JPS5843072B2 - ビセイブツナドノバイヨウニサイシ スイヨウセイキタイオホキユウスルホウホウ - Google Patents
ビセイブツナドノバイヨウニサイシ スイヨウセイキタイオホキユウスルホウホウInfo
- Publication number
- JPS5843072B2 JPS5843072B2 JP50010887A JP1088775A JPS5843072B2 JP S5843072 B2 JPS5843072 B2 JP S5843072B2 JP 50010887 A JP50010887 A JP 50010887A JP 1088775 A JP1088775 A JP 1088775A JP S5843072 B2 JPS5843072 B2 JP S5843072B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- carbon dioxide
- open tube
- liquid
- culture
- 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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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
- Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
Landscapes
- Mushroom Cultivation (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、酸素、二酸化炭素、硫化水素などのような
水溶性気体を代謝する微生物等を培養する際、これら水
溶性気体を培養系に補給する方法に関するものである。
水溶性気体を代謝する微生物等を培養する際、これら水
溶性気体を培養系に補給する方法に関するものである。
充分な生育ないし代謝のために酸素を必要とする糸状菌
、酵母、好気性細菌などを液内で培養する場合、従来は
空気を泡状に通気するのが普通であった。
、酵母、好気性細菌などを液内で培養する場合、従来は
空気を泡状に通気するのが普通であった。
同様に光合成により増殖する藻類等を培養する場合は二
酸化炭素を５φ程度含む空気を泡状に通気するのが常識
である。
酸化炭素を５φ程度含む空気を泡状に通気するのが常識
である。
これらの場合、如何に激しく攪拌しても、泡が浮上する
までの時間は短いので、酸素や二酸化炭素のかなりの部
分は培養液に溶解することなく素通りしてしまう。
までの時間は短いので、酸素や二酸化炭素のかなりの部
分は培養液に溶解することなく素通りしてしまう。
従って充分な量の気体を補給するためには通気のために
多大のエネルギーカ必要であり、その大部分は無駄なも
のである。
多大のエネルギーカ必要であり、その大部分は無駄なも
のである。
純酸素や純二酸化炭素を用いれば動力費を節約すること
ができる筈であるが、純酸素や純二酸化炭素を通気する
と、多くの微生物は傷害を受けることが知られている。
ができる筈であるが、純酸素や純二酸化炭素を通気する
と、多くの微生物は傷害を受けることが知られている。
また、気体が濃ければ、泡として浮上、逸散する分の無
駄も大きい。
駄も大きい。
本発明は、溶解、利用されることがない気体を多量に送
り込む無駄を省き、しかも濃厚な気体による傷害を防ぐ
ことを目的としたものである。
り込む無駄を省き、しかも濃厚な気体による傷害を防ぐ
ことを目的としたものである。
まず、濃厚もしくは純粋な酸素や二酸化炭素の微生物等
に対する害作用の点であるが、本発明は、この害作用は
、気体が微生物等の細胞に接触したときに現れるもので
あって、気体と培養液との界面から離れたところに居る
微生物は、一般に、これら気体による害作用を受けない
ことを見出した。
に対する害作用の点であるが、本発明は、この害作用は
、気体が微生物等の細胞に接触したときに現れるもので
あって、気体と培養液との界面から離れたところに居る
微生物は、一般に、これら気体による害作用を受けない
ことを見出した。
従来の空気通気法と同じようなつもりで、純粋な酸素や
二酸化炭素を通気すると、こまかい泡と培養液との界面
の総量が極めて大きくなるので、微生物に対する害作用
は、当然、顕著にあられれる。
二酸化炭素を通気すると、こまかい泡と培養液との界面
の総量が極めて大きくなるので、微生物に対する害作用
は、当然、顕著にあられれる。
しかし、上部が狭く下部が広い開管を培養液中に浸して
濃厚もしくは純粋な酸素や二酸化炭素を圧入し、要すれ
ば培養液を攪拌して気体を溶解させれば、気体との接触
面積が小さいので、微生物に対する害作用は無視し得る
程度となる。
濃厚もしくは純粋な酸素や二酸化炭素を圧入し、要すれ
ば培養液を攪拌して気体を溶解させれば、気体との接触
面積が小さいので、微生物に対する害作用は無視し得る
程度となる。
気体が溶解すると、液面が開管の中を上昇するので、連
続もしくは断続的に気体を圧入し、気体の溶解と圧入の
速度が、略釣り合うようにして耘けばよいＯ な耘、本発明にむいて、上部が狭く、下部が広い、例え
ば円錐形、ラッパ形等の開管を使用するから、伺らかの
事情で、溶解速度が圧入速度より大きくなると、開管内
の液面が上昇して、気体と液の接触面積が減少し、溶解
速度は減少する。
続もしくは断続的に気体を圧入し、気体の溶解と圧入の
速度が、略釣り合うようにして耘けばよいＯ な耘、本発明にむいて、上部が狭く、下部が広い、例え
ば円錐形、ラッパ形等の開管を使用するから、伺らかの
事情で、溶解速度が圧入速度より大きくなると、開管内
の液面が上昇して、気体と液の接触面積が減少し、溶解
速度は減少する。
逆の場合は、開管内の液面が下って接触面が広がり、溶
解速度が増大する。
解速度が増大する。
このようにして、圧入耘よび溶解のある程度の変動は、
自動的に補正されることになる。
自動的に補正されることになる。
純酸素や純二酸化炭素は高価なものであるが、通気の場
合と異り、泡となって浮上飛散することが無いので、使
用量は少くてすみ、また、気体正大のための動力費も少
くてよい。
合と異り、泡となって浮上飛散することが無いので、使
用量は少くてすみ、また、気体正大のための動力費も少
くてよい。
もちろん、通気した場合にくらべれば、気体と培養液と
の接触面積が少いが、純酸素は、空気の約５倍の酸素分
圧があり、純二酸化炭素は、二酸化炭素を５φ含む空気
の２０倍の二酸化炭素分圧があるので、単位接触面当り
の溶解量は、それぞれ通常の通気よりも５倍ないし２０
倍太きい。
の接触面積が少いが、純酸素は、空気の約５倍の酸素分
圧があり、純二酸化炭素は、二酸化炭素を５φ含む空気
の２０倍の二酸化炭素分圧があるので、単位接触面当り
の溶解量は、それぞれ通常の通気よりも５倍ないし２０
倍太きい。
また、溶解した気体の拡散速度は、気体と液の界面に対
する液の移動速度に左右されるが、通気攪拌の場合は、
攪拌速度を上げても、泡が近接する液といっしょに移動
し、泡の表面に対する液の移動速度は、動力費の割に小
さいものである。
する液の移動速度に左右されるが、通気攪拌の場合は、
攪拌速度を上げても、泡が近接する液といっしょに移動
し、泡の表面に対する液の移動速度は、動力費の割に小
さいものである。
この点、本発明の方法では、気体と液の界面は略固定し
ているので、攪拌による液の移動は、気体の液内拡散に
、極めて有効に作用する。
ているので、攪拌による液の移動は、気体の液内拡散に
、極めて有効に作用する。
以上、酸素訃よび二酸化炭素を例にとって説明したが、
硫黄細菌培養の際の硫化水素補給など、水溶性気体の補
給には、すべて水沫を適用することができ、培養対象も
、狭義の微生物に限らず、ウオルフイヤ（Ｗｏ ｌ ｆ
ｆ ｉ ａ ）などのような高等植物や、ミジンコや
稚魚などのような高等動物に応用することもできる。
硫黄細菌培養の際の硫化水素補給など、水溶性気体の補
給には、すべて水沫を適用することができ、培養対象も
、狭義の微生物に限らず、ウオルフイヤ（Ｗｏ ｌ ｆ
ｆ ｉ ａ ）などのような高等植物や、ミジンコや
稚魚などのような高等動物に応用することもできる。
また、圧入する気体は、−成分について濃厚もしくは純
粋なものであってもよく、混合気体であってもよい。
粋なものであってもよく、混合気体であってもよい。
気体の溶解速度は、気体と液の接触面積、接触部の水深
即ち全圧、気体中の目的とする水溶性気体の分圧釦よび
液の攪拌の程度を変えることによって加減することがで
きる。
即ち全圧、気体中の目的とする水溶性気体の分圧釦よび
液の攪拌の程度を変えることによって加減することがで
きる。
以下、実施例について述べる。
実施例 １
アンモニア態窒素３Ｑｐｐｍ、硝酸態窒素２０ｐＩ］Ｉ
Ｉｌを含む活性汚泥法による深床処理廃液を、間口５０
ｃｒｒｌ、奥行２０Ｃｍ１高さ５０ｃＷｌのアクリル樹
脂製水槽に、２５ｃ１ｒｌの深さに入れ、同じ液にユウ
グレナ・グラシリス−２株（Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃ
ｉｌｉｓ Ｚ ５ｔｒａｉｎ）を培養した液５ｔを加え
、液面の上方３０Ｃｒｒｌの所から４００Ｗの高圧水銀
灯で照射し、直径４ｃｍの３枚羽根のプロペラを、水槽
中央の底から５Ｃｒｒｌ上の所で１２０ｒｌ）ＩＩの速
度で廻転させて攪拌しながら、２０℃で培養した。
Ｉｌを含む活性汚泥法による深床処理廃液を、間口５０
ｃｒｒｌ、奥行２０Ｃｍ１高さ５０ｃＷｌのアクリル樹
脂製水槽に、２５ｃ１ｒｌの深さに入れ、同じ液にユウ
グレナ・グラシリス−２株（Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃ
ｉｌｉｓ Ｚ ５ｔｒａｉｎ）を培養した液５ｔを加え
、液面の上方３０Ｃｒｒｌの所から４００Ｗの高圧水銀
灯で照射し、直径４ｃｍの３枚羽根のプロペラを、水槽
中央の底から５Ｃｒｒｌ上の所で１２０ｒｌ）ＩＩの速
度で廻転させて攪拌しながら、２０℃で培養した。
本実験は、内径５ｒＩＲのガラス管の先端に、ゴム管を
用いて開口部１２ｃｍの円錐形ロウトを取りつけたもの
を、水槽の一隅の底から５ｃＷｌのところにロウトの開
口部が来るように固定して開管とし、他端を塩化ビニル
管で二酸化炭素のボンベにつなぎ、ボンベの減圧弁を微
調整して、ロウトの開口部から約１ｃｒｎ上に液面が来
るように二酸化炭素を圧入した。
用いて開口部１２ｃｍの円錐形ロウトを取りつけたもの
を、水槽の一隅の底から５ｃＷｌのところにロウトの開
口部が来るように固定して開管とし、他端を塩化ビニル
管で二酸化炭素のボンベにつなぎ、ボンベの減圧弁を微
調整して、ロウトの開口部から約１ｃｒｎ上に液面が来
るように二酸化炭素を圧入した。
３０分置き３回はど微調整すれば、二酸化炭素の圧入速
度と溶解速度は略釣り合い、液面の高さは３田こわたり
、大きく変化しない。
度と溶解速度は略釣り合い、液面の高さは３田こわたり
、大きく変化しない。
対照実験は、開管により二酸化炭素を圧入する代りに、
半融ガラス製の直径２ｃｍの機素ボールを沈めて、二酸
化炭素を５％含む空気を毎分６ｔの割に通気した。
半融ガラス製の直径２ｃｍの機素ボールを沈めて、二酸
化炭素を５％含む空気を毎分６ｔの割に通気した。
培養開始後７２時間めに、液を遠心分離してユウグレナ
の藻体を分け、水洗い乾燥、秤量し、上澄液中に残存す
る窒素を定量し、二酸化炭素使用量をしらべたところ、
次の表のとおりであった。
の藻体を分け、水洗い乾燥、秤量し、上澄液中に残存す
る窒素を定量し、二酸化炭素使用量をしらべたところ、
次の表のとおりであった。
即ち、在来法に準じた対照にくらべ、本実験の方が窒素
除去量、藻体収量共によく、二酸化炭素使用量は約１０
０分の１であった。
除去量、藻体収量共によく、二酸化炭素使用量は約１０
０分の１であった。
実施例 ２
通気攪拌が可能な１を容のガラス製ミニ・ジャー・ファ
ーメンタ−の底から約４ｃｍ上に開口部が位置するよう
に、ラッパ形のガラス製開管を取りつけた。
ーメンタ−の底から約４ｃｍ上に開口部が位置するよう
に、ラッパ形のガラス製開管を取りつけた。
開管は、開口部の直径７Ｃｒｒｌ、開口部から２ｃｒｎ
上の直径は４．５ｃｍ、開口部から４ｃｒｒｌ上の直径
は２．５ｃｒｎである。
上の直径は４．５ｃｍ、開口部から４ｃｒｒｌ上の直径
は２．５ｃｒｎである。
この容器に燐酸第一カリウム０．３％、燐酸第二カリウ
ム０．２％、塩化アンモニウム０．５％、硫酸マグネシ
ウム０．２％から成る基礎培地を９００ｍＪ入れて殺菌
し、別に殺菌した９５多エタノール１５１をカロえ、エ
タノール資化性酵母ハンゼヌラ・ミソ（Ｈａｎｓｅｎｕ
ｌａ ｍｉ ｓｏ） Ｉ Ｆ Ｏ−０１４６の種培養５
０ｒｎｌを接種し、ファーメンタ−の回転子を２４０ｒ
ｌｌｌで回転させて攪拌しながら、３０℃で培養した。
ム０．２％、塩化アンモニウム０．５％、硫酸マグネシ
ウム０．２％から成る基礎培地を９００ｍＪ入れて殺菌
し、別に殺菌した９５多エタノール１５１をカロえ、エ
タノール資化性酵母ハンゼヌラ・ミソ（Ｈａｎｓｅｎｕ
ｌａ ｍｉ ｓｏ） Ｉ Ｆ Ｏ−０１４６の種培養５
０ｒｎｌを接種し、ファーメンタ−の回転子を２４０ｒ
ｌｌｌで回転させて攪拌しながら、３０℃で培養した。
開管の上端を酸素ボンベに接続し、酸素を徐々に圧入す
ると、回転攪拌のために開管内の液面は凹面となる。
ると、回転攪拌のために開管内の液面は凹面となる。
最初は凹面の外縁が開管の下端から４Ｃｒｒｌのところ
に来るように微調整し、培養３６時間めに９５％エタノ
ール１５′？を無菌的に加え、開管内の液面外縁が開管
の下から２ｃｍのところに来るようにガス圧を高め、培
養６０時間めに、９５饅エタノールを更に１５グ加え、
開管内の液面外縁が開口部すれすれになるように調整し
て培養を続けた。
に来るように微調整し、培養３６時間めに９５％エタノ
ール１５′？を無菌的に加え、開管内の液面外縁が開管
の下から２ｃｍのところに来るようにガス圧を高め、培
養６０時間めに、９５饅エタノールを更に１５グ加え、
開管内の液面外縁が開口部すれすれになるように調整し
て培養を続けた。
これは、培養の経過と共に菌体密度が高くなると酸素消
費量が増大するためである。
費量が増大するためである。
対照には開管を取りつけず、最初は毎分０．５ｔ、３６
時間めからは毎分１ｔ、６０時間めからは毎分１．５ｔ
の空気を通気し、それ以外は本実験と同じ条件で培養し
た。
時間めからは毎分１ｔ、６０時間めからは毎分１．５ｔ
の空気を通気し、それ以外は本実験と同じ条件で培養し
た。
培養７２時間後に菌体を遠心分離、水洗し、乾燥秤量し
たところ、次の表のと訃りであった。
たところ、次の表のと訃りであった。
対照にくらべて本実験の方が菌体収量が多かったのは、
エタノールの蒸発損失が少いためかと思われる０ 実施例 ３ 内容２ｔの広口瓶に２つの孔をあけたシリコン・ゴム栓
を施し、ひとつの孔には外気の侵入を防ぐ水を入れた発
酵管を挿し込み、もうひとつの孔には直径２ｃｒｒ１、
内容積４０ｒｒｌｌのガラス製開管を挿し込み、開管の
下端の開口部は、瓶の底から２（？７７１のところに来
るようにした。
エタノールの蒸発損失が少いためかと思われる０ 実施例 ３ 内容２ｔの広口瓶に２つの孔をあけたシリコン・ゴム栓
を施し、ひとつの孔には外気の侵入を防ぐ水を入れた発
酵管を挿し込み、もうひとつの孔には直径２ｃｒｒ１、
内容積４０ｒｒｌｌのガラス製開管を挿し込み、開管の
下端の開口部は、瓶の底から２（？７７１のところに来
るようにした。
開管内部にフロート・スイッチを装置し、開管内の液面
が下端から４Ｃｒｒｌのところまで上昇したらスイッチ
が入って混合気体が補給され、下端から１ｃｒｒ１のと
ころまで液面が下ったら、スイッチが切れて気体の補給
が止まるように調節した。
が下端から４Ｃｒｒｌのところまで上昇したらスイッチ
が入って混合気体が補給され、下端から１ｃｒｒ１のと
ころまで液面が下ったら、スイッチが切れて気体の補給
が止まるように調節した。
この瓶に、燐酸第二カリウム０．１％、硝酸アンモニウ
ム０．１咎、硫酸マグネシウム０．０５優、塩化カルシ
ウム０．０３咎から成る培養液を１を入れて殺菌し、冷
却後、紅色硫黄細菌クロマチウム（Ｃｈｒｏｍａｔｉｕ
ｍ ｓｐ、）を含む泥土少量を接種し、開管から窒素ガ
ス２（ｌを通気して、容器内部の空気を駆逐した後、開
管上端を、硫化水素、二酸化炭素２対１の混合気体を詰
めたガス溜に接続し、混合気体１０７７２７１！を送り
込み、２０Ｗサークライン螢光灯で外壁から照明しなが
ら、３５℃で培養したＯ 開管内の混合気体の硫化水素分圧は最高約６分の１気圧
、二酸化炭素の分圧は最高約１２分の１気圧であって、
これらは徐々に培養液に溶は込むが、分圧約４分の１気
圧の窒素は殆ど水に溶けないので、最後まで残留し、硫
化水素むよび二酸化炭素の分圧を下げて過剰溶解を防ぐ
役をする。
ム０．１咎、硫酸マグネシウム０．０５優、塩化カルシ
ウム０．０３咎から成る培養液を１を入れて殺菌し、冷
却後、紅色硫黄細菌クロマチウム（Ｃｈｒｏｍａｔｉｕ
ｍ ｓｐ、）を含む泥土少量を接種し、開管から窒素ガ
ス２（ｌを通気して、容器内部の空気を駆逐した後、開
管上端を、硫化水素、二酸化炭素２対１の混合気体を詰
めたガス溜に接続し、混合気体１０７７２７１！を送り
込み、２０Ｗサークライン螢光灯で外壁から照明しなが
ら、３５℃で培養したＯ 開管内の混合気体の硫化水素分圧は最高約６分の１気圧
、二酸化炭素の分圧は最高約１２分の１気圧であって、
これらは徐々に培養液に溶は込むが、分圧約４分の１気
圧の窒素は殆ど水に溶けないので、最後まで残留し、硫
化水素むよび二酸化炭素の分圧を下げて過剰溶解を防ぐ
役をする。
培養に適量の硫化水素と二酸化炭素と光を必要とし、酸
素を嫌うクロマチウムは、極めて培養しにくいものであ
るが、この装置で２１日間培養したところ、美しいボタ
ン色に増殖し、温潤菌体３６２グを得た。
素を嫌うクロマチウムは、極めて培養しにくいものであ
るが、この装置で２１日間培養したところ、美しいボタ
ン色に増殖し、温潤菌体３６２グを得た。
Claims (1)
- １ 培養液内に浸した上部が狭く下部が広い開管内に濃
厚もしくは純粋な気体を圧入して該気体を培養液中に溶
解させ、溶解した分に見合う量の該気体を開管内に送り
込むことを特徴とする微生物等の培養に際し水溶性気体
を補給する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50010887A JPS5843072B2 (ja) | 1975-01-25 | 1975-01-25 | ビセイブツナドノバイヨウニサイシ スイヨウセイキタイオホキユウスルホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50010887A JPS5843072B2 (ja) | 1975-01-25 | 1975-01-25 | ビセイブツナドノバイヨウニサイシ スイヨウセイキタイオホキユウスルホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5186182A JPS5186182A (ja) | 1976-07-28 |
| JPS5843072B2 true JPS5843072B2 (ja) | 1983-09-24 |
Family
ID=11762817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50010887A Expired JPS5843072B2 (ja) | 1975-01-25 | 1975-01-25 | ビセイブツナドノバイヨウニサイシ スイヨウセイキタイオホキユウスルホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5843072B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5942883A (ja) * | 1982-09-02 | 1984-03-09 | Daicel Chem Ind Ltd | 培養方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT326488B (de) * | 1972-11-15 | 1975-12-10 | Vogelbusch Gmbh | Vorrichtung zur forderung und begasung eines flüssigkeitsgasgemisches |
-
1975
- 1975-01-25 JP JP50010887A patent/JPS5843072B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5186182A (ja) | 1976-07-28 |
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