JPS59120088A - 微生物をプラスチック担体上に固定化する方法 - Google Patents

微生物をプラスチック担体上に固定化する方法

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JPS59120088A
JPS59120088A JP58241109A JP24110983A JPS59120088A JP S59120088 A JPS59120088 A JP S59120088A JP 58241109 A JP58241109 A JP 58241109A JP 24110983 A JP24110983 A JP 24110983A JP S59120088 A JPS59120088 A JP S59120088A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチック担体上に微生物を固定化する方法
に関する。
塩化ぼりビニル（ｐｖｃ　）および溶融吹込みしたポリ
プロピレン（ｐｐ　）ウェブのようなプラスチック担体
上にシー−トモナス・アエルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏ−
ｍｏｎａｓ　ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ　）のよう々微生物
を固定化することはアメリカン・ケミカル・ンサイアテ
ィ（ＡＣ８）Ｓｙｍｐ、　Ｓｅｒ、　／り７９Ｖ１０乙
、第７３−ｇ４頁から公知である。シー−トモナス・ア
ルエギノーサはガラスカラム中にゆるく詰められた塩化
ポリビニルの小片（／ｃＩｎ２よりも小さい）上に固定
化され、その空隙は殺菌した無機塩溶液で満たされる。
シー−トモナス・アエルギノーサＡＴＣＣ／３３ｆどの
肉汁培地が無機塩溶液に接種され、微生物はＰＶＣ中の
軟化剤を炭素源として使用してｐｖｃ　−プラスチック
上で生育しつづける。
このＡＣ８Ｓｙｍｐ、５ｅｒ−の論文では、プラスチッ
クがバクテリアの増殖に必要な唯一の炭素源として役立
つが、プラスチック表面に固定されたバクテリア層に新
しい層の形で付着するようになる、非常に多くの速かに
増殖するバクテリアがよシ良好々粘着力を有するために
、付加的な炭素源は付着の初期の相を促進するというこ
とを仮定している。
グルコースおよびメクールのような水混和性の基質が付
加的な炭素源として述べられている。
ＡＣ８Ｓｙｍｐ、　Ｓｃｒ、　　／り７９Ｖ１０乙、第
７３−ｇ乙頁ニハ更にポリプロピレン（ｐｐ　）上にシ
ー−トモナス・アエルギノーサを固定化する方法が記載
されている。それによると、不活性である、溶融吹込み
された微細なポリプロピレンフィラメントは・ぐクチリ
アの付着に関するポリプロピレンウェブの効率を増強す
るため、最初にフ０ラズマ処理を受ける。次いで生育し
つつあるシュードモナス°アエルギノーサ培地中にプラ
スチックを７２時間浸すことによってフ０ラスチック表
面上にシー−Ｐモナス・アエルギノーサの細胞を固定化
する。
少量の水不混和性の炭化水素基質を添加した水性の栄養
媒体中で固定化を遂行すると、炭化水素を利用する微生
物が驚くほどうまくプラスチック担体上に固定化できる
ことがここに発見された。
この方法の重要な利益は、プラスチック担体がプラスチ
ック表面のプラズマ処理を受ける必要がないばかシでな
く、それが可塑剤を含む必要もないことである。したが
って、本発明は、炭化水素を利用する７種まだは２種以
上の微生物をプラスチック担体上に固定化する方法にお
いて、少量の水不欅和性の炭化水素基質を添加した水性
の栄養媒体中で固定化を遂行する上記方法を提供する。
水性の栄養媒体中に添加すべき水不混和性の炭化水素基
質の量は好ましくは、プラスチック担体の表面積／　０
０ｃｍ２”ａ　ｐ　Ｏ，／　−３ｍｌの範囲にある。
水不混和性の炭化水素基質は、好適には線状または環状
の炭化水素またはそれらの混合物であシ得る。好ましく
は、水不混和性の炭化水素基質は／２−７１個の炭素原
子を有するアルカンから々る群またはその混合物から選
ばれる。
最も好ましい炭化水素基質はヘキサデカンおよびドデシ
ルシクロヘキサンである。７種または２種以上のプラス
チック担体を浸すのに十分であるべき水性の栄養媒体は
、好適に社固化できる窒素源と必須の無機塩を含んでい
る。
本方法を遂行する温度は好ましくは、２ｔ　−３７℃の
範囲にある。好適なプラスチック担体はポリテトラフル
オルエチレン、ナイロン、ポリエチレンからなる群から
選ばれた合成重合体であり、塩化ポリビニルが好ましい
。これらの重合体のうち、ポリテトラフルオルエチレン
とポリエチレンが最も好ましい。炭化水素を栄養材料と
して利用する微生物は、酵母、菌類、藻類およびバクテ
リアを包含している。本方法において好ましく適用され
る微生物はマイコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒ
ｉｕｍ）、コリネバクテリウム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃ　
ｔｅｒｉｕｍ　）、アルソロバクター（Ａｒｔｈｒｏｂ
ａｃｔｅｒ　）およびシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｒ
ｎｏｎａｓ　）からなる類から選ばれ、好ましい種はマ
イコバクテリウム・ロードクロウス（Ｍｙｃｏｂａｃｔ
ｅｒｊｕｍ　ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ　）　７Ｅ／ＣＮ
ＣｌＢ５９７０３、マイコバクテリウム・ラクチコルム
（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｌａｃｔｉｃｏｌｕｍ
）　ＮＣＩＢ　９７３５；ｌ　およびシュードモナス・
アエルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉ
ｎｏｓａ　）　４’　７３　（Ｔｈ１ｚｓｓｅ　（！：
　ｖａｎ　ｄｅｒ　Ｌｉｎｄｅｎが最初にＡｎｔ、　ｖ
、　Ｌｅｅｕｗｅｎｈｏｅｋ−２４’　（／　９３ｇ　
）において言及した）である。
本発明は更に本発明方法によって微生物が固定化された
プラスチック担体を提供する。微生物を含むプラスチッ
ク担体はＡＣ８、Ｓｙｍｐ、　５ｅｒ−／　９７９Ｖ１
０乙、第７３−ｇ６頁に記載されているように重金属を
除去する方法において、また炭化水素を酸に転化するた
めに使用することができる。
本発明は以下の実施例を参照して更に説明される０ 実施例■ ヘキサデカン、グルコースまたは酢酸ナトリウムの存在
下におけるポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ　）
上への数種の微生物の固定化担体（／　３；　０ｃｍＸ
０．３ｃｍのＰＴＦＥリボン）　、／　００　ｍｌのフ
ィナーティ（Ｆｉｎｎｅｒｔｙ　）媒体＊（下記に示す
、合成の無機塩媒体）、および０．２ｊ容量／容量係の
ヘキサデカン、０．．２容量／容量％のグルコースまだ
は０．３容量／容量チの酢酸ナトリウムのいずれかを含
む高圧の振とりフラスコ（、、ｚ、、ｔＯｍｚ）に所望
の微生物を接種した。規程かの微生物は生育のだめに０
．０７％の酵母抽出液の存在を必要とした。微生物は２
．２Ｏｒｐｍで回転する軌道振とり器上３０℃において
≠−タ日間培養した。０．タＮ水酸化ナトリウム溶液中
の可溶化につづく蛋白質の測定（Ｊ、　Ｂｉｏｌ、　Ｃ
ｈｅｍ−／９３　：２乙２（／９３；／′）に記載され
たように）によって担体上および栄養媒体中の細胞の量
を分析した。
＊　フィナーテイ媒体の組成　　　ｙ　、　Ａ−１（Ｎ
Ｈ４）２Ｓ０４３ ＫＨ２ＰＯ４／１− Ｎａ２ＨＰＯ４乙 ＭｇＳＯ４・７Ｈ２００，２ ＣａＣ１２−，２Ｈ２００，０３ Ｆ　ｅ　Ｓ　Ｏａ　　　　　　　　　　　Ｏ，０／この
媒体のＰＨ７，Ｑ これらの結果は蛋白質ｇ／担体ｍ２（第１表）および担
体上の全蛋白質／上澄み液中の全蛋白質の比（第■表）
の形で表わされる。
実施例■ ヘキサデカン・グルコースまたは酢酸ナトリウムの存在
下におけるポリエチレン（ＰＥ　）上への数種の微生物
の固定化 実施例Ｉにしたがって固定化を遂行しだが、ポリエチレ
ンリボンは集まって固まる傾向があるので、それを高圧
下でゆるく詰めたことだけが異っていた。これらの結果
を第１表と第■表に示す。
第　　　　　　　１ 固定化された量（蛋 ヘキサデカン Ｍ−ｒｈｏｃｌｏｃｈｒｏｕｓ　７Ｅ／ＣＮＣＩＢ　’
７７０３　　　　　乙りＣ，ｈｙｄ’ｒｏｃａｒｂｏｘ
ｙｄａｎｓ　　ＡＴＣＣ，２／７乙／　　　　／、７Ｐ
ｓ、ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ　４’７３　　　　　　　　
　　　　．２．３Ａ、ｐａｒａｆｆｉｎｅｕｓ　ＤＳＭ
　３／２　　　　　　　　　３とＭ、　　１ａｃｔｉｃ
ｏｌｕ＋ｎ　ＮＣＩＢ’９７３Ｆ　　　　　　　　　　
７／Ｍ　　＝Ｍｙｃｏｂａｔｅｒｉｕｍ Ｃ＝Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ Ｐｓ　　＝Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ａ　　＝ＡｒｔｈｒｏｂａｃｔＱｒ 第　　　　　　　■ ヘキサデカン Ｍ、　　ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ　　７Ｅ／　ＣＮＣＩ
Ｂ　　？７０３　　　　　　　乙、グＣ，ｈｙｄｒｏｃ
ａｒｂｏｘｙｄａｎｓ　　ＡＴＣＣ，２／７乙／／４ｔ
Ｐｓ、　　　ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ　　＜ンニ　７３　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．
３３Ａ、　　ｐａｒｒａｆ　１ｎｅｕｓ　　ＤＳＭ　３
　／　、２　　　　　　　　　　　　／、乙Ｍ、　　ｌ
ａｃｔｉｃｏｌｕｍ　ＮＣＩＢ　　９７３９　　　　　
　　　　　／７．７白質ｇ／担体ｍ２） ＰＴＦＥ　　　　　　　　　　　　　　ポリエチレング
ルコース　酢酸ナトリウム　ヘキサデカングルコース　
酢酸ナトリウムＡノ　　　　０．００！；　　　　　　
１０．３　　　　．２乙　　　　０００ｇ０３グ　　　
０．７乙　　　　　　ノ、≠　　　　０．２弘　　　０
．ノ００８乙０　　　０．３２　　　　　　　　よタ　
　　　／、グ　　　　０ｊｊ乙乙 ３り 表 ＰＴｌｌＦＪ　　　　　　　　　　　　　　　ポリエチ
レングルコース　酢酸ナトリウム　ヘキサデカン　グル
コース　酢酸ナトリウムｏ、２４／−ｏ、ｏｏ乙　　　
　　３３．０　　　　０．３０　　　０．００．！；０
．０．３−　　　０．０３　　　　　　　０ｇＩ　　　
　Ｏ，０，２０，０２０，１００，０，！；　　　　　
　　　　　０．乙３　　　　０．０ｇ　　　　　０．０
４Ｌ／！ ｇ 第１表と第■表のデータは、水不混和性の炭化水素基質
ヘキサデカンの存在下において固定化７０ロセスを遂行
するときには、水混和性の基質グルコースおよび酢酸す
１．　ＩＪウムと比較して実質的にすぐれた固定化が起
こることを明瞭に示している。
実施例■ 月？リエチレン上のマイコバクテリウム・ロードクロウ
ムの固定化に対する基質濃度の影響高圧ポリエチレン、
フィナーティ媒体（７００ｍｌ　）およびヘキサデカン
（０，，２３、０，３、／、０または／、３容量／容量
係）を含む振とりフラスコに軌道振とう器上で接種した
（３０℃、　２２　Ｏｒｐｍ）。
担体（表面積約ｊＯｃｍ２）上および上澄み液中の生育
を夕日後に測定した。第１図は、フラスコ中のヘキサデ
カンの種々の容量百分率における値および上澄み液中に
出現する蛋白質の量（μｇ／ｍｌ）を示している。／　
ｍｌのヘキサデカンに相邑する／、０容量／容量係のヘ
キサデカン百分率において、夕０ｃｍ２のポリエチレン
上に最大量の微生物が負荷（固定化）される。
実施例■ ポリエチレン上に固定化されたマイコバクテリウム・ロ
ードクロウスを使用する、ドデシルシクロヘキサンのシ
クロヘキシル酢酸への転化ポリエチレン（実施例■と同
様）と０．　、ｔ　％のドデシルシクロヘキサンの存在
下においてマイコ・々クテリウム・ロードクロウムをフ
イナーテイ媒体上で≠日間培養した。０，２％のドデシ
ルシクロヘキサンを含み、窒素を含まない媒体Ｃ１００
’ｍｌり中で、固定化された細胞（゛掻白質、２０．　
ｇｍ９　）を再び懸濁させ、３０℃および、２２０　ｒ
ｐｍにおいて接種した。試料（２，、！；　ｍｌ　）を
時々採取し、夕Ｎ硫酸で酸性化し、そしてジエチルエー
テル中に抽出しだ。キャリヤー相としての窒素（３０ｍ
ｌ１分）と共に、毎分７０°で乙ｏ−，２，２ｏ℃の間
に計画された、２ｍｍＸ３０ｃｍ　、　Ｗｌ（Ｐ　／　
００／　／　２０上の３％ＯＶ−／における気液クロマ
トマドグラフィを使用して、抽出物ヲシクロヘキシル酢
酸について評価した。
そのシクロヘキシル酢酸の生成量を第２図に示す０
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の固定化において炭化水素基質濃度の影
響を示すグラフであり、第２図は微生物が固定化された
ポリエチレン担体を使用してドデシルシクロヘキサンを
ンクロヘキシル酢酸ニ転化した場合の生成物の生成量を
示すグラフである。 代理人の氏名　　川原１）−穂 歴狗にフラスコＩｐに４右オるΔキサテクン（矛承峰聞
［ｈｌ イ オランダ国２６１１エクス・ティ・ デルフト・ヴアーテリンクセヴ 工一り１

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）炭化水素を利用する７種または２種以上の微生物
    をプラスチック担体上に固定化する方法において、少量
    の水不混和性の炭化水素基質を添加した水性の栄養媒体
    中で固定化を遂行する上記方法。
  2. （２）　　プラスチ、り担体の表面積／　００　ｔｙｎ
    ２轟シの水不混和性炭化水素基質の量が０．／　−３ｎ
    ｉｌの範囲にある、特許請求の範囲第（１）項記載°の
    方法。
  3. （３）水不混和性炭化水素基質が／２−１１個の炭素原
    子を有するアルカンからなる群またはそれらの混合物か
    ら選択される、特許請求の範囲第（１）項せたは第（２
    ）項記載の方法。
  4. （４）　　水不混和性の炭化水素基質がヘキサデカンま
    たはドデンルシクロヘキサンである、特許請求の範囲第
    （３）項記載の方法。
  5. （５）２３−３７℃の範囲にある温度において固定化を
    特徴する特許請求の範囲第（１）項ないし第（４）項の
    いずれか一項に記載の方法。
  6. （６）プラスチック担体がポリテトラフルオルエチレン
    、ナイロン、ポリエチレンおよび塩化ポリビニルからな
    る群から選択される、特許請求の範囲第（１）項ないし
    第（５）項のいずれか一項に記載の方法。
  7. （７）プラスチック担体がポリテトラフルオルエチレン
    まだはポリエチレンである、特許請求の範囲第６項記載
    の方法。
  8. （８）炭化水素を利用する微生物がマイコバクテリウム
    （Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　）、コリネｉＺクテリ
    ウム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、アルソロバ
    クター（Ａｒｔｈｒｏ−１）ａｃｔｅｒ　）およびシュ
    ードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　）からなる類か
    ら選択される、特許請求の範囲第（１）項ないし第（７
    ）項のいずれか一項に記載の方法。
  9. （９）　　炭化水素を利用する微生物がマイコバクテリ
    ウム・ロードクロウスフＥ／ＣＮＣＩＢ　３９７０３、
    マイコバクテリウム・ラクチコルムＮＣＩＢ９７３９お
    よび／またはシュードモナス・アエルギノーサ≠７３で
    ある、特許請求の範囲第（８）項記載の方法。 ００）特許請求の範囲第（１）項ないし第（９）項のい
    ずれか一項に記載の方法によって微生物が固定化されだ
    フ０ラスチック担体。 ０］）特許請求の範囲第頭頂に記載された、微生物を固
    定化したプラスチック担体を生物学的々反応器において
    使用する方法。
JP58241109A 1982-12-23 1983-12-22 微生物をプラスチック担体上に固定化する方法 Granted JPS59120088A (ja)

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JP (1) JPS59120088A (ja)
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DE (1) DE3380032D1 (ja)
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