JPH0327197B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0327197B2 JPH0327197B2 JP18998184A JP18998184A JPH0327197B2 JP H0327197 B2 JPH0327197 B2 JP H0327197B2 JP 18998184 A JP18998184 A JP 18998184A JP 18998184 A JP18998184 A JP 18998184A JP H0327197 B2 JPH0327197 B2 JP H0327197B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- microorganisms
- hydrophobic liquid
- aqueous solution
- monomer
- 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
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、水に不溶性の固体担体に微生物を包
括固定することにより固定化微生物を製造する方
法に関する。
括固定することにより固定化微生物を製造する方
法に関する。
従来の技術
微生物の固定化法としては、包括法、担体結合
法、架橋法等が知られているが、代表的なものは
微生物をポリアクリルアミド、カラギーナン等の
含水ゲル中に包括固定する方法である。高分子重
合体の内部に微生物を包括固定する場合には、従
来、重合性単量体を含有する微生物懸濁液を撹拌
した疎水性液体中に粒子状に分散させて重合させ
る方法或いは疎水性液体中で液滴化させて重合す
る方法が行われている。
法、架橋法等が知られているが、代表的なものは
微生物をポリアクリルアミド、カラギーナン等の
含水ゲル中に包括固定する方法である。高分子重
合体の内部に微生物を包括固定する場合には、従
来、重合性単量体を含有する微生物懸濁液を撹拌
した疎水性液体中に粒子状に分散させて重合させ
る方法或いは疎水性液体中で液滴化させて重合す
る方法が行われている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、これらの方法では、疎水性液体
中で微生物懸濁液の離合が起こり、粒子径の均一
な固定化微生物を得ることができない。また、重
合反応の進行に伴つて懸濁液の温度は常温から
徐々に昇温し、40℃程度にまで達する場合がある
が、多量の疎水性液体中で懸濁液の粒子を重合さ
せるので、温度調節が困難であり、重合反応に伴
う発熱による温度上昇を直ちに抑えることができ
ず、微生物活性の低下を招きやすいという問題点
もある。
中で微生物懸濁液の離合が起こり、粒子径の均一
な固定化微生物を得ることができない。また、重
合反応の進行に伴つて懸濁液の温度は常温から
徐々に昇温し、40℃程度にまで達する場合がある
が、多量の疎水性液体中で懸濁液の粒子を重合さ
せるので、温度調節が困難であり、重合反応に伴
う発熱による温度上昇を直ちに抑えることができ
ず、微生物活性の低下を招きやすいという問題点
もある。
従つて、本発明は、高い微生物活性を有し、粒
子径が均一な固定化微生物を製造方法を提供する
ことを目的とする。
子径が均一な固定化微生物を製造方法を提供する
ことを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、チユーブ内に微生物懸濁液と疎水性
液体とを流入させ、チユーブ内で重合を行うこと
によつて前記の問題点を解決したものである。
液体とを流入させ、チユーブ内で重合を行うこと
によつて前記の問題点を解決したものである。
即ち、本発明による固定化微生物の製造方法
は、重合性単量体とこの単量体のための重合開始
剤とを溶解含有する微生物の水性懸濁液及び疎水
性液体を同一チユーブ内に同時に流入させ、該チ
ユーブ内で重合させ、こうして形成した、微生物
を内部に包括した高分子重合体の粒子をチユーブ
外へ流出させることを特徴とする。
は、重合性単量体とこの単量体のための重合開始
剤とを溶解含有する微生物の水性懸濁液及び疎水
性液体を同一チユーブ内に同時に流入させ、該チ
ユーブ内で重合させ、こうして形成した、微生物
を内部に包括した高分子重合体の粒子をチユーブ
外へ流出させることを特徴とする。
本発明方法においては、内径１〜６mmのチユー
ブを使用するのが好ましい。
ブを使用するのが好ましい。
本発明方法に使用する疎水性液体としては、大
豆油、オリーブ油等の植物油、流動パラフイン等
の潤滑油、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素、トルエンとクロロホルムの混合液又は灯油、
軽油等の鉱油が挙げられる。
豆油、オリーブ油等の植物油、流動パラフイン等
の潤滑油、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素、トルエンとクロロホルムの混合液又は灯油、
軽油等の鉱油が挙げられる。
重合性単量体としては、アクリルアミド、アク
リル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート等を単
独又は混合して使用することができる。特に、ア
クリルアミドを用いると、活性、機械的強度の点
で優れた固定化微生物が得られる。
リル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート等を単
独又は混合して使用することができる。特に、ア
クリルアミドを用いると、活性、機械的強度の点
で優れた固定化微生物が得られる。
また、架橋剤が必要である場合には、Ｎ，
N′−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，N′−プ
ロピレンビスアクリルアミド、ジアクリルアミド
ジメチルエステル等を架橋剤として用いることが
できる。
N′−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，N′−プ
ロピレンビスアクリルアミド、ジアクリルアミド
ジメチルエステル等を架橋剤として用いることが
できる。
重合開始剤としては、ペルオクソ二硫酸カリウ
ム、ペルオクソ二硫酸アンモニウム等を使用する
ことができる。
ム、ペルオクソ二硫酸アンモニウム等を使用する
ことができる。
更に、必要に応じて重合促進剤、例えばβ−ジ
メチルアミノプロピオニトリル、Ｎ，Ｎ，N′，
N′−テトラメチルエチレンジアミン等を添加す
ることができる。
メチルアミノプロピオニトリル、Ｎ，Ｎ，N′，
N′−テトラメチルエチレンジアミン等を添加す
ることができる。
次に、図面に基づいて本発明を詳述する。
第１図は、本発明方法を実施する装置の一例を
示すフローシートである。第１図において、チユ
ーブ１にチユーブ２及びチユーブ３が接続されて
いる。容器４内の微生物を含む単量体水溶液５を
ポンプ６によりチユーブ１中に流入させる。次い
で、容器７内の重合開始剤水溶液８をポンプ９を
用いてチユーブ２に流入させ、更にチユーブ１に
流入させて単量体水溶液５と混合する。更に、容
器１０からポンプ１１を用いて疎水性液体１２を
チユーブ３及び次にチユーブ１に流入させる。こ
うして、単量体を含む微生物懸濁液と疎水性液体
をチユーブ１内に流入させると、第２図に示すよ
うに単量体水溶液５と疎水性液体１２とが交互に
配列されることが分かつた。この場合、懸濁液は
チユーブの内径に制約されて、まず円柱状になる
が、次第に干切れて、その表面張力によつて均一
な球形を形成する。
示すフローシートである。第１図において、チユ
ーブ１にチユーブ２及びチユーブ３が接続されて
いる。容器４内の微生物を含む単量体水溶液５を
ポンプ６によりチユーブ１中に流入させる。次い
で、容器７内の重合開始剤水溶液８をポンプ９を
用いてチユーブ２に流入させ、更にチユーブ１に
流入させて単量体水溶液５と混合する。更に、容
器１０からポンプ１１を用いて疎水性液体１２を
チユーブ３及び次にチユーブ１に流入させる。こ
うして、単量体を含む微生物懸濁液と疎水性液体
をチユーブ１内に流入させると、第２図に示すよ
うに単量体水溶液５と疎水性液体１２とが交互に
配列されることが分かつた。この場合、懸濁液は
チユーブの内径に制約されて、まず円柱状になる
が、次第に干切れて、その表面張力によつて均一
な球形を形成する。
この状態でチユーブ１を流下しながら単量体水
溶液５が重合する。通常、重合反応には発熱を伴
うので、チユーブ１を水浴１３中で０〜20℃に冷
却する。チユーブ１内で形成した高分子重合体粒
子１４は最終的に連続的に押し出され、網１５等
を用いて疎水性液体１２と分離され、高分子重合
体粒子１４は容器１６に、疎水性液体１２は容器
１７に集められる。
溶液５が重合する。通常、重合反応には発熱を伴
うので、チユーブ１を水浴１３中で０〜20℃に冷
却する。チユーブ１内で形成した高分子重合体粒
子１４は最終的に連続的に押し出され、網１５等
を用いて疎水性液体１２と分離され、高分子重合
体粒子１４は容器１６に、疎水性液体１２は容器
１７に集められる。
チユーブ１は重合反応に伴つて発生する熱を水
浴１３中で効率よく分散することができ、また、
内部で単量体水溶液５が均一な粒状となり得るよ
うに１〜６mmの内径を有するのが好ましい。
浴１３中で効率よく分散することができ、また、
内部で単量体水溶液５が均一な粒状となり得るよ
うに１〜６mmの内径を有するのが好ましい。
更に、チユーブ１中に流入する単量体水溶液５
と重合開始剤水溶液８の流量の和を、疎水性液体
１２の流量の0.1〜１倍程度にし、これらが合流
した後のチユーブ１内の流速を0.1〜10mm／秒程
度に調節することにより、高い微生物活性を有
し、粒径が均一な球状又は楕円状の高分子重合体
粒子１４が連続的に得られる。一般に、重合反応
は単量体水溶液５と重合開始剤水溶液８とが合流
した後約１分後に開始し、約５分間に終了する。
重合反応の速度を考慮して、各液体の流速を決定
する。
と重合開始剤水溶液８の流量の和を、疎水性液体
１２の流量の0.1〜１倍程度にし、これらが合流
した後のチユーブ１内の流速を0.1〜10mm／秒程
度に調節することにより、高い微生物活性を有
し、粒径が均一な球状又は楕円状の高分子重合体
粒子１４が連続的に得られる。一般に、重合反応
は単量体水溶液５と重合開始剤水溶液８とが合流
した後約１分後に開始し、約５分間に終了する。
重合反応の速度を考慮して、各液体の流速を決定
する。
作 用
本発明方法により、重合性単量体を含む微生物
懸濁液と疎水性液体を一つのチユーブ内に同時に
流入させると、単量体を含む微生物懸濁液と疎水
性液体とが交互に配列される。この場合、懸濁液
はチユーブの内径に制約されて、まず円柱状にな
るが、次第に干切れて、その表面張力によつて均
一な球形を形成する。この状態で重合反応を行わ
せると、粒径の均一な高分子重合体が生じる。
懸濁液と疎水性液体を一つのチユーブ内に同時に
流入させると、単量体を含む微生物懸濁液と疎水
性液体とが交互に配列される。この場合、懸濁液
はチユーブの内径に制約されて、まず円柱状にな
るが、次第に干切れて、その表面張力によつて均
一な球形を形成する。この状態で重合反応を行わ
せると、粒径の均一な高分子重合体が生じる。
実施例
次に、実施例に基づいて本発明を説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。
本発明はこれに限定されるものではない。
実施例 １
微生物としてシユードモナス（Pseudomonas）
属の菌体を用いて、これをアクリルアミド単量体
18％、Ｎ，N′−メチレンビスアクリルアミド１
％、β−ジメチルアミノプロピオニトリル0.5％
の水溶液に懸濁させ、単量体水溶液とした。
属の菌体を用いて、これをアクリルアミド単量体
18％、Ｎ，N′−メチレンビスアクリルアミド１
％、β−ジメチルアミノプロピオニトリル0.5％
の水溶液に懸濁させ、単量体水溶液とした。
内径３mmのチユーブを装着した、第１図に示し
た装置を用い、重合開始剤水溶液としては、2.5
％ペルオクソ二硫酸カリウム水溶液を用い、疎水
性液体としては、大豆油を使用した。
た装置を用い、重合開始剤水溶液としては、2.5
％ペルオクソ二硫酸カリウム水溶液を用い、疎水
性液体としては、大豆油を使用した。
単量体水溶液を0.8cm／秒、重合開始剤水溶液
を0.1cm／秒、疎水性液体を1.1cm／秒の流速でチ
ユーブ１内に流入させた。これにより、合流後の
チユーブ１内での流速は2.0cm／秒となつた。こ
のような流速で合流させると、単量体水溶液が粒
状になつて重合した。最終的に、直径３mmの球状
或いは楕円状の固定化微生物が連続して得られ
る。こうして得られた固定化微生物の呼吸活性の
収率は37％であつた。
を0.1cm／秒、疎水性液体を1.1cm／秒の流速でチ
ユーブ１内に流入させた。これにより、合流後の
チユーブ１内での流速は2.0cm／秒となつた。こ
のような流速で合流させると、単量体水溶液が粒
状になつて重合した。最終的に、直径３mmの球状
或いは楕円状の固定化微生物が連続して得られ
る。こうして得られた固定化微生物の呼吸活性の
収率は37％であつた。
実施例 ２
微生物としてニトロソモナス
（Nitrosomonas）属の菌体を用いる以外は、実
施例１と同様な方法で固定化した。直径３mmの球
状或いは楕円状の固定化微生物が連続して得られ
る。こうして得られた固定化微生物の呼吸活性の
収率は23％であつた。
（Nitrosomonas）属の菌体を用いる以外は、実
施例１と同様な方法で固定化した。直径３mmの球
状或いは楕円状の固定化微生物が連続して得られ
る。こうして得られた固定化微生物の呼吸活性の
収率は23％であつた。
比較例 １
シユードモナス属菌体をアクリルアミド単量体
18％、Ｎ，N′−メチレンビスアクリルアミド１
％、β−ジメチルアミノプロピオニトリル0.5％、
ペルオクソ二硫酸カリウム0.25％の水溶液に懸濁
させ、この懸濁液200mlを撹拌した大豆油800mlに
添加し、粒状に分散させ、重合させた。得られた
固定化微生物の直径は0.5mm〜７mmと不均一であ
り、呼吸活性の収率は25％であつた。
18％、Ｎ，N′−メチレンビスアクリルアミド１
％、β−ジメチルアミノプロピオニトリル0.5％、
ペルオクソ二硫酸カリウム0.25％の水溶液に懸濁
させ、この懸濁液200mlを撹拌した大豆油800mlに
添加し、粒状に分散させ、重合させた。得られた
固定化微生物の直径は0.5mm〜７mmと不均一であ
り、呼吸活性の収率は25％であつた。
比較例 ２
ニトロソモナス属菌体を用いる以外は、比較例
１と同様な方法で固定化した。得られた固定化微
生物の直径は0.5mm〜７mmと不均一であり、呼吸
活性の収率は９％であつた。
１と同様な方法で固定化した。得られた固定化微
生物の直径は0.5mm〜７mmと不均一であり、呼吸
活性の収率は９％であつた。
発明の効果
本発明によれば、粒子径が均一な固定化微生物
が得られ、また、重合反応に伴つて発生する熱を
効率よく導出することができるので、微生物活性
を良好に保持することができる。
が得られ、また、重合反応に伴つて発生する熱を
効率よく導出することができるので、微生物活性
を良好に保持することができる。
第１図は本発明方法を実施する装置のフローシ
ート、第２図は第１図のチユーブ１の拡大断面図
である。 １，２及び３……チユーブ、５……単量体水溶
液、８……重合開始剤水溶液、１２……疎水性液
体、１３……水浴。
ート、第２図は第１図のチユーブ１の拡大断面図
である。 １，２及び３……チユーブ、５……単量体水溶
液、８……重合開始剤水溶液、１２……疎水性液
体、１３……水浴。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重合性単量体とこの単量体のための重合開始
剤とを溶解含有する微生物の水性懸濁液及び疎水
性液体を同一チユーブ内に同時に流入させ、該チ
ユーブ内で重合させ、こうして形成した、微生物
を内部に包括した高分子重合体の粒子をチユーブ
外へ流出させることを特徴とする固定化微生物の
製造方法。 ２ 内径１〜６mmのチユーブを使用する特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ３ 懸濁液及び疎水性液体をチユーブ内で合流後
の流速が0.1〜10cm／秒になるようにチユーブ内
に流入させる特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の方法。 ４ 疎水性液体が植物油、流動パラフイン、芳香
族炭化水素又は鉱油である特許請求の範囲第１項
〜第３項のいずれか１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18998184A JPS6167488A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 固定化微生物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18998184A JPS6167488A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 固定化微生物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167488A JPS6167488A (ja) | 1986-04-07 |
| JPH0327197B2 true JPH0327197B2 (ja) | 1991-04-15 |
Family
ID=16250402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18998184A Granted JPS6167488A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | 固定化微生物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167488A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2359765B (en) * | 2000-03-02 | 2003-03-05 | Univ Newcastle | Capillary reactor distribution device and method |
| JP2005194425A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Sekisui Chem Co Ltd | 微粒子の製造方法及び微粒子 |
| US20050266027A1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-12-01 | Watson James B | Live organism product |
-
1984
- 1984-09-11 JP JP18998184A patent/JPS6167488A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6167488A (ja) | 1986-04-07 |
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