JPH0731489A - バイオポリエステル含有微生物からのバイオポリエステルの分離方法 - Google Patents
バイオポリエステル含有微生物からのバイオポリエステルの分離方法Info
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- JPH0731489A JPH0731489A JP5196671A JP19667193A JPH0731489A JP H0731489 A JPH0731489 A JP H0731489A JP 5196671 A JP5196671 A JP 5196671A JP 19667193 A JP19667193 A JP 19667193A JP H0731489 A JPH0731489 A JP H0731489A
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Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 バイオポリエステル含有微生物から、バイオ
ポリエステルを効率よく顆粒状で分離する方法を提供す
る。 【構成】 バイオポリエステル含有微生物の水性懸濁液
に１mmol／kg菌体〜１mol ／kg菌体の量のアルカリを
添加した後、該懸濁液を耐圧性容器に導入し、もしくは
予め該懸濁液を４０〜１００℃に加熱して耐圧性容器に
導入し、４０〜１００℃に加熱，保温して高圧をかけ、
該容器の微小開口部から懸濁液を噴出させることにより
微生物に流体剪断力を作用させ、顆粒状のバイオポリエ
ステルを分離する。
ポリエステルを効率よく顆粒状で分離する方法を提供す
る。 【構成】 バイオポリエステル含有微生物の水性懸濁液
に１mmol／kg菌体〜１mol ／kg菌体の量のアルカリを
添加した後、該懸濁液を耐圧性容器に導入し、もしくは
予め該懸濁液を４０〜１００℃に加熱して耐圧性容器に
導入し、４０〜１００℃に加熱，保温して高圧をかけ、
該容器の微小開口部から懸濁液を噴出させることにより
微生物に流体剪断力を作用させ、顆粒状のバイオポリエ
ステルを分離する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、生分解性を有するバイ
オポリエステルの菌体からの分離方法に関する。
オポリエステルの菌体からの分離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、プラスチック廃棄物は焼却、埋立
などによって処理されているが、これらの処理方法に
は、それぞれ地球の温暖化、埋め立て地の地盤弛緩等の
問題がある。そのため、プラスチックリサイクルへの社
会意識の高まりとともに、リサイクルシステム化が進み
つつある。しかし、リサイクル可能な用途には限りがあ
り、実際問題としてプラスチック廃棄物処理方法として
は、焼却、埋立、リサイクルだけでは対応しきれず、自
然環境中に放置されたままになるものも多い。そこで、
廃棄後は自然界の物質循環に取り込まれ、分解生成物が
有害物質とならないような生分解性プラスチックが注目
されており、その開発が進められている。このようなプ
ラスチックとして、特に、微生物が菌体内で生成するポ
リエステルは、自然界の炭素循環プロセスに組み込まれ
て生態系の安定化がなされると予想されている。また、
医療分野においても、回収不要のインプラント材料、薬
物担体としての利用が可能である。
などによって処理されているが、これらの処理方法に
は、それぞれ地球の温暖化、埋め立て地の地盤弛緩等の
問題がある。そのため、プラスチックリサイクルへの社
会意識の高まりとともに、リサイクルシステム化が進み
つつある。しかし、リサイクル可能な用途には限りがあ
り、実際問題としてプラスチック廃棄物処理方法として
は、焼却、埋立、リサイクルだけでは対応しきれず、自
然環境中に放置されたままになるものも多い。そこで、
廃棄後は自然界の物質循環に取り込まれ、分解生成物が
有害物質とならないような生分解性プラスチックが注目
されており、その開発が進められている。このようなプ
ラスチックとして、特に、微生物が菌体内で生成するポ
リエステルは、自然界の炭素循環プロセスに組み込まれ
て生態系の安定化がなされると予想されている。また、
医療分野においても、回収不要のインプラント材料、薬
物担体としての利用が可能である。
【０００３】しかし、このポリエステルをプラスチック
として使用するためには、微生物の菌体内から分離して
取り出す必要がある。バイオポリエステル含有微生物か
らバイオポリエステルを得る方法として、クロロホルム
をはじめとする有機溶媒による抽出法、次亜塩素酸ソー
ダ（Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ，Ｄ．Ｈ．，ａｎｄ Ｗｉｌ
ｋｉｎｓｏｎ，Ｊ．Ｆ．（１９５８），Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍ
ｉｃｒｏｂｉｏｌ．１９，１９８−２０３．）またはリ
ゾチームを用いて菌体を溶解し、残存したポリマーを顆
粒として回収する方法が知られている。その他、リゾチ
ーム以外の特定の酵素による菌体の溶解によってポリマ
ーを回収する方法（特開昭６０−１４５０９７）、１０
０℃超の高圧の水蒸気等の圧力の開放により菌体を破壊
し、菌体破片屑とポリマーとに分離する方法（特開昭５
７−１７４０９４）等もある。
として使用するためには、微生物の菌体内から分離して
取り出す必要がある。バイオポリエステル含有微生物か
らバイオポリエステルを得る方法として、クロロホルム
をはじめとする有機溶媒による抽出法、次亜塩素酸ソー
ダ（Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ，Ｄ．Ｈ．，ａｎｄ Ｗｉｌ
ｋｉｎｓｏｎ，Ｊ．Ｆ．（１９５８），Ｊ．Ｇｅｎ．Ｍ
ｉｃｒｏｂｉｏｌ．１９，１９８−２０３．）またはリ
ゾチームを用いて菌体を溶解し、残存したポリマーを顆
粒として回収する方法が知られている。その他、リゾチ
ーム以外の特定の酵素による菌体の溶解によってポリマ
ーを回収する方法（特開昭６０−１４５０９７）、１０
０℃超の高圧の水蒸気等の圧力の開放により菌体を破壊
し、菌体破片屑とポリマーとに分離する方法（特開昭５
７−１７４０９４）等もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、クロロホルム
等による溶媒抽出法は、当該抽出溶媒だけでなく、再沈
澱のための貧溶媒も大量に必要とする。したがって、溶
媒を各々再利用しようとすれば、２種の溶媒を分離する
ことが必要である。さらに、一般に溶媒抽出に先立って
菌体全体を完全に乾燥することが必要なため、多大の熱
エネルギーを要することにもなるので、バイオポリエス
テルを工業的に生産するためには、多くのプロセス用設
備やエネルギーが必要となり、事実上不利である。次亜
塩素酸ソーダで処理した場合は、溶媒抽出法の欠点を回
避することはできるが、一方、ポリエステルの分子量低
下が起こり（Ｊ．Ａ．Ｒａｍｓａｙ，Ｅ．Ｂｅｒｇｅ
ｒ，Ｂ．Ａ．Ｒａｍｓａｙ ａｎｄ Ｃ．Ｃｈａｖａｒ
ｉｅ（１９９０），Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ４，４，２２１−２２６）、ポ
リマーの品質に問題が生じる。リゾチームのような酵素
は、少量の実験的利用には効果的であるが、大量に確保
するのが困難なため、バイオポリエステルの量産には適
切でない。特開昭６０−１４５０９７の酵素法では、酵
素処理前後の操作が多段階になり、量産のためには、な
お改善の余地が大きい。特開昭５７−１７４０９４の圧
力の解放による方法は、得られたポリエステルの純度や
収量が未記載のため、効果が不明である。本発明は、有
機溶媒を用いないで、水性媒体中で１００℃未満で剪断
力をかけることにより、バイオポリエステルを含む微生
物からバイオポリエステルを分離する方法を提供するこ
とを目的とする。
等による溶媒抽出法は、当該抽出溶媒だけでなく、再沈
澱のための貧溶媒も大量に必要とする。したがって、溶
媒を各々再利用しようとすれば、２種の溶媒を分離する
ことが必要である。さらに、一般に溶媒抽出に先立って
菌体全体を完全に乾燥することが必要なため、多大の熱
エネルギーを要することにもなるので、バイオポリエス
テルを工業的に生産するためには、多くのプロセス用設
備やエネルギーが必要となり、事実上不利である。次亜
塩素酸ソーダで処理した場合は、溶媒抽出法の欠点を回
避することはできるが、一方、ポリエステルの分子量低
下が起こり（Ｊ．Ａ．Ｒａｍｓａｙ，Ｅ．Ｂｅｒｇｅ
ｒ，Ｂ．Ａ．Ｒａｍｓａｙ ａｎｄ Ｃ．Ｃｈａｖａｒ
ｉｅ（１９９０），Ｊ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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リマーの品質に問題が生じる。リゾチームのような酵素
は、少量の実験的利用には効果的であるが、大量に確保
するのが困難なため、バイオポリエステルの量産には適
切でない。特開昭６０−１４５０９７の酵素法では、酵
素処理前後の操作が多段階になり、量産のためには、な
お改善の余地が大きい。特開昭５７−１７４０９４の圧
力の解放による方法は、得られたポリエステルの純度や
収量が未記載のため、効果が不明である。本発明は、有
機溶媒を用いないで、水性媒体中で１００℃未満で剪断
力をかけることにより、バイオポリエステルを含む微生
物からバイオポリエステルを分離する方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、バイオポリエ
ステル含有微生物の水性懸濁液に１mmol／kg菌体〜１mo
l ／菌体、好ましくは２．５mmol／kg菌体〜２００mmo
l／kg菌体、特に好ましくは５０mmol〜２００mmol／kg
菌体の量のアルカリを添加し、該懸濁液を耐圧性容器に
導入し、もしくは予め該懸濁液を４０〜１００℃の範囲
に加熱して耐圧性容器に導入し、４０〜１００℃の範囲
内で加熱、保温し、該懸濁液を噴出させることによって
微生物に流体剪断力を作用させ、顆粒状のバイオポリエ
ステルを分離することを特徴とするバイオポリエステル
含有微生物からのバイオポリエステルの分離方法に関す
る。なお、特開昭５７−１７４０９４の方法では、同じ
く高圧を用いているが、これが、高圧を急激に低圧化し
た際の圧力ショックで菌体を破壊するのに対し、本発明
は、高圧液体の微小口噴射時の剪断力によって、菌体破
壊とバイオポリエステルの分離を促進する方法である。
ステル含有微生物の水性懸濁液に１mmol／kg菌体〜１mo
l ／菌体、好ましくは２．５mmol／kg菌体〜２００mmo
l／kg菌体、特に好ましくは５０mmol〜２００mmol／kg
菌体の量のアルカリを添加し、該懸濁液を耐圧性容器に
導入し、もしくは予め該懸濁液を４０〜１００℃の範囲
に加熱して耐圧性容器に導入し、４０〜１００℃の範囲
内で加熱、保温し、該懸濁液を噴出させることによって
微生物に流体剪断力を作用させ、顆粒状のバイオポリエ
ステルを分離することを特徴とするバイオポリエステル
含有微生物からのバイオポリエステルの分離方法に関す
る。なお、特開昭５７−１７４０９４の方法では、同じ
く高圧を用いているが、これが、高圧を急激に低圧化し
た際の圧力ショックで菌体を破壊するのに対し、本発明
は、高圧液体の微小口噴射時の剪断力によって、菌体破
壊とバイオポリエステルの分離を促進する方法である。
【０００６】本発明に用いる微生物は、細胞内にバイオ
ポリエステルを蓄積しているバクテリア（細菌）であ
る。例えば、アルカリゲネス属（Ａｌｃａｌｉｇｃｎｅ
ｓ）の菌、Ａ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ ＡＫ２０１（特
開平５−６４５９２）、Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ、Ａ．
ｌａｔｕｓ等、シュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎ
ａｓ）、バシルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、アゾトバク
ター属（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ）、ノカルディア属
（Ｎｏｃａｒｄｉａ）等の菌株が示されるが、その種類
に限定されるものではない。ここで、バイオポリエステ
ルとは、ポリ−Ｄ−３−ヒドロキシブチレート〔以下、
Ｐ（３ＨＢ）と略称する〕をはじめとするポリヒドロキ
シアルカノエート〔以下、Ｐ（ＨＡ）と略称する〕と称
される微生物産生ポリエステルを指す。Ｐ（３ＨＢ）以
外の代表的な例として、３ＨＢとＤ−３−ヒドロキシバ
レレート（３ＨＶ）との共重合体〔Ｐ．Ａ．Ｈｏｌｍｅ
ｓ ｅｔ ａｌ（ＩＣＩ），Ｅｕｒ．Ｐａｔ．Ａｐｐ
ｌ，００５２４５９（１９８１）〕、３ＨＢと４−ヒド
ロキシブチレート（４ＨＢ）との共重合体〔Ｙ．Ｄｏｉ
ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２
１，２７２２（１９８８）〕が挙げられる。細胞内に蓄
積しているバイオポリエステルは、微小な顆粒として存
在することが知られている。
ポリエステルを蓄積しているバクテリア（細菌）であ
る。例えば、アルカリゲネス属（Ａｌｃａｌｉｇｃｎｅ
ｓ）の菌、Ａ．ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ ＡＫ２０１（特
開平５−６４５９２）、Ａ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ、Ａ．
ｌａｔｕｓ等、シュウドモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎ
ａｓ）、バシルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、アゾトバク
ター属（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ）、ノカルディア属
（Ｎｏｃａｒｄｉａ）等の菌株が示されるが、その種類
に限定されるものではない。ここで、バイオポリエステ
ルとは、ポリ−Ｄ−３−ヒドロキシブチレート〔以下、
Ｐ（３ＨＢ）と略称する〕をはじめとするポリヒドロキ
シアルカノエート〔以下、Ｐ（ＨＡ）と略称する〕と称
される微生物産生ポリエステルを指す。Ｐ（３ＨＢ）以
外の代表的な例として、３ＨＢとＤ−３−ヒドロキシバ
レレート（３ＨＶ）との共重合体〔Ｐ．Ａ．Ｈｏｌｍｅ
ｓ ｅｔ ａｌ（ＩＣＩ），Ｅｕｒ．Ｐａｔ．Ａｐｐ
ｌ，００５２４５９（１９８１）〕、３ＨＢと４−ヒド
ロキシブチレート（４ＨＢ）との共重合体〔Ｙ．Ｄｏｉ
ｅｔ ａｌ．，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２
１，２７２２（１９８８）〕が挙げられる。細胞内に蓄
積しているバイオポリエステルは、微小な顆粒として存
在することが知られている。
【０００７】処理される細胞内のバイオポリエステル含
有率（以下、ポリマー含有率という）は、高いほうが好
ましい。一般に、乾燥菌体としてポリマー含有率が２０
重量％以上がよい。アルカリ添加量、処理時間、分離操
作の効率、分離ポリマーの純度等を考慮すると、５０重
量％以上のポリマー含有率が特に好ましい。水性懸濁液
とは、培養終了後の培養懸濁液そのもの、または培養液
から遠心等で分離した菌体を水に懸濁させたものを指
す。菌体の懸濁濃度は、乾燥菌体換算で１５０ｇ／ｌ以
下、好ましくは１００ｇ／ｌ以下である。使用するアル
カリとしては、ＮａＯＨを始めとしてＬｉＯＨ、ＫＯＨ
等を含めたアルカリ金属の水酸化物、あるいはＮＨ4 Ｏ
Ｈが用いられる。アルカリの使用量は１mmol／kg菌体〜
１mol ／kg菌体、好ましくは２．５mmol／kg菌体〜２
００mmol／kg菌体、特に好ましくは５０mmol／kg菌体〜
２００mmol／kg菌体で、これを微生物の水性懸濁液に添
加する。
有率（以下、ポリマー含有率という）は、高いほうが好
ましい。一般に、乾燥菌体としてポリマー含有率が２０
重量％以上がよい。アルカリ添加量、処理時間、分離操
作の効率、分離ポリマーの純度等を考慮すると、５０重
量％以上のポリマー含有率が特に好ましい。水性懸濁液
とは、培養終了後の培養懸濁液そのもの、または培養液
から遠心等で分離した菌体を水に懸濁させたものを指
す。菌体の懸濁濃度は、乾燥菌体換算で１５０ｇ／ｌ以
下、好ましくは１００ｇ／ｌ以下である。使用するアル
カリとしては、ＮａＯＨを始めとしてＬｉＯＨ、ＫＯＨ
等を含めたアルカリ金属の水酸化物、あるいはＮＨ4 Ｏ
Ｈが用いられる。アルカリの使用量は１mmol／kg菌体〜
１mol ／kg菌体、好ましくは２．５mmol／kg菌体〜２
００mmol／kg菌体、特に好ましくは５０mmol／kg菌体〜
２００mmol／kg菌体で、これを微生物の水性懸濁液に添
加する。
【０００８】本発明の方法では、アルカリを添加後は、
水性懸濁液は、微小開口部を有する耐圧性容器に導入さ
れ、高圧をかけられる。このようにして開口部から押し
出される菌体には、大きな剪断力が働くため、菌体は破
壊され、バイオポリエステルの分離が促進されると推定
される。このような耐圧性容器と加圧機構からなる装置
は、循環装置付高圧ホモジナイザーによって代表され
る。したがって、本発明のバイオポリエステル分離法
は、高圧ホモジナイザーの利用によって実施可能とな
る。高圧ホモジナイザーの温度設定は４０〜１００℃、
好ましくは６０〜１００℃にする。該懸濁液の加熱は、
高圧ホモジナイザーの導入前に、設定温度に加熱してお
くことも望ましい。高圧ホモジナイザー内に導入した該
懸濁液にかける圧力は、装置によるが、５００〜１５０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 で作用させるのが好ましい。
水性懸濁液は、微小開口部を有する耐圧性容器に導入さ
れ、高圧をかけられる。このようにして開口部から押し
出される菌体には、大きな剪断力が働くため、菌体は破
壊され、バイオポリエステルの分離が促進されると推定
される。このような耐圧性容器と加圧機構からなる装置
は、循環装置付高圧ホモジナイザーによって代表され
る。したがって、本発明のバイオポリエステル分離法
は、高圧ホモジナイザーの利用によって実施可能とな
る。高圧ホモジナイザーの温度設定は４０〜１００℃、
好ましくは６０〜１００℃にする。該懸濁液の加熱は、
高圧ホモジナイザーの導入前に、設定温度に加熱してお
くことも望ましい。高圧ホモジナイザー内に導入した該
懸濁液にかける圧力は、装置によるが、５００〜１５０
０ｋｇｆ／ｃｍ2 で作用させるのが好ましい。
【０００９】循環装置付高圧ホモジナイザーとしては、
マントンゴーリン（独国ＡＰＶ・ゴーリン社製）、ミニ
ラボ（デンマーク ＡＰＶラニー社製）、ブランリュー
ベ連続式細胞破砕機（独国Ｂｒａｎ＋Ｌｕｅｂｂｅ社
製）、マイクロフルイダイザー（米国Ｍｊｃｒｏｆｌｕ
ｉｄｉｃｓ社製）等を用いることができる。これらの装
置は、一般的に液体を加圧することによって、乳化・分
散・細胞破砕等に用いられることがよく知られている。
本発明では、高圧ホモジナイザー内での加熱が必須なの
で、類似の高圧ホモジナイザーの一種であるが非加熱型
であるフレンチプレスは、本発明に不適当である。フレ
ンチプレスを用いて微生物中のバイオポリエステルを分
離することは知られているが（Ｈｅｌｍｕｔ Ｂｒａｎ
ｄｌ ｅｔａｌ．，Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｂｉｏｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｉｏｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９０），４１，７７−９
３．）、本発明の技術的特徴であるアルカリ添加や、加
熱による分離の協同効果を実現した例は知られていな
い。
マントンゴーリン（独国ＡＰＶ・ゴーリン社製）、ミニ
ラボ（デンマーク ＡＰＶラニー社製）、ブランリュー
ベ連続式細胞破砕機（独国Ｂｒａｎ＋Ｌｕｅｂｂｅ社
製）、マイクロフルイダイザー（米国Ｍｊｃｒｏｆｌｕ
ｉｄｉｃｓ社製）等を用いることができる。これらの装
置は、一般的に液体を加圧することによって、乳化・分
散・細胞破砕等に用いられることがよく知られている。
本発明では、高圧ホモジナイザー内での加熱が必須なの
で、類似の高圧ホモジナイザーの一種であるが非加熱型
であるフレンチプレスは、本発明に不適当である。フレ
ンチプレスを用いて微生物中のバイオポリエステルを分
離することは知られているが（Ｈｅｌｍｕｔ Ｂｒａｎ
ｄｌ ｅｔａｌ．，Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｂｉｏｃ
ｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｉｏｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ（１９９０），４１，７７−９
３．）、本発明の技術的特徴であるアルカリ添加や、加
熱による分離の協同効果を実現した例は知られていな
い。
【００１０】以上の処理操作により、短時間で効率よく
菌体壁を破壊し、バイオポリエステルを顆粒状で菌体か
ら分離できる。菌体壁が破壊されると、核酸のような水
溶性の高分子物質が細胞外に溶出するために、該懸濁液
の粘度は一旦上昇するが、剪断力によって核酸分子の切
断も起こるためか、該懸濁液の粘度が再び低下し、その
後の遠心操作、ろ過操作等でのバイオポリエステルの分
離が容易に行える。処理前の該懸濁液の菌体濃度は、乾
燥菌体換算で１５０ｇ菌体／ｌまで処理可能であるた
め、通常培養後の菌体濃度を薄める必要がない。本発明
により、短時間で効率良く菌体壁が破壊され、バイオポ
リエステルを顆粒状で分離できる。
菌体壁を破壊し、バイオポリエステルを顆粒状で菌体か
ら分離できる。菌体壁が破壊されると、核酸のような水
溶性の高分子物質が細胞外に溶出するために、該懸濁液
の粘度は一旦上昇するが、剪断力によって核酸分子の切
断も起こるためか、該懸濁液の粘度が再び低下し、その
後の遠心操作、ろ過操作等でのバイオポリエステルの分
離が容易に行える。処理前の該懸濁液の菌体濃度は、乾
燥菌体換算で１５０ｇ菌体／ｌまで処理可能であるた
め、通常培養後の菌体濃度を薄める必要がない。本発明
により、短時間で効率良く菌体壁が破壊され、バイオポ
リエステルを顆粒状で分離できる。
【００１１】
【実施例】本実施例で用いた微生物は、アルカリゲネス
属に属する微生物アルカリゲネス・リポリティカ（Ａｌ
ｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）ＡＫ２０
１（特開平５−６４５９２）で、培養後、Ｐ（３ＨＢ）
を約５０ｗｔ％含有している菌を遠心（８０００ｒｐ
ｍ，１０ｍｉｎ，遠心分離機はＫＵＢＯＴＡ製６８１０
使用）によって培養液から分離後、ペースト状菌体に水
を加えて４０ｇ菌体／ｌの水性懸濁液とした。この水性
懸濁液を用いて、以下に示す実施例１、２および比較例
１〜４を行った。
属に属する微生物アルカリゲネス・リポリティカ（Ａｌ
ｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）ＡＫ２０
１（特開平５−６４５９２）で、培養後、Ｐ（３ＨＢ）
を約５０ｗｔ％含有している菌を遠心（８０００ｒｐ
ｍ，１０ｍｉｎ，遠心分離機はＫＵＢＯＴＡ製６８１０
使用）によって培養液から分離後、ペースト状菌体に水
を加えて４０ｇ菌体／ｌの水性懸濁液とした。この水性
懸濁液を用いて、以下に示す実施例１、２および比較例
１〜４を行った。
【００１２】実施例１、２および比較例１〜４の操作で
得たＰ（３ＨＢ）は、純度を調べるためにガスクロマト
グラフィー、分子量分布の決定にゲルパーミエーション
クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて分析を行った。
なお、ガスクロマトグラフィーには、実施例１、２およ
び比較例１〜４で得られた沈澱物を乾燥（１０５℃，２
４ｈｒ）した後、メタノール／硫酸（８５／１５ ｗｔ
％／ｗｔ％）によりメタノリシスして菌体内ポリエステ
ルをモノマーのメチルエステルとしたものを分析して、
ポリマー含有率を求めた。これは、〔Ｈ．Ｂｒａｎｄｌ
ｅｔ ａｌ，ｌｎｔ．Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｍａｃｒｏｍｏ
ｌ．，１１，４９−５５（１９８９）〕に示される方法
に従った。ＧＰＣには、試料（約１００ｍｇ）中のポリ
エステルを熱クロロホルム１５０ｍｌで抽出後、溶液を
濃縮してヘキサンを加えて再沈し、沈澱を濾過、真空乾
燥（２ｈｒ）して１０ｍｇ／１０ｍｌのクロロホルム溶
液にして測定した。
得たＰ（３ＨＢ）は、純度を調べるためにガスクロマト
グラフィー、分子量分布の決定にゲルパーミエーション
クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて分析を行った。
なお、ガスクロマトグラフィーには、実施例１、２およ
び比較例１〜４で得られた沈澱物を乾燥（１０５℃，２
４ｈｒ）した後、メタノール／硫酸（８５／１５ ｗｔ
％／ｗｔ％）によりメタノリシスして菌体内ポリエステ
ルをモノマーのメチルエステルとしたものを分析して、
ポリマー含有率を求めた。これは、〔Ｈ．Ｂｒａｎｄｌ
ｅｔ ａｌ，ｌｎｔ．Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｍａｃｒｏｍｏ
ｌ．，１１，４９−５５（１９８９）〕に示される方法
に従った。ＧＰＣには、試料（約１００ｍｇ）中のポリ
エステルを熱クロロホルム１５０ｍｌで抽出後、溶液を
濃縮してヘキサンを加えて再沈し、沈澱を濾過、真空乾
燥（２ｈｒ）して１０ｍｇ／１０ｍｌのクロロホルム溶
液にして測定した。
【００１３】（実施例１）４．０ｍＭとなるように０．
１ＭのＮａＯＨ水溶液を加え、Ｐ（３ＨＢ）含有菌体の
該懸濁液５００ｍｌを作成した。予め該懸濁液を９０℃
で約５分間加熱後、ＡＰＶ・ゴーリン社製マントンゴー
リンに投入する。この装置内で、該懸濁液をゲージ圧約
１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 に加圧し（このとき、装置内の
温度は予備加熱された懸濁液の温度に制御する）、瞬時
（約１０-6〜１０-5秒）に約０．０２ｍｍの隙間を通過
させて空気中に放出し、流体剪断力をかけた。この操作
を、懸濁液を自動的に循環させることにより５回繰り返
した。処理後の懸濁液を遠心分離（２７００ｒｐｍ，１
０ｍｉｎ）して沈澱物を得た。 （実施例２）該懸濁液を７０℃、約５分間予備加熱する
こと、およびマントンゴーリン内の加熱温度を７０℃と
する以外は、実施例１と同様に操作した。
１ＭのＮａＯＨ水溶液を加え、Ｐ（３ＨＢ）含有菌体の
該懸濁液５００ｍｌを作成した。予め該懸濁液を９０℃
で約５分間加熱後、ＡＰＶ・ゴーリン社製マントンゴー
リンに投入する。この装置内で、該懸濁液をゲージ圧約
１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 に加圧し（このとき、装置内の
温度は予備加熱された懸濁液の温度に制御する）、瞬時
（約１０-6〜１０-5秒）に約０．０２ｍｍの隙間を通過
させて空気中に放出し、流体剪断力をかけた。この操作
を、懸濁液を自動的に循環させることにより５回繰り返
した。処理後の懸濁液を遠心分離（２７００ｒｐｍ，１
０ｍｉｎ）して沈澱物を得た。 （実施例２）該懸濁液を７０℃、約５分間予備加熱する
こと、およびマントンゴーリン内の加熱温度を７０℃と
する以外は、実施例１と同様に操作した。
【００１４】（比較例１）本例では、該懸濁液にＮａＯ
Ｈ水溶液を加えないこと以外は、実施例１と同様に操作
した。 （比較例２）本例では、該懸濁液にＮａＯＨ水溶液を加
えないこと以外は、実施例２と同様に操作した。 （比較例３）本例では、該懸濁液を加熱しないこと以外
は、実施例１と同様に操作した。 実施例１、２および比較例１〜４の分離条件を表１に示
す。
Ｈ水溶液を加えないこと以外は、実施例１と同様に操作
した。 （比較例２）本例では、該懸濁液にＮａＯＨ水溶液を加
えないこと以外は、実施例２と同様に操作した。 （比較例３）本例では、該懸濁液を加熱しないこと以外
は、実施例１と同様に操作した。 実施例１、２および比較例１〜４の分離条件を表１に示
す。
【００１５】
【表１】 実施例、比較例のガスクロマトグラフィー、ＧＰＣで得
られた結果を表２に示した。
られた結果を表２に示した。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】本発明により、従来の各方法の欠点を克
服した新しい分離方法を開発した。すなわち、有機溶媒
を用いないで、水性媒体中に少量のアルカリを添加し、
１００℃未満の加熱下で高圧ホモジナイザーを作動して
菌体に剪断力をかけることにより、バイオポリエステル
を含む微生物からバイオポリエステルを分離できた。
服した新しい分離方法を開発した。すなわち、有機溶媒
を用いないで、水性媒体中に少量のアルカリを添加し、
１００℃未満の加熱下で高圧ホモジナイザーを作動して
菌体に剪断力をかけることにより、バイオポリエステル
を含む微生物からバイオポリエステルを分離できた。
Claims (2)
- 【請求項１】 バイオポリエステル含有微生物の水性懸
濁液に１mmol／ｋｇ菌体〜１mol ／kg菌体の量のアル
カリを添加した後、該懸濁液を耐圧性容器に導入し、４
０〜１００℃の範囲内で加熱、保温し、該懸濁液に高圧
をかけ、該容器の微小開口部から該懸濁液を噴出させる
ことによって微生物に液体剪断力を作用させ、顆粒状の
バイオポリエステルを分離することを特徴とするバイオ
ポリエステル含有微生物からのバイオポリエステルの分
離方法。 - 【請求項２】 耐圧性容器に導入する前に予め水性懸濁
液を４０〜１００℃の範囲に加熱する請求項１に記載の
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196671A JPH0731489A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | バイオポリエステル含有微生物からのバイオポリエステルの分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196671A JPH0731489A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | バイオポリエステル含有微生物からのバイオポリエステルの分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731489A true JPH0731489A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16361661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5196671A Pending JPH0731489A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | バイオポリエステル含有微生物からのバイオポリエステルの分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731489A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5821299A (en) * | 1996-02-16 | 1998-10-13 | The Proctor & Gamble Company | Solvent extraction of polyhydroxy-alkanoates from biomass facilitated by the use of marginal nonsolvent |
| US5942597A (en) * | 1995-08-21 | 1999-08-24 | The Procter & Gamble Company | Solvent extraction of polyhydroxyalkanoates from biomass |
| WO2003091444A1 (fr) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Kaneka Corporation | Procede de separation d'acide poly-3-hydroxyalcanoique |
| WO2004033700A1 (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Kaneka Corporation | ポリ−３−ヒドロキシアルカン酸の凝集方法 |
| WO2004065608A1 (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-05 | Kaneka Corporation | 微生物菌体からの高純度ポリヒドロキシアルカノエートの回収方法 |
| US7435567B2 (en) | 2004-03-04 | 2008-10-14 | Kaneka Corporation | Method for degradation of nucleic acids and use thereof |
| US7435566B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-10-14 | Kaneka Corporation | Method of purifying 3-hyroxyalkanoic acid copolymer |
| EP2265659A2 (en) | 2008-03-28 | 2010-12-29 | The Coca-Cola Company | Bio-based polyethylene terephthalate polymer and method of making the same |
| EP2403894A2 (en) | 2009-03-03 | 2012-01-11 | The Coca-Cola Company | Bio-based polyethylene terephthalate packaging and method of making thereof |
| WO2022215335A1 (ja) | 2021-04-09 | 2022-10-13 | 株式会社カネカ | リサイクル水の製造方法 |
| US12516154B2 (en) | 2020-03-18 | 2026-01-06 | Kaneka Corporation | Method for production polyhydroxybutyric acid resin |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP5196671A patent/JPH0731489A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5942597A (en) * | 1995-08-21 | 1999-08-24 | The Procter & Gamble Company | Solvent extraction of polyhydroxyalkanoates from biomass |
| US5821299A (en) * | 1996-02-16 | 1998-10-13 | The Proctor & Gamble Company | Solvent extraction of polyhydroxy-alkanoates from biomass facilitated by the use of marginal nonsolvent |
| US7314740B2 (en) | 2002-04-26 | 2008-01-01 | Kaneka Corporation | Method of separating poly-3-hydroxyalkanoic acid |
| WO2003091444A1 (fr) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Kaneka Corporation | Procede de separation d'acide poly-3-hydroxyalcanoique |
| WO2004033700A1 (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Kaneka Corporation | ポリ−３−ヒドロキシアルカン酸の凝集方法 |
| US7435566B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-10-14 | Kaneka Corporation | Method of purifying 3-hyroxyalkanoic acid copolymer |
| JPWO2004065608A1 (ja) * | 2003-01-20 | 2006-05-18 | 株式会社カネカ | 微生物菌体からの高純度ポリヒドロキシアルカノエートの回収方法 |
| WO2004065608A1 (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-05 | Kaneka Corporation | 微生物菌体からの高純度ポリヒドロキシアルカノエートの回収方法 |
| US7393668B2 (en) | 2003-01-20 | 2008-07-01 | Kaneka Corporation | Method of collecting highly pure polyhydroxyalkanoate from microbial cells |
| EP1609868A4 (en) * | 2003-01-20 | 2011-05-25 | Kaneka Corp | PROCESS FOR COLLECTING VERY PURE POLYHYDROXYALCANOATE FROM MICROBIAL CELLS |
| US7435567B2 (en) | 2004-03-04 | 2008-10-14 | Kaneka Corporation | Method for degradation of nucleic acids and use thereof |
| EP2265659A2 (en) | 2008-03-28 | 2010-12-29 | The Coca-Cola Company | Bio-based polyethylene terephthalate polymer and method of making the same |
| EP2403894A2 (en) | 2009-03-03 | 2012-01-11 | The Coca-Cola Company | Bio-based polyethylene terephthalate packaging and method of making thereof |
| US12516154B2 (en) | 2020-03-18 | 2026-01-06 | Kaneka Corporation | Method for production polyhydroxybutyric acid resin |
| WO2022215335A1 (ja) | 2021-04-09 | 2022-10-13 | 株式会社カネカ | リサイクル水の製造方法 |
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