%以 上、 3HHユニット 7mol%であった。なお、上記処理後の重量平均分子量は 180万ま で低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0046] (実施例 10) 処理 (b)を経た PHAの回収
実施例 9に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 50°Cで 120時間、加熱処理を行つ た。このノィ才マス 24. 8gとトノレェン 211. 4gをフラスコに人れ、さらに、 50。Cで 120 時間、加熱処理を行った。このときの攪拌は極めて良好であった。この液を 100°Cに 保温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収した。この際 の濾過性は極めて良好であった。回収した溶解液を 90°Cに保温し、溶液を強攪拌し ながらヘプタン 210gを徐々に添加すると、白色の PHBHが析出した。この液を室温 まで冷却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収した PHBHをトルエンとへ ブタンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回収量は 14. lg (95% )、純度 99%以上、 3HHユニット 7mol%であった。なお、上記処理後の重量平均分 子量は 120万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0047] (実施例 11) 処理（c)を経た PHAの回収
実施例 9に用いた乾燥バイオマスをオーブンにて 50°Cで 120時間、加熱処理を行つ た。このノィ才マス 24. 8gとトノレェン 211. 4gをフラスコに人れ、さらに、水 2. Ogを添 加し、 50°Cにて 120時間、加熱処理を行った。この際の液の流動性は良好であった 。この液を 100°Cに保温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液 を回収した。この際の濾過性は極めて良好であった。回収した溶解液を 90°Cに保温 し、溶液を強攪拌しながらヘプタン 210gを徐々に添加すると、白色の PHBHが析出 した。この液を室温まで冷却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収した P HBHをトルエンとヘプタンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回 収量は 14. Og (94%)、純度 99%以上、 3HHユニット 7mol%であった。なお、上記 処理後の重量平均分子量は 70万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる
[0048] (実施例 12) 処理 (d)を経た PHAの回収
実施例 9に用いた乾燥バイオマスを、加熱処理せずに、このバイオマス 24. 8gとトル ェン 211. 4gをフラスコに入れ、 50°Cにて 120時間、加熱処理を行った。この際の液 の流動性は良好であった。この液を 100°Cにて 1時間抽出操作を行った後、 100°C に保温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PHBH溶解液を回収した。この 際の濾過性は極めて良好であった。回収した溶解液を 90°Cに保温し、溶液を強攪 拌しながらヘプタン 210gを徐々に添加すると、白色の PHBHが析出した。この液を 室温まで冷却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、回収した PHBHをトルエン とヘプタンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾燥した。回収量は 14. lg (9 5%)、純度 99%以上、 3HHユニット 7mol%であった。なお、上記処理後の重量平 均分子量は 160万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[0049] (実施例 13) 処理（e)を経た PHAの回収
実施例 9に用いた乾燥バイオマスを、加熱処理せずに、このバイオマス 24. 8gとトル ェン 211. 4gをフラス =3に人れ、さらに、水 2. Ogを添カロし、 50oCにて 120時間、カロ熱 処理を行った。この際の液の流動性は良好であった。この液を 100°Cにて 1時間抽 出操作を行った後、 100°Cに保温したジャケット式加圧濾過器に移し濾過により PH BH溶解液を回収した。この際の濾過'性は極めて良好であった。回収した溶解液を 9 0°Cに保温し、溶液を強攪拌しながらヘプタン 210gを徐々に添加すると、白色の PH BHが析出した。この液を室温まで冷却した。 PHBHは濾過により容易に回収でき、 回収した PHBHをトルエンとヘプタンの等量混合溶剤 50gで洗浄後 45°Cで真空乾 燥した。回収量は 14. Og (94%)、純度 99%以上、 3HHユニット 7mol%であった。 なお、上記処理後の重量平均分子量は 110万まで低下していた。以上の結果は、表 1にまとめる。
[表 1] 実施例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 処理法 (a) (b) (b) (c) (c) (d) (e) (e) ( a) 非プ Pトン性 処理温度 (°c) 130 130 130 130 130 ― ― ― 50 有機溶媒添加前 処理時間 (Hr) 1 1 1 1 1 ― 一 - 120 非 トン性 処理温度 (°C) 30 100 100 100 100 100 100 100 30 有機溶媒添加後 処理時間 (Hr) 2 1 10 10 10 10 10 10 2 水、アル] -ルの有無 水 タノ一ル 水 メタノール 一 処理前分子量（万） 300 300 300 300 300 300 300 300 220 処理後分子量（万） 140 130 90 50 50 150 100 100 180 実施例 比較
10 1 1 12 13 1 2 3 4 5 処理法 (b) (c) (d) (β) ― ― ― 一 ― 非プ Pトン性 処理温度 (°c) 50 50 ― 30 30 30 30 有機溶媒添加前 処理時間 (Hr) 120 120 ― 10 10 10 10 非プロトン性 処理温度 (°C) 50 50 50 100 50 30 30 30 30 30 有機溶媒添加後 処理時間 (Hr) 120 120 120 1 120 2 2 10 10 10 水、アルコールの有無 水 水 ― ― ― 水 メタノール 処理前分子量（万） 220 220 220 220 300 300 300 300 300 処理後分子量（万） 120 70 160 1 10 300 300 300 300 300

Claims

請求の範囲
[1] 重量平均分子量が 200万を超えるポリヒドロキシアルカノエートを含有するバイオマス から、非プロトン性有機溶媒を用いてポリヒドロキシアルカノエートを抽出して単離す る方法において、
(a)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に 40〜 500°Cで加熱処理す る、
(b)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に 40〜 500°Cで加熱処理し ておき、さら〖こ、非プロトン性有機溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理する、
(c)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に 40〜 500°Cで加熱処理し ておき、さらに、水及び Z又はアルコールが存在する状態において非プロトン性有機 溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理を行う、
(d)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前には加熱処理せずに、非プ 口トン性有機溶媒中で 40〜 200°Cで加熱処理する、
(e)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前には加熱処理せずに、水及 び Z又はアルコールが存在する状態において非プロトン性有機溶媒中で 40〜200 °Cで加熱処理を行う、
の内、何れかの処理を経て、ポリヒドロキシアルカノエートの重量平均分子量を下げる ことを特徴とするポリヒドロキシアルカノエートの製造方法。
[2] 非プロトン性有機溶媒が、炭素数 6〜10の芳香族炭化水素類、炭素数 3〜7のケトン 類、及び炭素数 4〜8の脂肪酸アルキルエステル類カゝらなる群より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 1に記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法
[3] 炭素数 6〜 10の芳香族炭化水素類が、ベンゼン、クロルベンゼン、トルエン、キシレ ン、ェチルベンゼン、タメン、ブチルベンゼン、シメン及びそれらの異性体からなる群 より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 2に記載のポリヒドロキシァ ルカノエートの製造方法。
[4] 炭素数 3〜7のケトン類力 アセトン、メチルェチルケトン、メチルブチルケトン、ペンタ ノン、へキサノン、シクロへキサノン、ヘプタノン、及びそれらの異性体からなる群より 選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 2又は 3に記載のポリヒドロキシ アルカノエートの製造方法。
[5] 炭素数 4〜8の脂肪酸アルキルエステル類力 酢酸ェチル、酢酸プロピル、酢酸ブチ ル、酢酸ペンチル、酢酸へキシル、及びそれらの異性体からなる群より選ばれる少な くとも 1種であることを特徴とする請求項 2〜4の何れか一項に記載のポリヒドロキシァ ルカノエートの製造方法。
[6] ノィォマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に加熱処理する場合の時間が、 1 分〜 240時間であることを特徴とする請求項 1〜5の何れか一項に記載のポリヒドロキ シアルカノエートの製造方法。
[7] バイオマスを非プロトン性有機溶媒中で加熱処理する場合の時間が、 1分〜 240時 間であることを特徴とする請求項 1〜6の何れか一項に記載のポリヒドロキシアルカノ エートの製造方法。
[8] 水及び Z又はアルコールが存在する状態にぉ 、てバイオマスを非プロトン性有機溶 媒中で加熱処理する場合の時間が、 1分〜 240時間であることを特徴とする請求項 1 〜7の何れか一項に記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法。
[9] 水及び Z又はアルコールの量力 非プロトン性有機溶媒 100重量部に対して 0. 01 〜70重量部であることを特徴とする請求項 8に記載のポリヒドロキシアルカノエートの 製造方法。
[10] アルコールが、炭素数 1〜20のアルコールであることを特徴とする請求項 9に記載の ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法。
[11] アルコールが、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、へ キサノール、ヘプタノール、ォクタノール、ノナノール、デカノール、及びそれらの異性 体力もなる群より選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 10に記載のポ リヒドロキシアルカノエートの製造方法。
[12] ポリヒドロキシアルカノエートカ 3—ヒドロキシブチレート、 3—ヒドロキシバレレート、 3 ーヒドロキシプロピオネート、 4ーヒドロキシブチレート、 4ーヒドロキシバレレート、 5—ヒ ドロキシバレレート、 3—ヒドロキシへキサノエート、 3—ヒドロキシヘプタノエート、 3—ヒ ドロキシォクタノエート、 3—ヒドロキシノナノエートおよび 3—ヒドロキシデカノエートか らなる群力 選択されるモノマーのうち少なくとも 2種類以上が共重合した共重合体で あることを特徴とする請求項 1〜11の何れか一項に記載のポリヒドロキシアル力ノエ ートの製造方法。
[13] ポリヒドロキシアルカノエートカ 3—ヒドロキシへキサノエートと他のヒドロキシアルカノ エート 1種以上との共重合体であることを特徴とする請求項 12に記載のポリヒドロキシ アルカノエートの製造方法。
[14] ポリヒドロキシアルカノエートカ 3—ヒドロキシへキサノエートと 3—ヒドロキシブチレ一 トとの共重合体であることを特徴とする請求項 13に記載のポリヒドロキシアルカノエー トの製造方法。
[15] ポリヒドロキシァノレカノエートカ Alcaligenes属、 Azotobacter属、 Bacillus属、 Clo stridiumj¾、 Halobacterium Norcadia属、 Rhodo spirillumj¾、 Pseudomon as属、 Ralstonia属、 Zoogloea属、 Candida厲、 Yarrowia厲、 Saccharomyces属 、Aeromonas属カ なる群より選択される菌で生産されたポリヒドロキシアルカノエー トであることを特徴とする請求項 1〜14の何れか一項に記載のポリヒドロキシアルカノ エートの製造方法。
[16] ポリヒドロキシアルカノエートカ ァエロモナス'キヤビエ由来のポリヒドロキシアルカノ エート合成遺伝子群を導入された形質転換体で生産されたポリヒドロキシアル力ノエ ートである請求項 1〜15の何れか一項に記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造 方法。
[17] ポリヒドロキシアルカノエートカ ァエロモナス'キヤビエ由来のポリヒドロキシアルカノ エート合成遺伝子群を導入された Ralstonia eutrophaで生産されたポリヒドロキシ アルカノエートである請求項 16に記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法。
[18] 重量平均分子量が 200万を超えるポリヒドロキシアルカノエートを含有するバイオマス から、非プロトン性有機溶媒を用いてポリヒドロキシアルカノエートを抽出して単離す る方法において、
(a)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に 40〜 500°Cで加熱処理す る、
(b)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に 40〜 500°Cで加熱処理し ておき、さら〖こ、非プロトン性有機溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理する、
(c)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前に 40〜 500°Cで加熱処理し ておき、さらに、水及び Z又はアルコールが存在する状態において非プロトン性有機 溶媒中で 40〜200°Cで加熱処理を行う、
(d)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前には加熱処理せずに、非プ 口トン性有機溶媒中で 40〜 200°Cで加熱処理する、
(e)該バイオマスを非プロトン性有機溶媒を添加する前には加熱処理せずに、水及 び Z又はアルコールが存在する状態において非プロトン性有機溶媒中で 40〜200 °Cで加熱処理を行う、
の内、何れかの処理を経て得られたバイオマスからポリヒドロキシアルカノエートを抽 出し、かつ抽出残渣物質中の溶媒含量を低下させることを特徴とする抽出残渣物質 の製造方法。
請求項 18により製造した抽出残渣物質力 なる動物用飼料、微生物飼料、又は植 物用肥料。
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