JP2745047B2 - 走磁性細菌の分離装置及び分離方法 - Google Patents
走磁性細菌の分離装置及び分離方法Info
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- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
- C12M47/02—Separating microorganisms from the culture medium; Concentration of biomass
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、水底沈殿物中に生息する走磁性細菌の効率
的な分離装置及び方法に関する。 〔従来の技術とその問題点〕 微好気性細菌の一種である走磁性細菌は淡水や海水中
に生息し、地磁気を感じ磁力線に沿って泳ぐ性質を有す
る細菌として知られている（Science,190,337〜379（19
75））。この走磁性細菌は、磁鉄鉱からなる磁気微粒子
を鎖状に配列された状態で菌体内に含んでいるが、この
磁気微粒子は寸法が500〜1500Å程度と微小で単磁区構
造を有するものである。このような磁気微粒子は、磁気
記録材料、医療分野における薬剤キャリア等として期待
されているが、反面人工的に合成することは不可能に近
い。そこで、走磁性細菌を効率良く培養し、そして分離
する装置及び方法が求められている。 走磁性細菌の効率的な培養方法としては、本発明者ら
が特願昭61-273619号で提案した方法がある。走磁性細
菌の培養は一般に水底沈殿物、即ち泥の中で行なわれる
ので、培養、増殖させた走磁性細菌は水底沈殿物から分
離、濃縮する必要がある。従来、水底沈殿物からの走磁
性細菌の分離方法又は装置としては、例えば、特開昭61
-56074号、同61-81778号及び同61-81779号の記載のもの
が知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上記の従来知られている走磁性細菌の分離装
置及び方法は、使用する装置が複雑であるわりには分離
効率が低いという欠点を有している。 そこで、本発明の目的は、簡単な装置で効率よく走磁
性細菌を分離できる装置及び方法を提供することにあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、前記の目的を達成するものとして、水性沈
殿物及び走磁性細菌を含む水から走磁性細菌を分離する
ための装置であって、 上部に前記の水性沈殿物及び走磁性細菌を含む水を投
入する入口を有し、下部にその出口を有し、その内部に
ほぼ鉛直方向に延びる流路が形成されている、非磁性材
料からなる容器と、 該容器内に鉛直方向に設けられた、走磁性細菌は通過
することができるが水底沈殿物は通過することができな
い多孔質隔膜とからなり、 前記容器内は該隔膜により前記の流路と、該隔膜を通
過した走磁性細菌を含む水を収容する走磁性細菌回収室
とに仕切られており、さらに該走磁性細菌回収室の下部
には細菌回収口が設けられており、 さらに、前記容器の外側に、該容器をはさむようにか
つ前記多孔質隔膜に対してほぼ垂直な方向に磁場が加え
られるように配置された一対の磁石を備えてなる、走磁
性細菌分離装置を提供するものである。 さらに、本発明は、上記の装置を用いて、前記一対の
磁石により前記多孔質隔膜に対してほぼ垂直な方向に磁
場を加えながら前記の流路に水底沈殿物及び走磁性細菌
を含む水を流し、これにより前記走磁性細菌回収室に走
磁性細菌を分離する工程を含む走磁性細菌の分離方法を
提供する。 本発明の装置及び方法において、前記の流路を仕切る
多孔質隔膜としては、例えば、濾紙、ガラスフィルタ
ー、セラミックフィルター等の非金属材料からなる隔
膜；アルミニウム等の非磁性材料からなる隔膜を用いる
ことができ、孔径が水底沈殿物の通過は妨げるが走磁性
細菌を通過させる大きさであることが必要で、通常約１
〜10μｍの範囲のものでよい。 本発明で多孔質隔膜に垂直な方向に磁場を加えるに
は、例えば、ヘルムホルツコイル、ソレノイド等の電磁
石；あるいはその他のフェライト、金属等でできた永久
磁石を使用することができる。 〔実施例〕 以下、本発明の装置及び方法を実施例に即して具体的
に説明する。 第１図に斜視図を示す装置を用いて本発明の方法を実
施する例を説明する。 第１図の装置は、分離器１とこの分離器１をはさむ位
置に配置された一対のヘルムホルツコイル2,2′とから
構成されている。第２図は分離器１の平面図である。 分離器１は、大体直方体状の容器からなり、上部から
走磁性細菌（以下、「細菌」という）及び水底沈殿物を
含む水（以下、「泥水」という）を注入すると、内部で
細菌が分離され、その後の泥水が下部の排出口３から出
てくる。したがって、分離器１内では、上方から下方へ
垂直方向の流路が形成される。分離器１の内部は流路の
方向に沿って（即ち縦方向に）設けられたナイロンメッ
シュ４及び濾紙５により３室に分かれている。泥水はナ
イロンメッシュ４の左側の室６に注入される。泥水中の
水底沈殿物（泥）はナイロンメッシュ４及び濾紙５によ
り右側の室（走磁性細菌回収室）７へは移行できない
が、細菌はヘルムホルツコイル2,2′により形成された
磁場の方向（濾紙５に垂直な方向で北指向性菌の場合回
収室７側がＳ極となる方向）へ移動し、水とともに濾紙
５を通過して回収室７に入る。ナイロンメッシュ４は必
ずしも必要ないが、多孔質隔膜として濾紙を用いる場合
には濾紙のみでは泥の負荷に対し耐えられないことがあ
るのでナイロンメッシュなどを併用することが望まし
い。こうして、磁場を加えながら泥水を連続的に注入す
ると、細菌は次々に回収室７に分離され、濃縮されるこ
とになる。回収室７に分離される細菌は分離され次第、
回収口８から取出してもよいし、一定濃度に濃縮された
段階で回収口８から取出してもよい。 実施例２ 第３図は、本発明の方法を実施するのに用いる別の装
置例の斜視図であり、分離器11とそれをはさむ一対のヘ
ルムホルツコイル12、12′とから構成されている。第４
図は分離器11の水平断面図である。 分離器11は長さ40cm、直径5cmの大体円筒状であって
一方のヘルムホルツコイル12側の部分が方状に突出して
内部に細菌回収室13が形成されている。分離器11の中央
にナイロンメッシュ製円筒14が配され、その回りは液不
透性材料からなる円筒体15で囲まれているが、この円筒
体15の細菌回収室13側の部分は欠けており、泥水が通過
可能である。そして、ナイロンメッシュ製円筒14と細菌
回収室13との間には、ほぼ半円筒状の濾紙16が設けられ
ている。この装置でもナイロンメッシュ製円筒14は必ず
しも必要ではないが、濾紙16の強度を補強する上で望ま
しいものである。 本発明の方法にしたがって、一対のヘルムホルムコイ
ル12、12′間に磁場が加えられる状態で、細菌を含む泥
水が上部からナイロンメッシュ製円筒14内に注入される
と、泥はナイロンメッシュにより一部、そして濾紙によ
って完全に外周への移動が阻止されるが、細菌は磁場を
感じて濾紙16の方向へ移動し、濾紙16を通過して回収室
13に入る。細菌を分離された泥水は分離器の下部17から
排出される。細菌を含む泥水は分離器11に連続的に注入
し、通過させることによって、回収室13内に分離された
細菌は次第に濃縮されることになる。回収室13に分離さ
れた細菌は分離され次第回収口（図示略）から取出して
もよいし、一定濃度に達した段階で取出してもよい。 この第３図及び第４図に示す装置を用いて、走磁性細
菌を105cells/cm2（泥）含む泥水を種々の流量（ml/mi
n）で処理したところ、第５図に示す結果が得られた。
流量4mm/min以下では約40％以上の分離効率が達成され
た。 〔発明の効果〕 本発明の装置及び方法によると、水底沈殿物中の走磁
性細菌を簡単な装置を用い効率よく分離することができ
る。 本発明の装置及び方法によると、走磁性細菌を分離後
の水底沈殿物の回収も容易であり、再び走磁性細菌の培
養に再利用することができる。
的な分離装置及び方法に関する。 〔従来の技術とその問題点〕 微好気性細菌の一種である走磁性細菌は淡水や海水中
に生息し、地磁気を感じ磁力線に沿って泳ぐ性質を有す
る細菌として知られている（Science,190,337〜379（19
75））。この走磁性細菌は、磁鉄鉱からなる磁気微粒子
を鎖状に配列された状態で菌体内に含んでいるが、この
磁気微粒子は寸法が500〜1500Å程度と微小で単磁区構
造を有するものである。このような磁気微粒子は、磁気
記録材料、医療分野における薬剤キャリア等として期待
されているが、反面人工的に合成することは不可能に近
い。そこで、走磁性細菌を効率良く培養し、そして分離
する装置及び方法が求められている。 走磁性細菌の効率的な培養方法としては、本発明者ら
が特願昭61-273619号で提案した方法がある。走磁性細
菌の培養は一般に水底沈殿物、即ち泥の中で行なわれる
ので、培養、増殖させた走磁性細菌は水底沈殿物から分
離、濃縮する必要がある。従来、水底沈殿物からの走磁
性細菌の分離方法又は装置としては、例えば、特開昭61
-56074号、同61-81778号及び同61-81779号の記載のもの
が知られている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上記の従来知られている走磁性細菌の分離装
置及び方法は、使用する装置が複雑であるわりには分離
効率が低いという欠点を有している。 そこで、本発明の目的は、簡単な装置で効率よく走磁
性細菌を分離できる装置及び方法を提供することにあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、前記の目的を達成するものとして、水性沈
殿物及び走磁性細菌を含む水から走磁性細菌を分離する
ための装置であって、 上部に前記の水性沈殿物及び走磁性細菌を含む水を投
入する入口を有し、下部にその出口を有し、その内部に
ほぼ鉛直方向に延びる流路が形成されている、非磁性材
料からなる容器と、 該容器内に鉛直方向に設けられた、走磁性細菌は通過
することができるが水底沈殿物は通過することができな
い多孔質隔膜とからなり、 前記容器内は該隔膜により前記の流路と、該隔膜を通
過した走磁性細菌を含む水を収容する走磁性細菌回収室
とに仕切られており、さらに該走磁性細菌回収室の下部
には細菌回収口が設けられており、 さらに、前記容器の外側に、該容器をはさむようにか
つ前記多孔質隔膜に対してほぼ垂直な方向に磁場が加え
られるように配置された一対の磁石を備えてなる、走磁
性細菌分離装置を提供するものである。 さらに、本発明は、上記の装置を用いて、前記一対の
磁石により前記多孔質隔膜に対してほぼ垂直な方向に磁
場を加えながら前記の流路に水底沈殿物及び走磁性細菌
を含む水を流し、これにより前記走磁性細菌回収室に走
磁性細菌を分離する工程を含む走磁性細菌の分離方法を
提供する。 本発明の装置及び方法において、前記の流路を仕切る
多孔質隔膜としては、例えば、濾紙、ガラスフィルタ
ー、セラミックフィルター等の非金属材料からなる隔
膜；アルミニウム等の非磁性材料からなる隔膜を用いる
ことができ、孔径が水底沈殿物の通過は妨げるが走磁性
細菌を通過させる大きさであることが必要で、通常約１
〜10μｍの範囲のものでよい。 本発明で多孔質隔膜に垂直な方向に磁場を加えるに
は、例えば、ヘルムホルツコイル、ソレノイド等の電磁
石；あるいはその他のフェライト、金属等でできた永久
磁石を使用することができる。 〔実施例〕 以下、本発明の装置及び方法を実施例に即して具体的
に説明する。 第１図に斜視図を示す装置を用いて本発明の方法を実
施する例を説明する。 第１図の装置は、分離器１とこの分離器１をはさむ位
置に配置された一対のヘルムホルツコイル2,2′とから
構成されている。第２図は分離器１の平面図である。 分離器１は、大体直方体状の容器からなり、上部から
走磁性細菌（以下、「細菌」という）及び水底沈殿物を
含む水（以下、「泥水」という）を注入すると、内部で
細菌が分離され、その後の泥水が下部の排出口３から出
てくる。したがって、分離器１内では、上方から下方へ
垂直方向の流路が形成される。分離器１の内部は流路の
方向に沿って（即ち縦方向に）設けられたナイロンメッ
シュ４及び濾紙５により３室に分かれている。泥水はナ
イロンメッシュ４の左側の室６に注入される。泥水中の
水底沈殿物（泥）はナイロンメッシュ４及び濾紙５によ
り右側の室（走磁性細菌回収室）７へは移行できない
が、細菌はヘルムホルツコイル2,2′により形成された
磁場の方向（濾紙５に垂直な方向で北指向性菌の場合回
収室７側がＳ極となる方向）へ移動し、水とともに濾紙
５を通過して回収室７に入る。ナイロンメッシュ４は必
ずしも必要ないが、多孔質隔膜として濾紙を用いる場合
には濾紙のみでは泥の負荷に対し耐えられないことがあ
るのでナイロンメッシュなどを併用することが望まし
い。こうして、磁場を加えながら泥水を連続的に注入す
ると、細菌は次々に回収室７に分離され、濃縮されるこ
とになる。回収室７に分離される細菌は分離され次第、
回収口８から取出してもよいし、一定濃度に濃縮された
段階で回収口８から取出してもよい。 実施例２ 第３図は、本発明の方法を実施するのに用いる別の装
置例の斜視図であり、分離器11とそれをはさむ一対のヘ
ルムホルツコイル12、12′とから構成されている。第４
図は分離器11の水平断面図である。 分離器11は長さ40cm、直径5cmの大体円筒状であって
一方のヘルムホルツコイル12側の部分が方状に突出して
内部に細菌回収室13が形成されている。分離器11の中央
にナイロンメッシュ製円筒14が配され、その回りは液不
透性材料からなる円筒体15で囲まれているが、この円筒
体15の細菌回収室13側の部分は欠けており、泥水が通過
可能である。そして、ナイロンメッシュ製円筒14と細菌
回収室13との間には、ほぼ半円筒状の濾紙16が設けられ
ている。この装置でもナイロンメッシュ製円筒14は必ず
しも必要ではないが、濾紙16の強度を補強する上で望ま
しいものである。 本発明の方法にしたがって、一対のヘルムホルムコイ
ル12、12′間に磁場が加えられる状態で、細菌を含む泥
水が上部からナイロンメッシュ製円筒14内に注入される
と、泥はナイロンメッシュにより一部、そして濾紙によ
って完全に外周への移動が阻止されるが、細菌は磁場を
感じて濾紙16の方向へ移動し、濾紙16を通過して回収室
13に入る。細菌を分離された泥水は分離器の下部17から
排出される。細菌を含む泥水は分離器11に連続的に注入
し、通過させることによって、回収室13内に分離された
細菌は次第に濃縮されることになる。回収室13に分離さ
れた細菌は分離され次第回収口（図示略）から取出して
もよいし、一定濃度に達した段階で取出してもよい。 この第３図及び第４図に示す装置を用いて、走磁性細
菌を105cells/cm2（泥）含む泥水を種々の流量（ml/mi
n）で処理したところ、第５図に示す結果が得られた。
流量4mm/min以下では約40％以上の分離効率が達成され
た。 〔発明の効果〕 本発明の装置及び方法によると、水底沈殿物中の走磁
性細菌を簡単な装置を用い効率よく分離することができ
る。 本発明の装置及び方法によると、走磁性細菌を分離後
の水底沈殿物の回収も容易であり、再び走磁性細菌の培
養に再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の装置例の斜視図で第図は同装置の分離
器の平面図である。 第３図は、別の実施例の斜視図で、第４図は同装置の水
平断面図である。 第５図は、第３図の装置を用いて走磁性細菌を105cells
/cm2（泥）含む泥水を処理した際の流量と細菌分離度と
の関係を示す。 １、11……分離器:2、２′、12、12′……ヘルムホルツ
コイル;5、16……濾紙、７、13……走磁性細菌回収室
器の平面図である。 第３図は、別の実施例の斜視図で、第４図は同装置の水
平断面図である。 第５図は、第３図の装置を用いて走磁性細菌を105cells
/cm2（泥）含む泥水を処理した際の流量と細菌分離度と
の関係を示す。 １、11……分離器:2、２′、12、12′……ヘルムホルツ
コイル;5、16……濾紙、７、13……走磁性細菌回収室
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−81778（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−61599（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．水性沈殿物及び走磁性細菌を含む水から走磁性細菌
を分離するための装置であって、 上部に前記の水性沈殿物及び走磁性細菌を含む水を投入
する入口を有し、下部にその出口を有し、その内部にほ
ぼ鉛直方向に延びる流路が形成されている、非磁性材料
からなる容器と、 該容器内に鉛直方向に設けられた、走磁性細菌は通過す
ることができるが水底沈殿物は通過することができない
多孔質隔膜とからなり、 前記容器内は該隔膜により前記の流路と、該隔膜を通過
した走磁性細菌を含む水を収容する走磁性細菌回収室と
に仕切られており、さらに該走磁性細菌回収室の下部に
は細菌回収口が設けられており、 さらに、前記容器の外側に、該容器をはさむようにかつ
前記多孔質隔膜に対してほぼ垂直な方向に磁場が加えら
れるように配置された一対の磁石を備えてなる、走磁性
細菌分離装置。 ２．前記請求項１に記載の装置を用い、前記一対の磁石
により前記多孔質隔膜に対してほぼ垂直な方向に磁場を
加えながら前記の流路に水底沈殿物及び走磁性細菌を含
む水を流し、これにより前記走磁性細菌回収室に走磁性
細菌を分離する工程を含む走磁性細菌の分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62081912A JP2745047B2 (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 走磁性細菌の分離装置及び分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62081912A JP2745047B2 (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 走磁性細菌の分離装置及び分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248384A JPS63248384A (ja) | 1988-10-14 |
| JP2745047B2 true JP2745047B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=13759656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62081912A Expired - Fee Related JP2745047B2 (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 走磁性細菌の分離装置及び分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745047B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103184151A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 西交利物浦大学 | 一种高梯度磁场下高效分离趋磁细菌的装置 |
| CN107287115A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-10-24 | 兰州理工大学 | 一种反硝化趋磁细菌分离培养装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6181778A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-25 | Hitachi Ltd | 水生細菌の分離回収方法 |
| JPH064023B2 (ja) * | 1985-09-13 | 1994-01-19 | ティーディーケイ株式会社 | 走磁性細菌の採取方法および採取器 |
-
1987
- 1987-04-02 JP JP62081912A patent/JP2745047B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63248384A (ja) | 1988-10-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |