JPH0998793A - ４−ヒドロキシブチレート単位を含む共重合ポリエステルの製造方法 - Google Patents
４−ヒドロキシブチレート単位を含む共重合ポリエステルの製造方法Info
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- JPH0998793A JPH0998793A JP7259679A JP25967995A JPH0998793A JP H0998793 A JPH0998793 A JP H0998793A JP 7259679 A JP7259679 A JP 7259679A JP 25967995 A JP25967995 A JP 25967995A JP H0998793 A JPH0998793 A JP H0998793A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 コマモナス(Comamonas) 属に属し、ポリ
-3-ヒドロキシブチレート生産能を有する微生物を、グ
ルコン酸および1,4-ブタンジオールを含有する培地で好
気培養して菌体を増殖させることにより、3-ヒドロキシ
ブチレート単位（３ＨＢ単位）と、4-ヒドロキシブチレ
ート単位（４ＨＢ単位）とからなる共重合ポリエステル
を生成、蓄積させることを特徴とする、前記共重合ポリ
エステルの製造方法。 【効果】 ３ＨＢ単位と４ＨＢ単位、特に４ＨＢ単位の
存在比の高いポリエステル共重合体を収率よく製造する
ことができる。また、使用する微生物がリンや窒素の存
在下においても増殖可能なため、当該菌体の培養を前後
段に分ける必要がなく、一工程で菌体の増殖と共重合体
の合成とを行うことができ、効率的である。
-3-ヒドロキシブチレート生産能を有する微生物を、グ
ルコン酸および1,4-ブタンジオールを含有する培地で好
気培養して菌体を増殖させることにより、3-ヒドロキシ
ブチレート単位（３ＨＢ単位）と、4-ヒドロキシブチレ
ート単位（４ＨＢ単位）とからなる共重合ポリエステル
を生成、蓄積させることを特徴とする、前記共重合ポリ
エステルの製造方法。 【効果】 ３ＨＢ単位と４ＨＢ単位、特に４ＨＢ単位の
存在比の高いポリエステル共重合体を収率よく製造する
ことができる。また、使用する微生物がリンや窒素の存
在下においても増殖可能なため、当該菌体の培養を前後
段に分ける必要がなく、一工程で菌体の増殖と共重合体
の合成とを行うことができ、効率的である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微生物により分解
可能で、生体適合性にも優れた熱可塑性ポリマーであ
る、3-ヒドロキシブチレート単位（以下、３ＨＢ成分と
いう。）と4-ヒドロキシブチレート単位（以下、４ＨＢ
成分という。）とからなる共重合ポリエステルを、微生
物を用いて製造する方法に関する。
可能で、生体適合性にも優れた熱可塑性ポリマーであ
る、3-ヒドロキシブチレート単位（以下、３ＨＢ成分と
いう。）と4-ヒドロキシブチレート単位（以下、４ＨＢ
成分という。）とからなる共重合ポリエステルを、微生
物を用いて製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エネルギー貯蔵物質として多種類の微生
物の細胞内に蓄積されるポリヒドロキシアルカノエイト
は、微生物によって分解可能なプラスチック材料として
注目されている。このようなポリヒドロキシアルカノエ
イトのうち、特に、３ＨＢ成分のみからなるポリ-3-ヒ
ドロキシブチレートは、微生物による分解性に優れると
ともに、加水分解性、生体適合性、光学活性をも有する
機能性材料として評価されている。しかしながら、この
ポリ-3- ヒドロキシブチレートは、結晶性が高いために
脆性であることから未だ実用化には至っていない。
物の細胞内に蓄積されるポリヒドロキシアルカノエイト
は、微生物によって分解可能なプラスチック材料として
注目されている。このようなポリヒドロキシアルカノエ
イトのうち、特に、３ＨＢ成分のみからなるポリ-3-ヒ
ドロキシブチレートは、微生物による分解性に優れると
ともに、加水分解性、生体適合性、光学活性をも有する
機能性材料として評価されている。しかしながら、この
ポリ-3- ヒドロキシブチレートは、結晶性が高いために
脆性であることから未だ実用化には至っていない。
【０００３】これに対して、近年、水素細菌のアルカリ
ゲネス・ユートロファス(Alcaligenes・eutrophus)は、
炭素源として4-ヒドロキシ酪酸や1,4-ブタンジオールな
どを用いて培養すると、３ＨＢ成分と４ＨＢ成分とから
なるポリエステル共重合体を生産することが確認されて
おり、その製造方法については、例えば、特開昭64-488
21号公報や特開平1-156320号公報に記載されている。
ゲネス・ユートロファス(Alcaligenes・eutrophus)は、
炭素源として4-ヒドロキシ酪酸や1,4-ブタンジオールな
どを用いて培養すると、３ＨＢ成分と４ＨＢ成分とから
なるポリエステル共重合体を生産することが確認されて
おり、その製造方法については、例えば、特開昭64-488
21号公報や特開平1-156320号公報に記載されている。
【０００４】このような３ＨＢ成分と４ＨＢ成分とから
なる共重合ポリエステルは、当該共重合体における４Ｈ
Ｂ成分の存在量に応じて、結晶性の高いプラスチックか
ら弾性に富むゴムまで幅広い性質の高分子材料となり得
ることが確認されている。したがって、用途に応じた性
質となるように当該共重合体における４ＨＢ成分の存在
量を制御することによって、多様な用途に対応すること
が期待される。特に、４ＨＢ成分の存在比が高い共重合
ポリエステルは、その引っ張り強度が 100MPa以上の強
靱な性質を示すとともに、ＰＨＢデポリメラーゼやリパ
ーゼなどの酵素によって速やかに分解されることが明ら
かとなっている(Y. Saito and Y. Doi,Int. J. Biol. M
acromol.,16, 99(1994)) 。
なる共重合ポリエステルは、当該共重合体における４Ｈ
Ｂ成分の存在量に応じて、結晶性の高いプラスチックか
ら弾性に富むゴムまで幅広い性質の高分子材料となり得
ることが確認されている。したがって、用途に応じた性
質となるように当該共重合体における４ＨＢ成分の存在
量を制御することによって、多様な用途に対応すること
が期待される。特に、４ＨＢ成分の存在比が高い共重合
ポリエステルは、その引っ張り強度が 100MPa以上の強
靱な性質を示すとともに、ＰＨＢデポリメラーゼやリパ
ーゼなどの酵素によって速やかに分解されることが明ら
かとなっている(Y. Saito and Y. Doi,Int. J. Biol. M
acromol.,16, 99(1994)) 。
【０００５】しかしながら、前述の特開昭64-48821号公
報や特開平1-156320号公報に記載されているアルカリゲ
ネス・ユートロファスを用いた方法により製造すると、
当該共重合体における４ＨＢ成分の存在比が60モル％以
下のものしか得られないため、きわめて柔軟で強靱な性
質を必要とする用途、例えば、構造材料や釣り糸、手術
用糸などに適用可能な共重合ポリエステルを得ることが
できない。
報や特開平1-156320号公報に記載されているアルカリゲ
ネス・ユートロファスを用いた方法により製造すると、
当該共重合体における４ＨＢ成分の存在比が60モル％以
下のものしか得られないため、きわめて柔軟で強靱な性
質を必要とする用途、例えば、構造材料や釣り糸、手術
用糸などに適用可能な共重合ポリエステルを得ることが
できない。
【０００６】また、アルカリゲネス・ユートロファス
は、窒素やリンの存在下では前記の共重合ポリエステル
を生産し難いため、前述の公報に記載されているような
方法で前記共重合ポリエステルを製造するためには、ア
ルカリゲネス・ユートロファスの菌体の培養を前後段に
分けて、前段で当該菌体の増殖を行った後に、後段で炭
素源を含み且つリン及び／又は窒素が制限された培地に
おいて当該菌体の培養を行う必要があり、製造工程が複
雑である。
は、窒素やリンの存在下では前記の共重合ポリエステル
を生産し難いため、前述の公報に記載されているような
方法で前記共重合ポリエステルを製造するためには、ア
ルカリゲネス・ユートロファスの菌体の培養を前後段に
分けて、前段で当該菌体の増殖を行った後に、後段で炭
素源を含み且つリン及び／又は窒素が制限された培地に
おいて当該菌体の培養を行う必要があり、製造工程が複
雑である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
り、本発明の課題は、３ＨＢ成分と４ＨＢ成分とからな
る共重合ポリエステルであって、４ＨＢ成分の含有割合
が高いものをも製造することができ、その上、微生物の
一段階の培養でかかる共重合ポリエステルを製造するこ
とが可能な方法を提供することにある。
な従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
り、本発明の課題は、３ＨＢ成分と４ＨＢ成分とからな
る共重合ポリエステルであって、４ＨＢ成分の含有割合
が高いものをも製造することができ、その上、微生物の
一段階の培養でかかる共重合ポリエステルを製造するこ
とが可能な方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、コマモナス(C
omamonas) 属に属し、ポリ-3-ヒドロキシブチレート生
産能を有する微生物を、グルコン酸および1,4-ブタンジ
オールを含有する培地で好気培養して菌体を増殖させる
ことにより、該菌体内に下記式(1) ： −ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＯ− (1) で表される3-ヒドロキシブチレート単位と、下記式(2)
： −ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯ− (2) で表される4-ヒドロキシブチレート単位とからなる共重
合ポリエステルを生成、蓄積させることを特徴とする、
前記共重合ポリエステルの製造方法を提供する。
omamonas) 属に属し、ポリ-3-ヒドロキシブチレート生
産能を有する微生物を、グルコン酸および1,4-ブタンジ
オールを含有する培地で好気培養して菌体を増殖させる
ことにより、該菌体内に下記式(1) ： −ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＯ− (1) で表される3-ヒドロキシブチレート単位と、下記式(2)
： −ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯ− (2) で表される4-ヒドロキシブチレート単位とからなる共重
合ポリエステルを生成、蓄積させることを特徴とする、
前記共重合ポリエステルの製造方法を提供する。
【０００９】本発明で使用される微生物は、コマモナス
(Comamonas) 属に属し、ポリ-3-ヒドロキシブチレート
生産能を有する微生物であれば特に制限はなく、例え
ば、コマモナス・アシドボランズ(Comamonas・acidovor
ans)等が挙げられ、かかる菌種の中で入手が容易な菌株
としては、コマモナス・アシドボランズ IFO13852 があ
る。
(Comamonas) 属に属し、ポリ-3-ヒドロキシブチレート
生産能を有する微生物であれば特に制限はなく、例え
ば、コマモナス・アシドボランズ(Comamonas・acidovor
ans)等が挙げられ、かかる菌種の中で入手が容易な菌株
としては、コマモナス・アシドボランズ IFO13852 があ
る。
【００１０】本発明においては、これらの微生物を、炭
素源としてグルコン酸および1,4-ブタンジオールを含有
する液体の培地で好気培養して菌体を増殖させる。培養
は好気的に行うが、１分間当たりの培地１リットルに対
する通気量は、好ましくは、 0.1〜1.7 リットルであ
り、更に好ましくは 0.2〜1.0 リットルである。
素源としてグルコン酸および1,4-ブタンジオールを含有
する液体の培地で好気培養して菌体を増殖させる。培養
は好気的に行うが、１分間当たりの培地１リットルに対
する通気量は、好ましくは、 0.1〜1.7 リットルであ
り、更に好ましくは 0.2〜1.0 リットルである。
【００１１】上記微生物は、グルコン酸および1,4-ブタ
ンジオールを含有する培地で好気培養して菌体の増殖を
行うが、４ＨＢ成分の割合が高い共重合ポリエステルを
得るためには、最初、上記微生物をグルコン酸を含有す
る培地で好気培養し、次いで増殖の定常期に1,4-ブタン
ジオールを前記培地に流加して好気培養することにより
菌体の増殖を行うのが好ましい。この場合、1,4-ブタン
ジオール流加後は、菌体の増殖を抑制し、菌体内にエネ
ルギー貯蔵物質としてポリエステルを蓄積させるという
理由から、微好気的に培養を行うのが好ましい。微好気
培養を行う場合の１分間当たりの培地１リットルに対す
る通気量は、好ましくは、 0.1〜1.0 リットルであり、
更に好ましくは、 0.1〜0.3 リットルである。
ンジオールを含有する培地で好気培養して菌体の増殖を
行うが、４ＨＢ成分の割合が高い共重合ポリエステルを
得るためには、最初、上記微生物をグルコン酸を含有す
る培地で好気培養し、次いで増殖の定常期に1,4-ブタン
ジオールを前記培地に流加して好気培養することにより
菌体の増殖を行うのが好ましい。この場合、1,4-ブタン
ジオール流加後は、菌体の増殖を抑制し、菌体内にエネ
ルギー貯蔵物質としてポリエステルを蓄積させるという
理由から、微好気的に培養を行うのが好ましい。微好気
培養を行う場合の１分間当たりの培地１リットルに対す
る通気量は、好ましくは、 0.1〜1.0 リットルであり、
更に好ましくは、 0.1〜0.3 リットルである。
【００１２】グルコン酸および1,4-ブタンジオールの使
用量は、３ＨＢ成分と４ＨＢ成分とからなる共重合ポリ
エステルを生成させることができ、かつ微生物の生育を
阻害しないような量であればよく、使用した微生物の菌
株や所望の共重合ポリエステルなどによっても異なる
が、グルコン酸と1,4-ブタンジオールの合計で、通常、
培地１リットル当たり10〜40ｇ程度である。
用量は、３ＨＢ成分と４ＨＢ成分とからなる共重合ポリ
エステルを生成させることができ、かつ微生物の生育を
阻害しないような量であればよく、使用した微生物の菌
株や所望の共重合ポリエステルなどによっても異なる
が、グルコン酸と1,4-ブタンジオールの合計で、通常、
培地１リットル当たり10〜40ｇ程度である。
【００１３】また、最初、上記微生物をグルコン酸およ
びアスパラギン酸またはグルタミン酸を含有する培地で
好気培養し、次いで増殖の定常期に1,4-ブタンジオール
を前記培地に流加して好気培養することにより菌体の増
殖を行うと、より一層４ＨＢ成分の含有割合が高い共重
合体ポリエステル、具体的には４ＨＢ成分の含有割合が
90モル％以上の共重合ポリエステルを製造することがで
きる。この場合、アスパラギン酸またはグルタミン酸の
使用量は、通常、培地１リットル当たり３〜５ｇ程度で
ある。
びアスパラギン酸またはグルタミン酸を含有する培地で
好気培養し、次いで増殖の定常期に1,4-ブタンジオール
を前記培地に流加して好気培養することにより菌体の増
殖を行うと、より一層４ＨＢ成分の含有割合が高い共重
合体ポリエステル、具体的には４ＨＢ成分の含有割合が
90モル％以上の共重合ポリエステルを製造することがで
きる。この場合、アスパラギン酸またはグルタミン酸の
使用量は、通常、培地１リットル当たり３〜５ｇ程度で
ある。
【００１４】培地には、上記のグルコン酸、1,4-ブタン
ジオール、アスパラギン酸、グルタミン酸の他に、硫酸
アンモニウム、硫酸マグネシウム、リン酸２水素カリウ
ム、リン酸水素２ナトリウム、塩化コバルト、塩化ニッ
ケル、塩化鉄、塩化クロム、塩化カルシウム、硫酸銅等
が含有される。培養は、上記のような培地中で、通常、
26〜37℃、好ましくは26〜30℃の温度、通常、pH 6.0〜
8.0 、好ましくは 6.5〜7.0 にて、２〜４日間程度行
う。
ジオール、アスパラギン酸、グルタミン酸の他に、硫酸
アンモニウム、硫酸マグネシウム、リン酸２水素カリウ
ム、リン酸水素２ナトリウム、塩化コバルト、塩化ニッ
ケル、塩化鉄、塩化クロム、塩化カルシウム、硫酸銅等
が含有される。培養は、上記のような培地中で、通常、
26〜37℃、好ましくは26〜30℃の温度、通常、pH 6.0〜
8.0 、好ましくは 6.5〜7.0 にて、２〜４日間程度行
う。
【００１５】上記のように培養を行った後、培養液か
ら、濾過、遠心分離等の通常の方法で菌体を分離回収
し、この菌体を洗浄、乾燥した後、得られた乾燥菌体
を、クロロホルムまたは塩化メチレンに混合し、加熱す
ることによって共重合ポリエステルを抽出することがで
きる。さらに、その抽出液を貧溶媒であるヘキサンや水
に添加することにより、共重合ポリエステルを析出させ
て単離することができる。本発明の製造方法によれば、
共重合ポリエステル中の３ＨＢ成分と４ＨＢ成分との割
合を任意に調節することができ、４ＨＢ成分の割合が90
モル％以上の共重合ポリエステルをも製造することがで
きる。
ら、濾過、遠心分離等の通常の方法で菌体を分離回収
し、この菌体を洗浄、乾燥した後、得られた乾燥菌体
を、クロロホルムまたは塩化メチレンに混合し、加熱す
ることによって共重合ポリエステルを抽出することがで
きる。さらに、その抽出液を貧溶媒であるヘキサンや水
に添加することにより、共重合ポリエステルを析出させ
て単離することができる。本発明の製造方法によれば、
共重合ポリエステル中の３ＨＢ成分と４ＨＢ成分との割
合を任意に調節することができ、４ＨＢ成分の割合が90
モル％以上の共重合ポリエステルをも製造することがで
きる。
【００１６】
【実施例】本発明を、実施例によりさらに具体的に説明
する。尚、本発明は、これらの実施例に限定されるもの
ではない。 〔実施例１〜６〕各実施例において、以下のようにして
コマモナス・アシドボランズ IFO13852を使用して共重
合体を製造した。下記の組成を有する培地（pH7.0 ）
に、コマモナス・アシドボランズ IFO13852 を接種した
後、１分間当たりの培地１リットルに対する通気量（リ
ットル）を表１に示した量として、30℃で72時間培養を
行った。
する。尚、本発明は、これらの実施例に限定されるもの
ではない。 〔実施例１〜６〕各実施例において、以下のようにして
コマモナス・アシドボランズ IFO13852を使用して共重
合体を製造した。下記の組成を有する培地（pH7.0 ）
に、コマモナス・アシドボランズ IFO13852 を接種した
後、１分間当たりの培地１リットルに対する通気量（リ
ットル）を表１に示した量として、30℃で72時間培養を
行った。
【００１７】培地組成 脱イオン水 1.00Ｌ 炭素源 グルコン酸ナトリウム 15.14ｇ 1,4-ブタンジオール 5.44ｇ 硫酸アンモニウム 4.72ｇ 硫酸マグネシウム７水和物 0.30ｇ リン酸２水素カリウム 2.65ｇ リン酸水素２ナトリウム12水和物 7.16ｇ ミネラル溶液（下記の組成のもの） 3.00mlミネラル溶液の組成 0.1N HCl 1.00Ｌ CoCl2 119.0 mg NiCl2 118.0 mg FeCl2 9.7 mg CrCl2 62.2 mg CaCl2 7.8 mg CuSO4 156.4 mg
【００１８】培養終了後、培養液を9000rpmで５分間遠
心分離機にかけて菌体を分離回収した後、凍結乾燥して
乾燥菌体を得た。培地１リットル当たりの乾燥菌体重量
を表１に示す。得られた乾燥菌体を熱クロロホルムで処
理して菌体内に生成、蓄積された共重合ポリエステルを
抽出し、得られた抽出液を濃縮した後、ヘキサンを添加
して共重合ポリエステルを析出させて、回収した。前記
乾燥菌体の重量と乾燥させた共重合ポリエステルの重量
を測定し、菌体中の共重合ポリエステル含有量を算出し
た。その結果を表１に示す。
心分離機にかけて菌体を分離回収した後、凍結乾燥して
乾燥菌体を得た。培地１リットル当たりの乾燥菌体重量
を表１に示す。得られた乾燥菌体を熱クロロホルムで処
理して菌体内に生成、蓄積された共重合ポリエステルを
抽出し、得られた抽出液を濃縮した後、ヘキサンを添加
して共重合ポリエステルを析出させて、回収した。前記
乾燥菌体の重量と乾燥させた共重合ポリエステルの重量
を測定し、菌体中の共重合ポリエステル含有量を算出し
た。その結果を表１に示す。
【００１９】また、抽出した共重合ポリエステルをガス
クロマトグラフィーで分析して、３ＨＢと４ＨＢ成分の
割合を調べた。その結果を表１に示す。なお、表１の
「ＰＨＡ」は共重合ポリエステルを示し、「３ＨＢ」は
3-ヒドロキシブチレート単位を、「４ＨＢ」は4-ヒドロ
キシブチレート単位をそれぞれ示す。
クロマトグラフィーで分析して、３ＨＢと４ＨＢ成分の
割合を調べた。その結果を表１に示す。なお、表１の
「ＰＨＡ」は共重合ポリエステルを示し、「３ＨＢ」は
3-ヒドロキシブチレート単位を、「４ＨＢ」は4-ヒドロ
キシブチレート単位をそれぞれ示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１に示すように、コマモナス・アシドボ
ランズ(IFO13582)菌体は、１分間当たりの培地１リット
ルに対する通気量が 1.667リットルの好気条件では細胞
増殖が活発であり、ＰＨＡ含有量は乾燥菌体重量当たり
１％であった。一方、通気量0.333リットル、 0.667リ
ットルの条件では、４ＨＢ成分の割合が50モル％以上の
共重合ポリエステルが、乾燥菌体重量当たり19％の含有
量で合成された。
ランズ(IFO13582)菌体は、１分間当たりの培地１リット
ルに対する通気量が 1.667リットルの好気条件では細胞
増殖が活発であり、ＰＨＡ含有量は乾燥菌体重量当たり
１％であった。一方、通気量0.333リットル、 0.667リ
ットルの条件では、４ＨＢ成分の割合が50モル％以上の
共重合ポリエステルが、乾燥菌体重量当たり19％の含有
量で合成された。
【００２２】〔実施例７〕炭素源としてグルコン酸ナト
リウムおよびＬ−アスパラギン酸を含む下記の培地３Ｌ
を用いた。この培地 100mlで種培養したコマモナス・ア
シドボランズ(IFO13582)菌体を植菌した後、１分間当た
りの培地１リットルに対する通気量を 1.667リットルと
して、培養温度30℃の条件で培養を開始した。培養液の
濁度を連続的にモニタリングし（図１参照）、定常とな
った時点（20時間後）で、培養液中に1,4-ブタンジオー
ルを培地１リットル当たり5.44ｇになるように流加し
た。また、この時点から１分間当たりの培地１リットル
に対する通気量を 0.333リットルに落とし、さらに52時
間培養を継続した。
リウムおよびＬ−アスパラギン酸を含む下記の培地３Ｌ
を用いた。この培地 100mlで種培養したコマモナス・ア
シドボランズ(IFO13582)菌体を植菌した後、１分間当た
りの培地１リットルに対する通気量を 1.667リットルと
して、培養温度30℃の条件で培養を開始した。培養液の
濁度を連続的にモニタリングし（図１参照）、定常とな
った時点（20時間後）で、培養液中に1,4-ブタンジオー
ルを培地１リットル当たり5.44ｇになるように流加し
た。また、この時点から１分間当たりの培地１リットル
に対する通気量を 0.333リットルに落とし、さらに52時
間培養を継続した。
【００２３】培地組成 脱イオン水 1.00Ｌ 炭素源 グルコン酸ナトリウム 15.14ｇ Ｌ−アスパラギン酸 5.00ｇ 1,4-ブタンジオール 5.44ｇ 硫酸アンモニウム 4.72ｇ 硫酸マグネシウム７水和物 0.30ｇ リン酸２水素カリウム 2.65ｇ リン酸水素２ナトリウム12水和物 7.16ｇ ミネラル溶液（実施例１〜６と同様の組成） 3.00ml
【００２４】経時的に培養液を採取し、培地１リットル
当たりの乾燥菌体重量（ｇ／Ｌ）、乾燥菌体内のＰＨＡ
含有量（wt％）、さらにその３ＨＢ成分と４ＨＢ成分の
各含有割合（モル％）を上記実施例１〜６と同様の方法
で経時的に測定した。また、上澄液中の炭素源（グルコ
ン酸、1,4-ブタンジオール、Ｌ−アスパラギン酸）およ
び窒素源（硫酸アンモニウム）の培地１リットル当たり
の含有量（ｇ／Ｌ）を高速液体クロマトグラフィーで経
時的に定量した。図１には、培地にＬ−アスパラギン酸
を配合した場合の培地に含まれる各成分、濁度、菌体重
量、ＰＨＡ含有量および共重合ポリエステルの組成の経
時変化を示すグラフを表す。
当たりの乾燥菌体重量（ｇ／Ｌ）、乾燥菌体内のＰＨＡ
含有量（wt％）、さらにその３ＨＢ成分と４ＨＢ成分の
各含有割合（モル％）を上記実施例１〜６と同様の方法
で経時的に測定した。また、上澄液中の炭素源（グルコ
ン酸、1,4-ブタンジオール、Ｌ−アスパラギン酸）およ
び窒素源（硫酸アンモニウム）の培地１リットル当たり
の含有量（ｇ／Ｌ）を高速液体クロマトグラフィーで経
時的に定量した。図１には、培地にＬ−アスパラギン酸
を配合した場合の培地に含まれる各成分、濁度、菌体重
量、ＰＨＡ含有量および共重合ポリエステルの組成の経
時変化を示すグラフを表す。
【００２５】また、培地にＬ−アスパラギン酸を配合し
なかった場合の上記と同様の結果を図２に示す。図１か
ら、培地にＬ−アスパラギン酸を配合した条件では、1,
4-ブタンジオールの流加後から４ＨＢ成分の割合が上昇
し、72時間後には４ＨＢの割合が93モル％の共重合ポリ
エステルが乾燥菌体重量当たり30％近くの含有量で合成
されたことがわかる。一方、培地にＬ−アスパラギン酸
を配合しない条件（図２）では、培養開始から定常期に
かけてポリ-3-ヒドロキシブチレートを乾燥菌体重量当
たり15％以上の含有量で蓄積していた。さらに、1,4-ブ
タンジオールの流加後から４ＨＢ成分の割合が上昇して
いるが、72時間後の割合は80モル％程度であり、その含
有量も乾燥菌体重量当たり20％程度であった。
なかった場合の上記と同様の結果を図２に示す。図１か
ら、培地にＬ−アスパラギン酸を配合した条件では、1,
4-ブタンジオールの流加後から４ＨＢ成分の割合が上昇
し、72時間後には４ＨＢの割合が93モル％の共重合ポリ
エステルが乾燥菌体重量当たり30％近くの含有量で合成
されたことがわかる。一方、培地にＬ−アスパラギン酸
を配合しない条件（図２）では、培養開始から定常期に
かけてポリ-3-ヒドロキシブチレートを乾燥菌体重量当
たり15％以上の含有量で蓄積していた。さらに、1,4-ブ
タンジオールの流加後から４ＨＢ成分の割合が上昇して
いるが、72時間後の割合は80モル％程度であり、その含
有量も乾燥菌体重量当たり20％程度であった。
【００２６】図３は、上記の結果から算定した生産性を
まとめたものであり、培地にＬ−アスパラギン酸を配合
した場合と配合しなかった場合の共重合ポリエステル中
の４ＨＢ成分の分率（モル％）、培地１リットル中の４
ＨＢ成分の量（ｇ／Ｌ）および４ＨＢ成分の1,4-ブタン
ジオールからの収率（重量％）の経時変化を示すグラフ
を表す。初期の培地にＬ−アスパラギン酸を配合した条
件では、72時間後の単位容積当たりの４ＨＢ成分濃度が
1.5ｇ／Ｌであり、Ｌ−アスパラギン酸を配合しない場
合の約２倍の結果となった。さらに、Ｌ−アスパライン
酸を配合した場合の４ＨＢ成分の1,4-ブタンジオールか
らの収率をみると、72時間後には30％近くに達し、配合
しない場合の２倍以上の値となっている。このように、
初期培地にＬ−アスパラギン酸を配合することによっ
て、1,4-ブタンジオールを添加した後の４ＨＢ成分の生
産性をより向上させることができる。
まとめたものであり、培地にＬ−アスパラギン酸を配合
した場合と配合しなかった場合の共重合ポリエステル中
の４ＨＢ成分の分率（モル％）、培地１リットル中の４
ＨＢ成分の量（ｇ／Ｌ）および４ＨＢ成分の1,4-ブタン
ジオールからの収率（重量％）の経時変化を示すグラフ
を表す。初期の培地にＬ−アスパラギン酸を配合した条
件では、72時間後の単位容積当たりの４ＨＢ成分濃度が
1.5ｇ／Ｌであり、Ｌ−アスパラギン酸を配合しない場
合の約２倍の結果となった。さらに、Ｌ−アスパライン
酸を配合した場合の４ＨＢ成分の1,4-ブタンジオールか
らの収率をみると、72時間後には30％近くに達し、配合
しない場合の２倍以上の値となっている。このように、
初期培地にＬ−アスパラギン酸を配合することによっ
て、1,4-ブタンジオールを添加した後の４ＨＢ成分の生
産性をより向上させることができる。
【００２７】〔実施例８〕炭素源としてグルコン酸ナト
リウムおよびＬ−グルタミン酸を含む下記の培地３Ｌを
用いた。この培地 100mlで種培養したコマモナス・アシ
ドボランズ(IFO13582)菌体を植菌した後、１分間当たり
の培地１リットルに対する通気量を 1.667リットルとし
て、培養温度30℃の条件で培養を開始した。培養液の濁
度を連続的にモニタリングし（図４参照）、定常となっ
た時点（20時間後）で、培養液中に1,4-ブタンジオール
を培地１リットル当たり5.44ｇになるように流加した。
また、この時点から１分間当たりの培地１リットルに対
する通気量を 0.333リットルに落とし、さらに52時間培
養を継続した。
リウムおよびＬ−グルタミン酸を含む下記の培地３Ｌを
用いた。この培地 100mlで種培養したコマモナス・アシ
ドボランズ(IFO13582)菌体を植菌した後、１分間当たり
の培地１リットルに対する通気量を 1.667リットルとし
て、培養温度30℃の条件で培養を開始した。培養液の濁
度を連続的にモニタリングし（図４参照）、定常となっ
た時点（20時間後）で、培養液中に1,4-ブタンジオール
を培地１リットル当たり5.44ｇになるように流加した。
また、この時点から１分間当たりの培地１リットルに対
する通気量を 0.333リットルに落とし、さらに52時間培
養を継続した。
【００２８】培地組成 脱イオン水 1.00Ｌ 炭素源 グルコン酸ナトリウム 15.14ｇ Ｌ−グルタミン酸 5.00ｇ 1,4-ブタンジオール 5.44ｇ 硫酸アンモニウム 4.72ｇ 硫酸マグネシウム７水和物 0.30ｇ リン酸２水素カリウム 2.65ｇ リン酸水素２ナトリウム12水和物 7.16ｇ ミネラル溶液（実施例１〜６と同様の組成） 3.00ml
【００２９】経時的に培養液を採取し、培地１リットル
当たりの乾燥菌体重量（ｇ／Ｌ）、乾燥菌体内のＰＨＡ
含有量（wt％）、さらにその３ＨＢ成分と４ＨＢ成分の
各含有割合（モル％）を上記実施例１〜６と同様の方法
で経時的に測定した。また、上澄液中の炭素源（グルコ
ン酸、1,4-ブタンジオール、Ｌ−グルタミン酸）および
窒素源（硫酸アンモニウム）の培地１リットル当たりの
含有量（ｇ／Ｌ）を高速液体クロマトグラフィーで経時
的に定量した。図４には、培地にＬ−アスパラギン酸を
配合した場合の培地に含まれる各成分、濁度、菌体重
量、ＰＨＡ含有量および共重合ポリエステルの組成の経
時変化を示すグラフを表す。
当たりの乾燥菌体重量（ｇ／Ｌ）、乾燥菌体内のＰＨＡ
含有量（wt％）、さらにその３ＨＢ成分と４ＨＢ成分の
各含有割合（モル％）を上記実施例１〜６と同様の方法
で経時的に測定した。また、上澄液中の炭素源（グルコ
ン酸、1,4-ブタンジオール、Ｌ−グルタミン酸）および
窒素源（硫酸アンモニウム）の培地１リットル当たりの
含有量（ｇ／Ｌ）を高速液体クロマトグラフィーで経時
的に定量した。図４には、培地にＬ−アスパラギン酸を
配合した場合の培地に含まれる各成分、濁度、菌体重
量、ＰＨＡ含有量および共重合ポリエステルの組成の経
時変化を示すグラフを表す。
【００３０】図４から、1,4-ブタンジオールを流加後か
ら４ＨＢ分率が上昇し、培養72時間後には４ＨＢ分率90
％の共重合ポリエステルが乾燥菌体重量当たり26％の含
有量で蓄積されていることがわかる。また、1,4-ブタン
ジオールからの４ＨＢ成分への収率は23％であった。
ら４ＨＢ分率が上昇し、培養72時間後には４ＨＢ分率90
％の共重合ポリエステルが乾燥菌体重量当たり26％の含
有量で蓄積されていることがわかる。また、1,4-ブタン
ジオールからの４ＨＢ成分への収率は23％であった。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、３ＨＢ成分と４ＨＢ成
分、特に４ＨＢ成分の存在比の高いポリエステル共重合
体を収率よく製造することができる。本発明で使用する
微生物はリンや窒素の存在下においても増殖可能なた
め、当該菌体の培養を前後段に分ける必要がなく、一工
程で菌体の増殖と共重合体の合成とを行うことができ、
効率的である。さらに、本発明で得られた共重合体は、
優れた種々の特性を有しているので、手術系および骨折
固定用材などの医療材料の原料として極めて好適であ
り、また除放システムへの利用などの多方面への応用が
期待される。
分、特に４ＨＢ成分の存在比の高いポリエステル共重合
体を収率よく製造することができる。本発明で使用する
微生物はリンや窒素の存在下においても増殖可能なた
め、当該菌体の培養を前後段に分ける必要がなく、一工
程で菌体の増殖と共重合体の合成とを行うことができ、
効率的である。さらに、本発明で得られた共重合体は、
優れた種々の特性を有しているので、手術系および骨折
固定用材などの医療材料の原料として極めて好適であ
り、また除放システムへの利用などの多方面への応用が
期待される。
【図１】実施例７における、培地にＬ−アスパラギン酸
を配合した場合の培地成分、濁度、菌体重量、ＰＨＡ含
有量および共重合ポリエステルの組成の経時変化を示す
グラフを表した図である。
を配合した場合の培地成分、濁度、菌体重量、ＰＨＡ含
有量および共重合ポリエステルの組成の経時変化を示す
グラフを表した図である。
【図２】実施例７における、培地にＬ−アスパラギン酸
を配合しなかった場合の培地成分、濁度、菌体重量、Ｐ
ＨＡ含有量および共重合ポリエステルの組成の経時変化
を示すグラフを表した図である。
を配合しなかった場合の培地成分、濁度、菌体重量、Ｐ
ＨＡ含有量および共重合ポリエステルの組成の経時変化
を示すグラフを表した図である。
【図３】実施例７における、培地にＬ−アスパラギン酸
を配合した場合と配合しなかった場合の共重合ポリエス
テル中の４ＨＢ成分の割合、培地１リットル中の４ＨＢ
成分の量および４ＨＢ成分の1,4-ブタンジオールからの
収率の経時変化を示すグラフを表した図である。
を配合した場合と配合しなかった場合の共重合ポリエス
テル中の４ＨＢ成分の割合、培地１リットル中の４ＨＢ
成分の量および４ＨＢ成分の1,4-ブタンジオールからの
収率の経時変化を示すグラフを表した図である。
【図４】実施例８における、培地にＬ−グルタミン酸を
配合した場合の培地成分、濁度、菌体重量、ＰＨＡ含有
量および共重合ポリエステルの組成の経時変化を示すグ
ラフを表した図である。
配合した場合の培地成分、濁度、菌体重量、ＰＨＡ含有
量および共重合ポリエステルの組成の経時変化を示すグ
ラフを表した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 友沢 孝 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 コマモナス(Comamonas) 属に属し、ポリ
-3-ヒドロキシブチレート生産能を有する微生物を、グ
ルコン酸および1,4-ブタンジオールを含有する培地で好
気培養して菌体を増殖させることにより、該菌体内に下
記式(1) ： −ＯＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＯ− (1) で表される3-ヒドロキシブチレート単位と、下記式(2)
： −ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＯ− (2) で表される4-ヒドロキシブチレート単位とからなる共重
合ポリエステルを生成、蓄積させることを特徴とする、
前記共重合ポリエステルの製造方法。 - 【請求項２】 前記菌体の増殖を、最初は前記微生物を
グルコン酸を含有する培地で好気培養し、次いで増殖の
定常期に1,4-ブタンジオールを前記培地に流加して好気
培養することにより行う、請求項１に記載の共重合ポリ
エステルの製造方法。 - 【請求項３】 1,4-ブタンジオールを培地に流加した後
の好気培養が微好気培養である、請求項２に記載の共重
合ポリエステルの製造方法。 - 【請求項４】 培地として、さらにアスパラギン酸また
はグルタミン酸を含有する培地を用いることにより、菌
体内に前記式(2) で表される単位を90モル％以上含む共
重合ポリエステルを生成、蓄積させることを特徴とす
る、請求項３に記載の共重合ポリエステルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7259679A JPH0998793A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | ４−ヒドロキシブチレート単位を含む共重合ポリエステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7259679A JPH0998793A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | ４−ヒドロキシブチレート単位を含む共重合ポリエステルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0998793A true JPH0998793A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17337410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7259679A Pending JPH0998793A (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | ４−ヒドロキシブチレート単位を含む共重合ポリエステルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0998793A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7553923B2 (en) | 1999-03-25 | 2009-06-30 | Metabolix, Inc. | Medical devices and applications of polyhydroxyalkanoate polymers |
| US7641825B2 (en) | 2004-08-03 | 2010-01-05 | Tepha, Inc. | Method of making a polyhydroxyalkanoate filament |
| US9125719B2 (en) | 2003-05-08 | 2015-09-08 | Tepha, Inc. | Polyhydroxyalkanoate medical textiles and fibers |
| US9555155B2 (en) | 2014-12-11 | 2017-01-31 | Tepha, Inc. | Methods of orienting multifilament yarn and monofilaments of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| US10500303B2 (en) | 2014-08-15 | 2019-12-10 | Tepha, Inc. | Self-retaining sutures of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| US10626521B2 (en) | 2014-12-11 | 2020-04-21 | Tepha, Inc. | Methods of manufacturing mesh sutures from poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| WO2021193581A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 三菱ケミカル株式会社 | 排水処理方法 |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP7259679A patent/JPH0998793A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7553923B2 (en) | 1999-03-25 | 2009-06-30 | Metabolix, Inc. | Medical devices and applications of polyhydroxyalkanoate polymers |
| US9125719B2 (en) | 2003-05-08 | 2015-09-08 | Tepha, Inc. | Polyhydroxyalkanoate medical textiles and fibers |
| US9333066B2 (en) | 2003-05-08 | 2016-05-10 | Tepha, Inc. | Method of making a medical textile from polyhydroxyalkanoate fibers |
| US10111738B2 (en) | 2003-05-08 | 2018-10-30 | Tepha, Inc. | Polyhydroxyalkanoate medical textiles and fibers |
| US10136982B2 (en) | 2003-05-08 | 2018-11-27 | Tepha, Inc. | Polyhydroxyalkanoate medical textiles and fibers |
| US10314683B2 (en) | 2003-05-08 | 2019-06-11 | Tepha, Inc. | Polyhydroxyalkanoate medical textiles and fibers |
| US7641825B2 (en) | 2004-08-03 | 2010-01-05 | Tepha, Inc. | Method of making a polyhydroxyalkanoate filament |
| US11426484B2 (en) | 2014-08-15 | 2022-08-30 | Tepha, Inc. | Self-retaining sutures of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| US11944709B2 (en) | 2014-08-15 | 2024-04-02 | Tepha, Inc. | Self-retaining sutures of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| US10500303B2 (en) | 2014-08-15 | 2019-12-10 | Tepha, Inc. | Self-retaining sutures of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| US9555155B2 (en) | 2014-12-11 | 2017-01-31 | Tepha, Inc. | Methods of orienting multifilament yarn and monofilaments of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| US10626521B2 (en) | 2014-12-11 | 2020-04-21 | Tepha, Inc. | Methods of manufacturing mesh sutures from poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| US10590566B2 (en) | 2014-12-11 | 2020-03-17 | Tepha, Inc. | Methods of orienting multifilament yarn and monofilaments of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| US11828006B2 (en) | 2014-12-11 | 2023-11-28 | Tepha, Inc. | Methods of orienting multifilament yarn and monofilaments of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| US10227713B2 (en) | 2014-12-11 | 2019-03-12 | Tepha, Inc. | Methods of orienting multifilament yarn and monofilaments of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof |
| WO2021193581A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 三菱ケミカル株式会社 | 排水処理方法 |
| JPWO2021193581A1 (ja) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050118 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050524 |