JPH05308970A - 円石の分離方法 - Google Patents

円石の分離方法

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JPH05308970A
JPH05308970A JP4055187A JP5518792A JPH05308970A JP H05308970 A JPH05308970 A JP H05308970A JP 4055187 A JP4055187 A JP 4055187A JP 5518792 A JP5518792 A JP 5518792A JP H05308970 A JPH05308970 A JP H05308970A
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JP
Japan
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algae
cobblestone
enzyme
enseki
culture
Prior art date
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Pending
Application number
JP4055187A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Takano
博幸 高野
Eichi Manabe
永地 真部
Morio Hirano
盛雄 平野
Tadashi Matsunaga
是 松永
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.)
Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Onoda Cement Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05308970A publication Critical patent/JPH05308970A/ja
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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 円石藻類の培養物を重炭酸塩水溶液中で超音
波処理することによって円石藻類より円石を分離する方
法、及びこのようにして得られた円石を担体として使用
することによる酵素又は抗体の固定化方法。 【効果】 この方法によって分離された円石は、約0.
5〜約1.0μmの分節が約20〜約40個リング状に
連なった径1〜5μmの微細構造物であり、空隙の多い
特異な構造をしているため種々の担体等幅広い分野で利
用できるものである。特に、固定化酵素又は固定化抗体
の担体として用いれば、多くの酵素又は抗体を固定化す
ることができるため、より反応効率の良好な固定化酵素
又は固定化抗体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円石藻類から円石を分
離する方法、及び分離された円石を担体として用いて酵
素又は抗体を固定化する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ハプト植物門に属する円石藻類は、その
細胞表面に円石(コッコリス)と呼ばれる鱗片状の殻を
形成する。この円石は炭酸カルシウムを主成分とする径
1〜5μmのリング状のもので、空隙の多い複雑な形態
をとっている。この円石藻類については、円石形成のメ
カニズムを究明せんとする研究は、これまで多くなされ
ているものの、その他の研究、特に円石を分離して利用
しようとする試みについては、ほとんどなされていない
のが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、円石は、上記
の如く炭酸カルシウムを主成分とする空隙の多い構造を
有しており、細胞から分離して採取できれば、種々の物
質の担体として利用できる可能性がある。従って、本発
明の目的は、円石を円石藻類の細胞から分離する方法、
及び円石を担体として酵素又は抗体を固定化する方法を
提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者等は鋭意研究した結果、円石藻類の培養物を重炭
酸塩水溶液中で超音波処理すれば、細胞と円石とを効率
よく分離できること、さらにはかくして得られた円石は
空隙率の高い微細構造を有しており固定化酵素及び固定
化抗体の担体として有用であることを見いだし本発明を
完成した。
【0005】すなわち、本発明は、円石藻類の培養物を
重炭酸塩水溶液中で超音波処理することを特徴とする円
石藻類より円石を分離する方法に係るものである。ま
た、本発明は、担体に酵素又は抗体を固定化する方法に
おいて、担体として円石藻類の培養物を重炭酸塩水溶液
中で超音波処理することにより円石藻類から分離された
円石を使用することを特徴とする酵素又は抗体の固定化
方法に係るものである。
【0006】本発明の分離方法に使用される円石藻類
は、エミリアニア属(Emiliania)、プレウロクリシス
属(Pleurochrysis)、ゲフィロカプサ属(Gephyrocaps
a)、ヒメノモナス属(Hymenomonas)、オクロスフェラ
属(Ochrosphaera)などのハプト藻である。
【0007】これらの円石藻類の培養に用いられる培地
としては、一般的な海産藻類の培養のための培地であれ
ば特に制限されず、例えば海水に硝酸塩やリン酸塩等の
無機塩類及び種々の微量金属を補足した液体培地、代表
的なものとしてはエプレイ(Eppley's)の培地等を挙げ
ることができる。培養は、常法により、例えば通気しつ
つ攪拌し、光照射下に15〜25℃の温度で行なうのが
好ましい。培養条件にもよるが、通常7〜10日の培養
で円石藻の増殖は定常期に入る。
【0008】かくして得られた培養物より遠心分離によ
って固形分を集め、重炭酸水溶液に再懸濁する。用いら
れる重炭酸塩としては、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリ
ウム等の重炭酸アルカリ金属塩、重炭酸アンモニウム等
を使用することができるが、重炭酸アルカリ金属塩が好
ましい。重炭酸塩の濃度は、10mM以上が好ましく、1
0mM未満では、円石の分離の効率が悪くなり、夾雑物混
入のおそれがある。かかる重炭酸塩水溶液に懸濁した培
養物を超音波処理することによって、これに振動を与
え、細胞と円石とを分離する。用いる超音波発生機は、
市販されているものを用いることができ、周波数は、超
音波洗浄機や超音波破砕機に一般的な20〜50KHzが
適当であり、この範囲外では分離効率が低下するおそれ
がある。また超音波処理は1分以上行なうのが好まし
い。1分未満では円石が十分に細胞から分離されないお
それがある。
【0009】超音波処理後の懸濁液から円石を採取する
には、室温下に懸濁液を攪拌しながら放置して細胞成分
を水に溶解せしめ、次いで懸濁液を遠心分離すればよ
い。ここで、懸濁液を放置する時間は、細胞成分が溶解
するのに十分な時間であれば特に制限されないが、通常
2時間以上が好ましい。さらに好ましくは、得られた沈
殿を重炭酸塩水溶液に再懸濁して洗浄し、再度遠心分離
により沈殿を集める。通常、これらの超音波処理、細胞
溶解、洗浄の操作により種々の担体等として十分利用可
能な円石が得られるが、さらに純度の高い円石を所望す
る場合には、前記超音波処理、細胞溶解、洗浄の一連の
操作を上澄が透明になるまで2〜5回繰り返せばよい。
その後、かくして得られる沈殿は、減圧乾燥等の常法に
よって乾燥する。
【0010】上記のごとくして得られた円石に酵素又は
抗体を固定化するには、通常の酵素又は抗体の固定化手
段によればよい。酵素を固定するには、例えば、円石を
酵素溶液中に懸濁し、一定時間放置して円石に酵素を吸
着、固定化せしめたのち、遠心分離等により酵素固定化
円石を採取することにより行なわれる。用いる酵素溶液
のpHは7.5以上、特に8.0以上とするのが好まし
い。pH7.5以下では、円石が溶解するおそれがある。
酵素の吸着、固定化は、懸濁液を酵素の変性、失活が起
こらない温度、好ましくは0〜10℃で、数時間、好ま
しくは8時間以上放置することにより行なわれる。酵素
の固定化に際して、固定化をより促進させる目的でグル
タルアルデヒド等の架橋剤を用いることもできる。な
お、得られた固定化酵素は、pH7.5以上、より好まし
くは、pH8.0以上に調整された緩衝液に再懸濁し、洗
浄し、再度遠心分離するのが好ましい。
【0011】
【効果】本発明によって分離された円石は、約0.5〜
約1.0μmの分節が約20〜約40個リング状に連な
った径1〜5μmの微細構造物であり、空隙の多い特異
な構造をしているため種々の担体等幅広い分野で利用で
きるものである。特に、固定化酵素又は固定化抗体の担
体として用いれば、多くの酵素又は抗体を固定化するこ
とができるため、より反応効率の良好な固定化酵素又は
固定化抗体が得られる。
【0012】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0013】実施例1 海水900mlに対し、KNO3 505mg/l、K2HPO
4 87mg/lを含む水溶液を100ml、CuSO4・5H
2O 19.6mg/l、ZnSO4・7H2O 44mg/l、
CoCl2・6H2O 20mg/l、MnCl2 ・4H2
360mg/l、NaMnO3・2H2O 12.6mg/l、
Fe −EDTA 10g/lを含む微量元素混液を1ml、
チアミン200mg/l、ビオチン1mg/l、コバミド0.2
mg/lを含むビタミン混液を1mlの割合でそれぞれ添加し
たエプレイの培地を調製し、これにプレウロクリシス・
カルテレ(Pleurochrysis carterae)を約50mg乾重量
/lとなるように接種し、容量10リットルの円筒形ガラ
ス容器に入れた。ガラス容器のまわりに蛍光灯を配し、
ガラス容器の表面の照度が約3000ルクスとなるよう
にした。光の照射は、明期16時間、暗期8時間の間欠
照射とした。空気の通気により、二酸化炭素の供給と培
地の攪拌を行ないつつ、20℃で7日間培養した。これ
によって約400mg乾重量/lのプレウロクリシス培養物
を得た。遠心分離(3000rpm,5分)によって集め
た6.6g乾重量の藻体を1リットルの海水に懸濁し、
5分間超音波(周波数27KHz,出力100W)処理を
行なった。この懸濁液を遠心分離し、沈殿を50mMの
重炭酸ナトリウム水溶液1リットルに再懸濁した。次い
で2分間上記と同様の超音波処理をしたのち、攪拌しな
がら室温に12時間放置した。この懸濁液を遠心分離
し、沈殿を50mM重炭酸ナトリウム水溶液1リットルに
再懸濁し、洗浄して再度遠心分離した。沈殿を50mM重
炭酸ナトリウム水溶液1リットルに再懸濁し、上記超音
波処理から洗浄までの一連の操作をさらに2回繰り返し
た。最後に、遠心分離によって得た白色沈殿を減圧下に
乾燥し、1.0gの粉末を得た。この粉末の走査型電子
顕微鏡写真を図1に示す。写真中のスケールは10μm
である。図1からわかるように円石は長径1.5〜2.
0μm、短径2.3〜2.8μmの楕円状であった。ま
た、図2に1個の円石の走査型電子顕微鏡写真(スケー
ルは1μm)を示す。図2からわかるように円石は約
0.5μmの分節が20〜30個リング状に連なってい
た。
【0014】実施例2 0.1Mホウ酸、0.1M KCl緩衝液(pH9.5)
1mlに酵素ウリカーゼ1mgを溶解し、これに実施例1で
得られたプレウロクリシス・カルテレの円石10mgを懸
濁した。これを振盪攪拌しつつ、4℃にて12時間放置
し酵素を円石に吸着、固定化せしめた。これを微量卓上
遠心機にて15000rpmで5分間遠心分離した。沈殿
を酵素を含まない上記緩衝液1mlに再懸濁し、洗浄して
再度遠心分離した。固定化酵素量は、固定化前の緩衝液
中の酵素量と固定化後の緩衝液中の酵素量の差により求
めた。なお、固定化後、洗浄によって円石から遊離する
酵素は認められなかった。結果を表1に示す。なお、比
較例として円石の代わりに平均粒径2〜3μmの市販の
コート紙用の炭酸カルシウム粉末を担体として用い、上
記と同様にして酵素の固定化を行なった場合の結果を表
1に併せ示した。
【0015】実施例3 プレウロクリシス・カルテレの代わりに、エミリアニア
・ハクスレイ(Emiliania huxleyi)を用いた以外は実
施例1と同様にして1.5gの白色粉末を得た。この粉
末の走査型電子顕微鏡写真(スケールは10μm)を図
3に示す。図3からわかるように円石は長径3.5〜
5.0μm、短径3.0〜4.0μmの楕円状であっ
た。図4に1個の円石の走査型電子顕微鏡写真(スケー
ルは1μm)を示す。
【0016】
【表1】
【0017】実施例4 実施例3で得られた円石を用い、実施例2と同様の手段
によりFITC標識抗マウスIgG抗体を円石に固定化
した。その結果、円石1mgに対し8μgの抗体が固定化
された。得られた固定化抗体を用いて、マウスIgG標
準液のフルオロイムノアッセイを行なった。その結果を
図5に示す。なお、測定条件は次の通りである。 固定化抗体量(円石含む):1mg サンプル量 :50μl インキュベーション :37℃,15分 励起波長 490nm 測定波長 513nm
【図面の簡単な説明】
【図1】プレウロクリシス・カルテレの培養物から分離
した円石の走査型電子顕微鏡写真である。写真中のスケ
ールは10μmを示す。
【図2】プレウロクリシス・カルテレの1個の円石の走
査型電子顕微鏡写真である。写真中のスケールは1μm
を示す。
【図3】エミリアニア・ハクスレイの培養物から分離し
た円石の走査型電子顕微鏡写真である。写真中のスケー
ルは10μmを示す。
【図4】エミリアニア・ハクスレイの1個の円石の走査
型電子顕微鏡写真である。写真中のスケールは1μmを
示す。
【図5】FITC標識抗マウスIgG抗体を固定化した
円石を用いたフルオロイムノアッセイの結果を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年4月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】実施例1 海水900mlに対し、KNO 505mg/l、K
HPO 87mg/lを含む水溶液を100ml、
CuSO・5HO 19.6mg/l、ZnSO
・7HO 44mg/l、CoCl・6HO 2
0mg/l、MnCl・4HO 360mg/l、
NaMnO・2HO 12.6mg/l、Fe−E
DTA 10g/lを含む微量元素混液を1ml、チア
ミン200mg/l、ビオチン1mg/l、コバミド
0.2mg/lを含むビタミン混液を1mlの割合でそ
れぞれ添加したエプレイの培地を調製し、これにプレウ
ロクリシス・カルテレ(Pleurochrysis
carterae)を約50mg乾重量/lとなるよう
に接種し、容量10リットルの円筒形ガラス容器に入れ
た。ガラス容器のまわりに蛍光灯を配し、ガラス容器の
表面の照度が約3000ルクスとなるようにした。光の
照射は、明期16時間、暗期8時間の間欠照射とした。
空気の通気により、二酸化炭素の供給と培地の攪拌を行
ないつつ、20℃で7日間培養した。これによって約4
00mg乾重量/lのプレウロクリシス培養物を得た。
遠心分離(3000rpm,5分)によって集めた6.
6g乾重量の藻体を1リットルの海水に懸濁し、5分間
超音波(周波数27KHz,出力100W)処理を行な
った。この懸濁液を遠心分離し、沈殿を50mMの重炭
酸ナトリウム水溶液1リットルに再懸濁した。次いで2
分間上記と同様の超音波処理をしたのち、攪拌しながら
室温に12時間放置した。この懸濁液を遠心分離し、沈
殿を50mM重炭酸ナトリウム水溶液1リットルに再懸
濁し、洗浄して再度遠心分離した。沈殿を50mM重炭
酸ナトリウム水溶液1リットルに再懸濁し、上記超音波
処理から洗浄までの一連の操作をさらに2回繰り返し
た。最後に、遠心分離によって得た白色沈殿を減圧下に
乾燥し、1.0gの粉末を得た。この粉末を走査型電子
顕微鏡で観察したところ、約0.5μmの分節が20〜
30個リング状に連なった長径1.5〜2.0μm、短
径2.3〜2.8μmの楕円状であった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】実施例3 プレウロクリシス・カルテレの代わりに、エミリアニア
・ハクスレイ(Emiliania huxleyi)
を用いた以外は実施例1と同様にして1.5gの白色粉
末を得た。この粉末を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、約1μmの分節が35〜45個リング状に連なった
長径3.5〜5.0μm、短径3.0〜4.0μmの楕
円状であった。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】実施例4 実施例3で得られた円石を用い、実施例2と同様の手段
によりFITC標識抗マウスIgG抗体を円石に固定化
した。その結果、円石1mgに対し8μgの抗体が固定
化された。得られた固定化抗体を用いて、マウスIgG
標準液のフルオロイムノアッセイを行なった。その結果
を図1に示す。なお、測定条件は次の通りである。 固定化抗体量(円石含む):1mg サンプル量 :50μl インキュベーション :37℃,15分 励起波長 490nm 測定波長 513nm
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】FITC標識抗マウスIgG抗体を固定化した
円石を用いたフルオロイムノアッセイの結果を示す。
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
フロントページの続き (72)発明者 松永 是 東京都府中市幸町2の41の13 府中第三住 宅2の304

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円石藻類の培養物を重炭酸塩水溶液中で
    超音波処理することを特徴とする円石藻類より円石を分
    離する方法。
  2. 【請求項2】 担体に酵素又は抗体を固定化する方法に
    おいて、担体として円石藻類の培養物を重炭酸塩水溶液
    中で超音波処理することにより円石藻類から分離された
    円石を使用することを特徴とする酵素又は抗体の固定化
    方法。
JP4055187A 1991-09-26 1992-03-13 円石の分離方法 Pending JPH05308970A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24779191 1991-09-26
JP3-247791 1991-09-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05308970A true JPH05308970A (ja) 1993-11-22

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ID=17168705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4055187A Pending JPH05308970A (ja) 1991-09-26 1992-03-13 円石の分離方法

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JP (1) JPH05308970A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9090881B2 (en) 2008-10-21 2015-07-28 Canadian Pacific Algae Inc. Method for the efficient and continuous growth and harvesting of nutrient-rich phytoplankton and methods of using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9090881B2 (en) 2008-10-21 2015-07-28 Canadian Pacific Algae Inc. Method for the efficient and continuous growth and harvesting of nutrient-rich phytoplankton and methods of using the same

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