JPH11169671A - 菌体分離方法 - Google Patents
菌体分離方法Info
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- JPH11169671A JPH11169671A JP34141597A JP34141597A JPH11169671A JP H11169671 A JPH11169671 A JP H11169671A JP 34141597 A JP34141597 A JP 34141597A JP 34141597 A JP34141597 A JP 34141597A JP H11169671 A JPH11169671 A JP H11169671A
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Abstract
発酵液から菌体を分離すると共に目的有価物を回収する
方法において、膜による目的有価物の阻止を抑制し、ダ
イアフィルトレーションに必要な加水量を低減して目的
有価物の回収効率を高める。 【解決手段】 発酵液に水溶性ポリマーを添加して膜分
離処理した後、濃縮液側に水を加えて膜分離処理する。
Description
り、特に、膜濾過により発酵液から菌体を分離すると共
に目的有価物を回収する方法に関する。
物、例えば、リパーゼ、セルラーゼ、キシラーゼ等の酵
素や生理活性ペプチド、蛋白質などを製品化する場合、
生産菌と発酵生産物とを分離して有価物を回収する必要
がある。従来、発酵液からの目的有価物の回収及び菌体
分離のための一般的な方法として、珪藻土濾過法があ
る。珪藻土濾過法では、多量の珪藻土を濾過助剤又はプ
リコート剤として使用するため、珪藻土の混入した菌体
が分離される。この珪藻土の混入した菌体は焼却処理す
ることができず、投棄処分するため、処分場の問題があ
る。
して、MF(精密濾過)膜又はUF(限外濾過)膜を用
いた膜分離法が検討されている。
的有価物の回収は、発酵液の膜濾過(有価物の透過と菌
体の濃縮)とダイアフィルトレーション(加水処理によ
る、濃縮液側に残った有価物の透過液側への回収)とに
よって行われる。即ち、まず、発酵液を膜分離処理して
有価物を透過液側に回収すると共に菌体を濃縮し、菌体
の濃縮がある程度進んだ後に、濃縮液側に水を添加(加
水処理)して濃縮液側に残留する有価物の透過液側への
回収を促進する。
要な加水量(V1)は、初期の濃縮液量(V0)、初期の
濃縮液側の有価物濃度(C0)、目標とする濃縮液中の
有価物濃度(C1)及び膜による有価物の阻止率(R)
から、次のように算出される。
縮液量(V0)が決められている場合、ダイアフィルト
レーションに必要な加水量(V1)は初期の有価物濃度
(C0)が低いほど、また、膜による有価物の阻止率
(R)が小さいほど少なくて足りる。
は、膜の孔が菌体や発酵生産物などによって閉塞し、目
的有価物が膜を透過せずに阻止されてしまうことがあ
る。目的有価物が膜で阻止されると、濃縮液側で目的有
価物が過度に濃縮されることにより、目的有価物が変性
したり、濃縮液中から目的有価物を回収するためのダイ
アフィルトレーションに必要な加水量が大幅に増加する
などの問題が生じる。この加水量の増加は設備の大型
化、処理時間の増大を招く。
過により発酵液から菌体を分離すると共に目的有価物を
回収する方法において、膜による目的有価物の阻止を抑
制し、ダイアフィルトレーションに必要な加水量を低減
して目的有価物の回収効率を高めることができる菌体分
離方法を提供することを目的とする。
は、発酵液を膜分離処理して菌体を濃縮液側に分離する
と共に、目的有価物を透過液側に回収する方法におい
て、該発酵液に水溶性ポリマーを添加して膜分離処理し
た後、濃縮液側に水を加えて膜分離処理することを特徴
とする。
より、発酵液中のコロイド状濁質等が除去されて、膜孔
の閉塞が防止され、その結果、膜による目的有価物の阻
止も抑制され、目的有価物の回収のためのダイアフィル
トレーションに必要な加水量が低減され、効率的な膜分
離処理を行える。
に説明する。
ポリマーとしては、カチオン性、アニオン性等の各種の
水溶性ポリマーを用いることができる。例えば、カチオ
ン性水溶性ポリマーとしては、ポリエチレンイミン、ポ
リビニルアミン、ポリビニルアミジン、ポリ(メタ)ア
リルアミン、ハロゲン化ポリジアリルアンモニウム、ポ
リアミノアルキルメタクリレート、キトサンなどを用い
ることができる。また、アニオン性水溶性ポリマーとし
ては、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセ
ルロースなどを用いることができる。
水溶液として発酵液に添加するが、この場合において、
ポリマー濃度に特に制限はないが、発酵液量の増加を抑
制するためには、なるべく高濃度の水溶液として添加す
るのが望ましい。ポリマー濃度は0.5重量%以上、と
りわけ5重量%以上とするのが望ましい。水溶液の取り
扱い性とくに粘性等を考慮した場合、ポリマー濃度は特
に5〜10重量%であることが望ましい。
限はないが、ポリマー水溶液の濃度を高くするために
は、分子量が小さいほうが取り扱い上有利であり、通常
は分子量30万以下のもの、好ましくは1万〜20万の
ものが用いられる。
量は、処理対象の発酵液により異なるため、発酵液毎に
予備実験等により適宜決定される。即ち、少量の水溶性
ポリマーを発酵液に添加した場合、水溶性ポリマーは菌
体と反応して液中には残留しないが、添加量がある量以
上になると菌体と反応しきれない水溶性ポリマーが液中
に残留するようになる。水溶性ポリマーの適正添加量
は、通常は液中にポリマーが残留しはじめる添加量付近
であるが、発酵液の性状によっては、ポリマーが残留し
ないほうが良いものや、若干残留する程度が良いものも
ある。
た後の発酵液の膜分離方法には特に制限はない。膜とし
てはMF又はUF膜が用いられる。膜素材にも制限はな
く、ポリオレフィン膜、ポリスルホン膜、テフロン膜、
セラミック膜などが用いられる。MF又はUF膜の選
択、及び膜素材の選択は、目的有価物の分子量や発酵液
の性状などを加味して行われる。膜型式にも特に制限は
ないが、一般的には中空糸、チューブラー、スパイラ
ル、プレート&フレーム型膜モジュールなどが用いられ
る。
処理は、例えば次のような操作で行われる。
クロスフローで膜モジュールに供給し、目的有価物を含
む透過液を回収する。これに伴い、濃縮液側に菌体が濃
縮されていく。所定の倍率まで濃縮が進んだ後、濃縮液
側に残存する有価物を更に回収するために水を加えてダ
イアフィルトレーションを行う。この場合、ダイアフィ
ルトレーションに必要な加水量や加水方法は、濃縮液中
の目的有価物の濃度、膜による目的有価物の阻止率、及
び目標とする目的有価物回収率等によって、適宜選択さ
れる。なお、加水方法は、連続加水であっても間欠加水
であっても良く、また、バッチ毎の加水であっても良
い。本発明方法によれば、低加水量で回収率90%以上
を達成することが可能である。
種類に応じて、UF膜又はRO(逆浸透)膜、或いはイ
オン交換樹脂、晶析等により濃縮精製され、製品とされ
る。
液からの菌体の分離及び、蛋白質やリパーゼ、セルラー
ゼ、キシラーゼなどの酵素、生理活性ペプチド等の目的
有価物の回収に工業的に極めて有用である。
り具体的に説明する。
mS/cmの目的蛋白質含有発酵液10Lに、5重量%
キトサン(分子量10万)水溶液0.1Lを加えて1分
間撹拌した。キトサン水溶液添加後の発酵液中の目的蛋
白質濃度は9.57g/Lであった。
を装着したセルを用いて、キトサン水溶液を添加した発
酵液のクロスフロー濾過を行った。発酵液は膜面流束2
m/秒で循環し、濾過圧力は1.0kg/cm2とし
た。また、発酵液の温度は25℃で一定になるようにし
た。
透過液を回収したところで、濃縮液側に1.0Lのイオ
ン交換水を加えた。更に透過液1.0Lを回収したとこ
ろで、濃縮液側に1.0Lのイオン交換水を加えた。そ
の後、初期の発酵液中に含まれている目的蛋白質の99
%が透過液側に回収されるまで、この加水を繰り返し
た。
度及び濃縮液中の蛋白質濃度と、これらの値から算出し
た膜による目的蛋白質の阻止率及び目的蛋白質の回収
量,回収率を表1に示した。なお、蛋白質回収率は透過
液をプロテインアッセイ(BIO−RAD)で分析して
求めた。
実施例1と同様にして膜分離処理を行い、処理結果を表
2に示した。
ン水溶液を添加した実施例1では、膜の目的蛋白質阻止
率は低く、99%以上の目的蛋白質を回収するのに必要
な加水量は3.0Lで足りた。これに対し、キトサン水
溶液を添加していない比較例1では膜の目的蛋白質阻止
率が高く、99%以上の目的蛋白質を回収するために必
要な加水量は8.0Lと実施例1に比べて多かった。
法によれば、膜濾過及びダイアフィルトレーションによ
り発酵液から菌体を分離すると共に、目的有価物を回収
する方法において、膜による目的有価物の阻止を抑制
し、ダイアフィルトレーションに必要な加水量を大幅に
低減することができる。このため、膜分離処理に必要な
膜面積や循環ポンプ等の装置設備を縮小すると共に、処
理時間の短縮を図ることができ、目的有価物の回収効率
は格段に向上する。
Claims (1)
- 【請求項1】 発酵液を膜分離処理して菌体を濃縮液側
に分離すると共に、目的有価物を透過液側に回収する方
法において、 該発酵液に水溶性ポリマーを添加して膜分離処理した
後、濃縮液側に水を加えて膜分離処理することを特徴と
する菌体分離方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34141597A JP3371783B2 (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 菌体分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP34141597A JP3371783B2 (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 菌体分離方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11169671A true JPH11169671A (ja) | 1999-06-29 |
JP3371783B2 JP3371783B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=18345902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34141597A Expired - Fee Related JP3371783B2 (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 菌体分離方法 |
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JP (1) | JP3371783B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015122981A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 花王株式会社 | 精製疎水性酵素溶液の製造方法 |
JP2017200691A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-11-09 | ポール・コーポレーションPall Corporation | マルチチャンネルポンプによるインラインダイアフィルトレーション |
-
1997
- 1997-12-11 JP JP34141597A patent/JP3371783B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015122981A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 花王株式会社 | 精製疎水性酵素溶液の製造方法 |
JP2017200691A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-11-09 | ポール・コーポレーションPall Corporation | マルチチャンネルポンプによるインラインダイアフィルトレーション |
US10183108B2 (en) | 2016-02-04 | 2019-01-22 | Pall Corporation | Inline diafiltration with multi-channel pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3371783B2 (ja) | 2003-01-27 |
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