[go: up one dir, main page]

JP2524287B2 - 微生物固定化担体の再生方法 - Google Patents

微生物固定化担体の再生方法

Info

Publication number
JP2524287B2
JP2524287B2 JP4216636A JP21663692A JP2524287B2 JP 2524287 B2 JP2524287 B2 JP 2524287B2 JP 4216636 A JP4216636 A JP 4216636A JP 21663692 A JP21663692 A JP 21663692A JP 2524287 B2 JP2524287 B2 JP 2524287B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
yeast
immobilized
microorganisms
microorganism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4216636A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0638755A (ja
Inventor
佳秀 川村
正晃 篠永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Spinning Co Ltd
Original Assignee
Fuji Spinning Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Spinning Co Ltd filed Critical Fuji Spinning Co Ltd
Priority to JP4216636A priority Critical patent/JP2524287B2/ja
Publication of JPH0638755A publication Critical patent/JPH0638755A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2524287B2 publication Critical patent/JP2524287B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多孔質粒状キトサン固
定化用担体内部で微生物を増殖させて、エタノール発酵
や各種有機酸発酵、酵素やペプチド等の生理活性物質と
いった有用物質を生産するバイオリアクターシステムの
再生方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】増殖する微生物を固定化する方法として
アルギン酸ソーダやκ−カラギーナン等の天然多糖類で
包括する方法や、光硬化性樹脂で包括する方法が一般に
知られている。しかしこの様な包括型の固定化方法は、
滅菌操作が煩雑な上に、担体のゲル構造の中に微生物が
包括されているために物質透過が悪く、担体の再生も不
可能であり、大規模スケールで工業的に用いるには不向
きな方法であった。
【0003】上記の欠点を解決するために近年、繊維集
合体や多孔質担体内部に微生物を保持する方法が盛んに
検討されてきた。これは滅菌操作が極めて容易である上
に、物質透過に優れ、好気性微生物の固定化にも非常に
効果的な固定化方法である。
【0004】この様な固定化方法では、微生物は担体表
面に存在する気孔から侵入し、担体内部で活発に増殖を
繰り返しながら、目的とする各種物質が効率的に生産さ
れるものである。しかし、微生物の変異や劣化、目的外
の微生物が侵入し担体内部が汚染された様な場合に、担
体内部の微生物を除去、洗浄し、担体を再生する必要が
あるが、この様な事態に対処する方法は全く開発されて
おらず、担体を廃棄しているのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、固定化
体の物理的強度、多孔質構造、微生物の固定化能といっ
た固定化担体の各種物性を損なう事無く、担体内部の
微生物を効率的に除去、洗浄し、担体を再利用できる状
態に再生する方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、多孔質粒状キ
トサン微生物固定化担体を熱アルカリで処理した後、酵
素で処理する再生方法に係る。微生物の細胞壁は主とし
て表1に示される物質から構成されていることが、知ら
れている。(「新版微生物学I」p85〜116、朝倉
書店、1981)
【0007】
【表1】
【0008】本発明者らは、多孔を有する微生物の固定
化用担体内部で増殖した微生物を熱アルカリ中で処理
し、水洗した後に、微生物の細胞壁の構成成分を溶解す
る酵素で処理することにより、担体内部の微生物を溶
解、除去し、担体の物性を何等損なうことの無い温和な
条件で、微生物固定化用担体を再生できることを見い出
した。
【0009】本発明の多孔質粒状微生物固定化用担体
は、出願人が先に開示した特開平2−225539号記
載の方法により製造される多孔質粒状キトサンのよう
な、有機物質系固定化担体が好ましい。
【0010】本発明の微生物固定化担体の再生方法は、
再生しようとする担体に、担体容積と2倍量の0.1〜
2Nの水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの水溶液を
加え、50℃〜80℃で1〜24時間浸漬処理する。担
体内部で増殖した微生物を死滅させ、酵素が働きやすい
状態にした後、充分に水洗しアルカリを除去する。
【0011】次で、アルカリ処理した担体を細胞壁溶解
酵素の水溶液に入れ処理する。加える酵素量は多い方が
好ましいが、通常は、酵素濃度が100/ml以上の水
溶液を担体容積と等容量入れる事で処理できる。水溶液
のpH及び温度を酵素の至適条件に合わせ、1〜24時
間浸漬、振とうする。
【0012】使用する酵素としては、酵母に対してはマ
ンノシダーゼ,グルカナーゼ,プロテアーゼ,キチナー
ゼ,リケナーゼが、糸状菌にはキチナーゼ,キトサナー
ゼ,セルラーゼ,グルカナーゼ,マンノシターゼ,リケ
ナーゼが、細菌及び放線菌に対しては、ムコペプチドを
分解するムレイン分解酵素,リゾチーム,キチナーゼ,
キトサナーゼ,ルカナーゼ,プロテアーゼが有効であ
り、1種類あるいは数種類を複合して使用する。
【0013】微生物の細胞壁を溶解させた後、細胞壁溶
解物,未溶解残渣そして酵素を完全に水洗除去すること
によって、担体の再生がなされる。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明は、この範囲に限定されるものではない。 (A)固定化用担体の各種物性値は以下の方法により測
定した。圧縮弾性率の測定 レオメータNRM−2010J−CW(不動工業(株)
製)を用い、直径1cm、深さ2cmのアダプタに試料を詰
め、直径0.8cmの棒を2cm/分の速度で押し込んだ時
の圧縮応力を測定し、弾性率の形で表した。細孔径の測定 試料を凍結乾燥後、走査電子顕微鏡で測定し、100個
の細孔の平均値を計算した。細孔容積の測定 試料を凍結乾燥後、水銀圧入式ポアサイザ9310形
((株)島津製作所製)によって乾燥試料1g当りの細
孔容積を測定した。
【0015】(B)酵母固定化担体中の酵母数の測定は
以下の方法で行った。 1)酵母固定化用担体5mlを50mlのメスシリンダーに
とり、0.9%の塩化ナトリム水溶液を30ml加え
る。 2)ガラス棒で担体を良く砕いた後、0.9%塩化ナト
リウム水溶液を加え、全量を50mlとする。 3)良く攪拌した後、担体の破片が沈降するのを待って
上澄みを取り、トーマの血球計算盤で計数する。担体中
の固定化酵母数及び再生処理した担体中の残存酵母数は
次式で求めた。
【0016】
【数1】 担体中の酵母数[個/ml−担体]=(計数値×50×
10)/5
【0017】(C)酵母残存率を下記の計算式より求め
た。
【0018】
【数2】
【0019】《実施例1》 脱アセチル化度80%、平均分子量35,000のキト
サン350gに、ポリエチレングリコール(分子量2
0,000、三洋化成工業(株)製)500gを加え、
総量が5.000mlになる様に3.5%酢酸水溶液に溶
解した。このキトサン溶液を1%アンモニア水、20%
エタノール、79%水からなる混合溶液中に一定量づつ
滴下させて凝固再生させた後、中性になるまで充分に水
洗し、平均粒径1.2mmの多孔質粒状キトサン5,00
0ml(湿潤)を得た。多孔質粒状キトサンの付着水を除
去後、0.5%酢水溶液5,000ml中に25℃で3
0秒間浸漬処理した後、直ちに中性になるまで水洗を行
った。水洗後の多孔質粒状キトサンの容積は3,000
mlであった。
【0020】1,000mlの多孔質粒状キトサンに、
0.06エポキシ当量/lのエチレングリコールジグリ
シジルエーテルを含む水2,000mlを加え、80℃で
3時間、反応させた後、充分に水洗した。
【0021】次に、多孔質粒状キトサンに含まれる水を
エタノールで充分に置換した後、無水酢酸1モルを含む
エタノール2,000ml中で25℃、12時間攪拌し、
アミノ基をアセチル化した。キトサンの水酸基に反応し
たアシル化剤を除くために、担体と等容積の1Nの水酸
化ナトリウムで40℃、2時間、ケン化処理を行った
後、水洗し、脱離したアシル化剤を充分に除去し、90
0mlの多孔質粒状キトサン微生物固定化用担体(試料
1)を得た。
【0022】次いで、試料1を用い以下の方法で酵母固
定化担体を調製した。 1)グルコース50g/l、リン酸二水素カリウム1g
/l、ポリペプトン1g/l、酵母エキス5g/l、硫
酸アンモニウム1g/l、硫酸マグネシウム7水和物
0.5g/lを含むpH7.0に調製した酵母増殖用培
地100mlにサッカロマイセス セレビシエ IFO−
0224を植菌した。 2)30℃、160rpmで20時間、往復振とう培養
した。トーマの血球計算盤で酵母数を測定したところ、
1.5×109 個/mlであった。 3)酵母増殖用培地500mlと多孔質粒状キトサン微生
物固定化用担体100mlの入った三角フラスコに、上記
で得られた酵母懸濁液25mlを加える。 4)30℃、150rpmで24時間、回転振とう培養
した後、培地を吸引除去した。 5)グルコース150g/l,リン酸二水素カリウム1
g/l,酵母エキス0.2g/l,硫酸アンモニウム1
g/l,硫酸マクネシウム7水和物0.1g/l,塩化
カルシウム0.05g/l,硫酸銅5水和物0.005
g/l,硫酸第1鉄7水和物0.005g/l,塩化カ
リウム0.1g/l,硫酸亜鉛7水和物0.1g/lを
含むpH4.5に調整したエタノール発酵用培地500
mlを加える。 6)30℃、50rpmで48時間振とう培養する。 7)48時間後、培地を吸引除去し新しいエタノール発
酵用培地500mlを加え、同様の方法で48時間培養す
る。この操作を更に1回、繰り返す。 以上の操作により酵母固定化担体(試料2)を得た。
【0023】次に、以下の方法で酵母固定化担体の再生
を行った。 1)固定化酵母20mlに1N−NaOHを40ml加え
る。 2)60℃で2時間加熱し固定化されている菌体を熱処
理する。 3)処理液を除去し充分に水洗した後、純水20mlを加
え酵母細胞壁溶解酵素YL−15(天野製薬工業製)2
00mg加え、pHを7に調整する。 4)30℃で12時間、反応させる。 5)反応液を除去後、充分に水洗し再生担体(試料3)
を得た。 得られた再生担体50mlを使い、上記と同様の方法で再
度、酵母固定化担体を調製した(試料4)。
【0024】試料1の物性値は以下の通りであった。 圧縮弾性率 5.5×105 dyn/cm2 細孔径 75μm 細孔容積 3.3ml/g 試料2の固定化酵母数は以下の通りであった。 固定化酵母数 1.1×1010個/ml−担体 試料3の物性値及び酵母残存率は以下の通りであった。 圧縮弾性率 5.3×105 dyn/cm2 細孔径 75μm 細孔容積 3.3ml/g 酵母残存率 10.1% 試料4の固定化酵母数は以下の通りであった。 固定化酵母数 1.0×1010個/ml−担体
【0025】上述の結果で明かな通り、本再生法による
微生物固定化用担体は、使用前の固定化用担体である試
料1と再生担体である試料3の結果より、担体の物理的
性質の劣化も無く、また酵母固定化担体である試料2と
再生後の酵母固定化担体である試料4より酵母固定化能
力に変化は見られず、優れた方法である。
【0026】《比較例1》実施例1と同様の方法で得ら
れた多孔質粒状キトサンを用いて固定化酵母を調製した
後、熱アルカリ処理を行わずに単純に酵素のみを用い
て、以下の方法で再生処理を行った。 1)固定化酵母40mlに、純水40mlを加え酵母細胞壁
溶解酵素YL−15、400mgを加えて、pHを7に調
整する。 2)30℃で12時間、反応させる。 3)反応液を除去後、充分に水洗する。 再生後の担体の圧縮弾性率は5.5×105 dyn/
cm2 、細孔径は75μm、細孔容積は3.3ml/g
であり、酵母残存率は59%であり、再生が充分に行わ
れなかった。また再生担体20mlを用い再度固定化酵母
を調製したところ、再生後の固定化酵母数6.5×10
9 個/ml−担体と低いものであった。
【0027】《比較例2》実施例1と同様の方法で得ら
れた粒状多孔質キトトサンを用いて固定化酵母を調製し
た後、酵素を使わずに熱アルカリ処理のみを行い、以下
の方法で再生処理を行なった。 1)固定化酵母40mlに1N−NaOHを80ml加え
る。 2)60℃で2時間加熱し固定化されている酵母を熱処
理する。 3)処理液を除去し充分に水洗する。 再生後の圧縮弾性率は5.4×105 dyn/cm2
、細孔径は75μm、細孔容積は3.3ml/gであ
り、酵母残存率は65%で再生が充分に行なわれなかっ
た。また再生担体20mlを用い再度固定化酵母を調製し
たところ、再生後の固定化酵母7.1×109 個/ml
−担体で低いものであった。
【0028】
【発明の効果】本発明は、微生物固定化担体の内部で増
殖した微生物を熱アルカリで処理した後、微生物の細胞
壁を溶解する酵素で処理するため、不要となった微生物
のほとんどが除去され、再生の前後で微生物の固定化能
に全く変化がなく、また、担体の物理的諸性質にも全く
変化は見られない優れた再生方法である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多孔質粒状キトサン微生物固定化担体を
    熱アルカリで処理した後、酵素で処理することを特徴と
    する微生物固定化担体の再生方法。
JP4216636A 1992-07-23 1992-07-23 微生物固定化担体の再生方法 Expired - Fee Related JP2524287B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4216636A JP2524287B2 (ja) 1992-07-23 1992-07-23 微生物固定化担体の再生方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4216636A JP2524287B2 (ja) 1992-07-23 1992-07-23 微生物固定化担体の再生方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0638755A JPH0638755A (ja) 1994-02-15
JP2524287B2 true JP2524287B2 (ja) 1996-08-14

Family

ID=16691547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4216636A Expired - Fee Related JP2524287B2 (ja) 1992-07-23 1992-07-23 微生物固定化担体の再生方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2524287B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2755972B1 (fr) * 1996-11-21 2004-04-02 Merck Clevenot Laboratoires Procede de preparation de microparticules de pigments mineraux enrobees d'une couche de chitine, microparticules obtenues et utilisation de ces microparticules

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0638755A (ja) 1994-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4797358A (en) Microorganism or enzyme immobilization with a mixture of alginate and silica sol
EP1352965B1 (en) Process for producing amide compound by using microbial catalyst
CN102943069A (zh) 共固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶微球及其在生产葡萄糖酸或其盐中的应用
CN110317801B (zh) 一种固定化群体感应淬灭菌复合凝胶小球及其制备方法和应用
CN106047961A (zh) 通过选择性氧化制备可吸附金属的球状细菌纤维素的方法
JP2524287B2 (ja) 微生物固定化担体の再生方法
EP0743363A2 (en) Novel beta-agrase and microorganism generating the same
CN106381293B (zh) 一种多糖-聚氨酯共固定化生物吸附剂及其制备方法
CN108579698B (zh) 一种内毒素特异吸附膜的制备及其在辅助生殖领域的应用
JP2000116376A (ja) 新規なκ−カラゲナーゼ、その産生微生物、その製造方法及びその用途
CN1273249A (zh) 真菌细胞壁结构性多糖及其制备方法和用途
JPS6131085A (ja) 固定化微生物菌体の製造法
JPH0977803A (ja) キトサン含有繊維からなる中空球状素材、及びその製造 法
JPH03247293A (ja) 吸水性高分子量物質の製造法
JP3599640B2 (ja) キトサンの低分子化方法
JP2613153B2 (ja) 微生物固定化用担体の製造方法
JPH08103271A (ja) 酵母プロトプラストによる細胞表層物質の生産方法
Karube et al. Bacteriolysis by immobilized enzymes
CN112553123B (zh) 高产甲壳素脱乙酰酶的菌剂组合及其应用
SU1465453A1 (ru) Способ получени молибдена из разбавленных водных растворов
JP4366132B2 (ja) N−置換ホルムアミド類の加水分解酵素
JP3030755B2 (ja) 酵素固定化用担体の製造方法
JP3057219B2 (ja) セルラーゼの固定化方法
RU2327738C1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИММОБИЛИЗОВАННОЙ β-ФРУКТОФУРАНОЗИДАЗЫ
JPH07275698A (ja) クロマトグラフィー用または蛋白質固定化用担体

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees