JPH11243946A - 光合成細菌の大量培養法 - Google Patents

光合成細菌の大量培養法

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JPH11243946A
JPH11243946A JP6425098A JP6425098A JPH11243946A JP H11243946 A JPH11243946 A JP H11243946A JP 6425098 A JP6425098 A JP 6425098A JP 6425098 A JP6425098 A JP 6425098A JP H11243946 A JPH11243946 A JP H11243946A
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JP
Japan
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container
liquid medium
stirring
culture
photosynthetic bacteria
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Pending
Application number
JP6425098A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaaki Maki
孝昭 牧
Kohei Kume
恒平 久米
Takashi Sasahira
俊 笹平
Tatsuji Kobayashi
達治 小林
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.)
MATSUMOTO BISEIBUTSU KENKYUSHO KK
Original Assignee
MATSUMOTO BISEIBUTSU KENKYUSHO KK
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Publication date
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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐圧容器やボイラを用いることなく比較的低廉
に光合成細菌の大量純粋培養を安定して行うことのでき
る、光合成細菌の大量純粋培養法を提供する。 【解決手段】繊維強化プラスチック(FRP)によって
成形した密閉可能な容器内に液体培地を注入する。次い
で、容器内の液体培地を撹拌しつつ加熱沸騰による間欠
滅菌をした後、液体培地に光合成細菌の種菌を容器内に
投入する。そして、容器を密閉し、種菌入りの液体培地
を撹拌しつつ培養を行う。FRP製容器は光透過性を有
するので覗き窓や光源がなくとも光合成を効率良く行わ
せる。間欠滅菌によって培地中の雑菌は滅菌され、光合
成細菌の培養が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光合成細菌を大量に
培養するための方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】光合成細菌のみを大量に純粋培養する方法
としては、醗酵タンクのような耐圧性容器を用いる方法
が最も一般的である。この方法は、先ず、二重壁構造を
した耐圧性容器の容器本体内に液体培地を7〜8分目程
度入れ、撹拌とエアレーションを行う。そして、タンク
下方から生蒸気を空気と一緒に吹き込み、容器本体内を
120度C〜130度C、1.5〜2気圧に維持する。
40分〜60分程度こうした加熱及び加圧状態を継続し
て、液体培地を含む容器本体内を滅菌する。次いで、耐
圧性容器の内外側壁の間に冷却水を注入して液体培地を
冷やした後、種菌を投入する。容器本体内を30度C前
後に維持し、通気撹拌を行いながら培養を開始する。約
4日〜1週間経過により、培養を完了する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の培養法の場合、
耐圧性容器、ボイラ、冷却機といった高価な設備機器が
必要となる。培養装置の周辺環境の温度が上昇するの
で、適度の換気設備も必要となる。また、圧力容器やボ
イラを取扱う専門職の操作員を常駐させなければならな
い。この結果、初期投資だけでなくランニングコストも
大きくなりがちである。
【0004】また、耐圧性容器はその材質(例えばステ
ンレス製SUS304 )からして透光性を有しないので、培養
菌に光を当てて光合成を行わせあるいは助長させるため
にはタンク壁面に耐圧性の投光窓(覗き窓)を設ける
か、容器本体内に光源を配置しなければならない。
【0005】本発明の目的は、耐圧性容器やボイラ等を
用いることなく比較的低廉に光合成細菌の大量純粋培養
を安定して行うことのできる、光合成細菌の大量純粋培
養法を提供することにある。
【0006】また、本発明の目的は、装置本体に投光窓
を形成したり光源を配設したりすることなく、光合成を
効率良く行わせる、光合成細菌の大量純粋培養法を提供
することにある。
【0007】更に本発明の別の目的は、機器類の専門的
な管理者を配置することなく実施可能な、光合成細菌の
大量純粋培養法を提供することにある。
【0008】
【課題を達成するための手段】本発明は上記した目的を
達成するために次の構成を備える。すなわち、本発明方
法では、先ず、繊維強化プラスチック(FRP)によっ
て成形した密閉可能な容器内に液体培地を注入する。次
いで、上記容器内の液体培地を撹拌しつつ加熱沸騰によ
る間欠滅菌をした後、液体培地に光合成細菌の種菌を容
器内に投入する。そして、容器を密閉し、種菌入りの液
体培地を撹拌しつつ培養を行う。培養される光合成細菌
は、例えばロドバクターキャプスラータである。
【0009】容器は、上部に液体培地と種菌の投入口
を、また下部に排出口を備え、それぞれの口は密閉可能
に形成される。容器には液体培地が8〜9分目程度注入
される。加熱滅菌は、加熱沸騰と放置冷却とを繰り返す
間欠滅菌を採る。間欠滅菌は、加熱沸騰と放置冷却とを
1サイクルとして3サイクル程度繰り返すと良い。間欠
滅菌時の撹拌は連続的に行い、種菌投入後の撹拌は断続
的に行うのが望ましい。また、加熱は容器内に配設した
ヒータ加熱手段によって行われるようにすると制御し易
い。
【0010】
【実施の最良の形態】以下、本発明を図示した実施例に
基づいて詳説する。図1は本発明の一実施例に係る方法
の工程を示すブロック図である。先ず、液体培地を用意
する。液体培地の組成は培養すべき光合成細菌の種類に
応じて適宜組択される。この液体培地を培養槽たる容器
1に8〜9分目程度注入する。
【0011】容器は、FRP(繊維強化プラスチック)
製で、図2に示すように窓のない円筒型をしている。F
RPは加工が容易であることから、例えば容量300リ
ットル程度のものから10t程度の容器であっても比較
的安価に製造できる。容器の上部には蓋体2が開閉自在
に取付けられている。蓋体2には密閉可能な排気口3と
植菌口4とが設けられている。図示しないが排気口3に
は蒸気を通過可能で雑菌の通過を可及的に阻止するフィ
ルタ材が取付けられている。
【0012】容器底部には液体培地を加熱沸騰させるた
めのシーズヒータ5が敷設されている。シーズヒータ5
は制御回路5aによってON・OFFされる。シーズヒ
ータに代わり、プレートヒータを用いても良い。また、
容器内には通気及び撹拌用の翼6が配設されている。撹
拌翼6のシャフト6aは蓋体上のモータ7に接続されて
いる。モータ7は図示しないタイマー回路によって適時
に駆動し、シャフト6aを介して撹拌翼6を回動動作さ
せて容器内容物を撹拌する。撹拌翼に至るシャフト6a
は、内部が中空になっていて容器外より強制通気を可能
としている。シャフト6aに至る通気路には雑菌を捕捉
するフィルタが設けられる。容器1の胴部は、内容物を
強制冷却するためのFRP製のジャケット8によって覆
われている。冷却用ジャケット8は下部に冷却水の流入
口8aを、上部に冷却水の流出口8bを有する。
【0013】容器内に充填された液体培地は、排気口3
を開放した状態で間欠滅菌される。間欠滅菌は加熱沸騰
と冷却の繰返しによって行われる。液体培地の加熱は上
記したシーズヒータ5を動作させて行う。具体的な例を
挙げると、先ず、シーズヒータ5によって液体培地を1
00度Cになるまで加熱させ、約3時間沸騰させる。沸
騰時に伴う蒸気は排気口3から器外に排出されるので、
容器内圧が高まることはない。所定時間の加熱沸騰後、
ヒータ5を一旦、切る。これと同時にジャケット8の流
入口8aから水を流入し、ジャケット内を循環して吸熱
した水を流出口8bから排出させる。これにより容器内
の液体培地は急速に冷却される。約30度C程度まで急
速冷却された液体培地は、当該温度(約30度C)近傍
を維持しながら一夜、定温放置される。加熱、冷却の一
連の工程中、モータ7が連続駆動される。モータの駆動
力を受けた撹拌翼6によって液体培地は、常時、撹拌さ
れ、またシャフト下端から流入される気体によって通気
される。なお、冷却手段としては、容器内に配置したパ
イプ内に冷却水を循環させるものであっても良い。
【0014】定温放置後に、ヒータによる煮沸と急速冷
却並びに定温放置が更に1回繰り返され、その後、ヒー
タによる再々煮沸と再々冷却とが行われる。第1回目の
煮沸によって、液体培地に含まれていた発芽細菌は死滅
する。第一回目の定温放置の間に、液体培地に含まれて
いた胞子状の細菌が発芽する。この発芽した細菌は第二
回目の煮沸により同様に死滅する。第二回目の定温放置
によって第一回目の定温放置では発芽しなかった細菌が
発芽することがあっても、同細菌は第三回目の煮沸によ
って死滅する。煮沸と放置を2回繰り返すことで液体培
地の可及的な滅菌状態を得られるが、念のために3回の
間欠滅菌を行うようにするのが望ましい。
【0015】滅菌後の液体培地には種菌が投入される。
種菌の投入量は液体培地の1〜20%の範囲、特に10
%程度が望ましい。種菌の投入後、撹拌翼6を断続的に
回動させつつ培養を行う。撹拌は、50〜100rpm
の回転数で1日に10分程度行なえば足る。頻繁な撹拌
は、容器内容物(光合成細菌と液体培地との混合物)中
の溶存酸素によって光合成細菌以外の菌の増殖を招きや
すいのでひかえるのが好ましい。また、光合成細菌の種
類によっては、シャフト6aより空気ではなく窒素が通
気される。
【0016】培養日数は約5〜10日程度である。この
培養期間中、液体培地が上記のようにして滅菌されてい
るので、容器内容物中の光合成細菌が優先的に増殖す
る。しかも容器がFRPによって成形されているので、
顔料に透光性に乏しい色合いのものを選択しない限り、
光が容器内容物に照射され、光合成細菌による光合成を
をより積極的かつ効率良く行わせることになる。
【0017】実施例 以下、本発明によって光合成細菌(
Rhodobacter capsulata)を培養した具体的な実施例を
示す。10tの培養槽に、プロピオン酸ナトリウム0.
1%、リン酸一カリウム0.5%、リン酸二カリウム
0.06%、硫酸アンモニウム0.1%、硫酸マグネシ
ウム・7水和物0.02%、塩化ナトリウム0.02
%、塩化カルシウム・2水和物0.05%、バクト・イ
ーストエキス(Difco)0.01%、ビタミン溶液(チ
アミン塩酸50mg、ナイアシン50mg、パラアミノ
安息香酸30mg、ピリドキシ塩酸10mg、及びピチ
オン5mgを蒸留水100mlに溶かした溶液)1ml
リットル、微量元素溶液(EDTA−2Na 1000m
g、FeCl2 6H2 O 2000mg、ZnCl2
00mg、MnCl2 ・4H2 O 100mg、H3 BO3
100mg、CoCl2 ・2H2 O 100mg、Na
2 MoO4 ・2H2 O 20mg、CuCl2 ・2H2
10mg、NiCl2 ・6H2 O10mg及びNa2 Se
O3 5mgを蒸留水1リットルに溶かした溶液)1m
l/リットルを含む培地9000リットルを入れ、100
℃、3時間の間歇滅菌を3回繰り返した。培地を30℃
まで冷却したのち、別の培養槽で培養しておいたRh
odopbacter capsulata 3g湿重量/リットル濃度の種菌9
00リットルを無菌的に植菌した。100rpmで10分間
攪拌したのち、攪拌を止め、培養を行った。攪拌を1日
10分ずつ行い、10日間培養し、34kg湿重量の菌
体を得た。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、FRP製容器を用いて
加熱沸騰と定温放置による間欠滅菌を行い、液体培地中
で光合成細菌が増殖するに必要な条件を整えてやるよう
にしたので、耐圧性容器やボイラなどの機器類を用いる
ことなく光合成細菌の大量純粋培養を低廉にかつ安定し
て行うことができる。
【0019】また、本発明によれば、容器が透光性を有
するFRP製であるので、容器に投光窓や光源を設けた
りすることなく、容器内の光合成細菌の光合成を効率良
く行わせることができる。
【0020】更に、本発明によれば、圧力容器やボイラ
などの機器類の専門的な管理者を配置することなく、手
軽に光合成細菌を大量に純粋培養することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る方法の工程を示すブロ
ック図。
【図2】図1の方法に使用される容器を部分断面で示し
た正面図。
【符号の説明】
1・・・・・・容器 3・・・・・・排出口 4・・・・・・植菌口 5・・・・・・ヒータ 6・・・・・・撹拌翼 8・・・・・・ジャケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 達治 長野県松本市大字新村2904番地 株式会社 松本微生物研究所内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繊維強化プラスチック(FRP)によって
    成形した密閉可能な容器内に、液体培地を注入し、 上記容器内の液体培地を撹拌しつつ加熱沸騰による間欠
    滅菌をした後、 液体培地に光合成細菌の種菌を投入して容器を密閉し、 種菌入りの液体培地を撹拌しつつ培養を行う、 光合成細菌の大量培養法。
  2. 【請求項2】光合成細菌がロドバクターキャプスラータ
    である、 請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】前記容器に液体培地を8〜9分目注入す
    る、 請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】前記間欠滅菌時の撹拌が連続的な撹拌であ
    る、 請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】前記間欠滅菌は、加熱沸騰と放置冷却とを
    1サイクルとして3サイクルの加熱沸騰と冷却が行われ
    る、 請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】前記培養時の撹拌が断続的な撹拌である、 請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】前記加熱がヒータ加熱手段によって行われ
    る、 請求項1記載の方法。
JP6425098A 1998-02-27 1998-02-27 光合成細菌の大量培養法 Pending JPH11243946A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008161132A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Azbio Corp 微生物培養装置
CN102992894A (zh) * 2012-11-20 2013-03-27 蒋常德 一种高浓度光合菌肥的制备方法
JP2014502512A (ja) * 2011-01-14 2014-02-03 ユニヴァーシティ サインズ マレーシア 細胞培養タンク
CN107488581A (zh) * 2017-10-16 2017-12-19 江苏苏港和顺生物科技有限公司 一种光合细菌生产设备
CN113943637A (zh) * 2021-10-27 2022-01-18 沣田宝农业科技有限公司 一种微生物菌剂培养装置

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