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088_093-016DP-TW

發佈日期 : 2009-04-29
公告號 I257921
專利名稱 生物界面活性劑之製造方法(全文下載)
METHOD OF PRODUCING BIOSURFACTANT
公告/公開日 2006/07/11
證書號 I257921
申請日 2003/12/08
申請號 092134618
國際分類 C02F-003/34;C12N-011/02
公報卷期 33-20
發明人 張嘉修 CHANG, JOSHU
葉茂淞 YEH, MAOSUNG
魏毓宏 WEI, YUHONG
申請人 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY 臺南市東區大學路1號
代理人名 蔡坤財
摘要 一種生物界面活性劑(Biosurfactant)之製造方法,係將生產生物界面活性劑之微生物,混合於含有天然聚合物的乳膠溶液中以形成固定化細胞 (Immobilized Cell),再於培養液中培養固定化細胞以製造生物界面活性劑。本發明使用之天然聚合物可提高生物界面活性劑產量,而且本發明使用之固定化細胞更降低分離 純化生物界面活性劑的成本。此外本發明更提供固定此微生物之組成物及其方法。
專利範圍 1.一種生物界面活性劑之製造方法,至少包含:
提供複數個固定化細胞,其中該些固定化細胞中至少包含複數個微生物以及一天然聚合物,且其中該些微生物係生產該生物界面活性劑;以及
進行一培養步驟,係將該些固定化細胞浸潤於一培養液中以培養該些微生物,藉以獲得一醱酵液,其中該醱酵液中具有該生物界面活性劑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該些微生物係選自於由枯草桿菌(Bacillus subtilis)、乳酪短桿菌(Brevibacterium casei)、龐必可拉假絲酵母菌(Candida bombicola)、熱帶假絲酵母菌(Candida tropicalis)、水生黃桿菌(Flavobacterium aquatile)、綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)、及螢光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)所組成一族群。
3.如申請專利範圍第1項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該些微生物係選自於由枯草桿菌CCRC16048與枯草桿菌ATCC21332所組成之一族群。
4.如申請專利範圍第3項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該生物界面活性劑為一表面素(Surfactin)。
5.如申請專利範圍第1項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中提供該些固定化細胞之步驟更至少包含:
提供該些微生物;
混合該些微生物於一溶液中,以形成一混合液,其中該溶液中至少具有一乳膠溶液與每升(L)約1至50克(g)之該天然聚合物;以及
進行一乳化聚合反應,其中係將該混合液滴入另一混合液中以反應20至60分鐘,藉此形成該些固定化細胞。
6. 如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該乳膠溶液為一共聚物,且該共聚物係選自於由天然橡膠、乙烯共聚物、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯 酸酯共聚物、氯乙烯共聚物、偏二氯乙烯共聚物、聚異丁烯、聚胺甲酸乙酯、聚尿素及聚(胺基甲酸乙酯-尿素)所組成之一族群。
7.如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該乳膠溶液為一共聚物,且該共聚物係選自於由聚甲基丙烯酸酯與聚尿素所組成之一族群。
8. 如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該天然聚合物係選自於由幾丁聚糖(Chitosan)、環糊精(Cyclodextrin)、 澱粉、透明質酸(Hyaluronic acid)、海藻醣(Trehalose)、纖維素(Cellulose)、葡聚醣(Dextran)、澱粉(Starch)、硫酸軟骨素 (Chondroitin Sulfate)及硫酸乙醯肝素(Heparin Sulfate)、膠原蛋白(Collagen)、明膠(Gelatin)、肝素(Heparin)、纖維連接素(Fibronectin)、以及外接素 (Vitronectin)所組成之一族群。
9.如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該天然聚合物為幾丁聚糖。
10.如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該溶液中至少具有該乳膠溶液與20至30 g/L之該天然聚合物。
11.如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該溶液中至少具有該乳膠溶液與約25 g/L之該天然聚合物。
12.如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該另一混合液至少包括一酸類與一酯類。
13.如申請專利範圍第12項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該酸類係選自於由甲酸、乙酸及丙酸所組成一族群。
14.如申請專利範圍第12項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該酸類為甲酸。
15.如申請專利範圍第12項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該酯類係選自於由甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、及丙酸丙酯所組成一族群。
16. 如申請專利範圍第12項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該酯類為乙酸乙酯。
17.如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該乳化聚合反應係反應約30分鐘。
18.如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該固定化細胞之一直徑介於1至10微米之間。
19.如申請專利範圍第5項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該固定化細胞之一直徑介於3至5微米之間。
20.如申請專利範圍第1項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該培養步驟係於25至40℃之間進行。
21.如申請專利範圍第1項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該培養步驟係於約30℃進行。
22. 如申請專利範圍第1項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中該培養液為至少包含2~6%之葡萄糖(Glucose)、40~60mM之硝酸銨 (NH4NO3)、20~40 mM之磷酸二氫鉀(KH2PO4)、30~50mM之磷酸氫鈉(Na2HPO4)、5~10mM之氯化鈣(CaCl2)、0.8~1M之七水合硫酸鎂 (MgSO4‧7H2O)、1~8mM之乙烯二胺四乙酸鈉(Sodium Ethylenediamine tetraacetic Acid; Na-EDTA)、以及1~5mM之七水合硫酸鐵(FeSO4‧7H2O)。
23.如申請專利範圍第1項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中培養該些固定化細胞之步驟中,更包括以每分鐘100至300轉(Revolution Per Minute; rpm)震盪培養該些固定化細胞。
24.如申請專利範圍第1項所述之生物界面活性劑之製造方法,其中培養該些固定化細胞之步驟中,更包括以約200 rpm震盪培養該些固定化細胞。
25.一種固定微生物之方法,其係利用含有複數個微生物之複數個固定化細胞,以生產一生物界面活性劑,而該固定微生物之方法至少包含:
提供該些微生物,其中該些微生物係生產該生物界面活性劑;
混合該些微生物於一溶液中,以形成一混合液,其中該溶液中至少具有一乳膠溶液與1至50 g/L之一天然聚合物;以及
進行一乳化聚合反應,係將該混合液滴入另一混合液中以反應20至60分鐘,藉此形成該些固定化細胞。
26.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該些微生物係選自於由枯草桿菌、乳酪短桿菌、龐必可拉假絲酵母菌、熱帶假絲酵母菌、水生黃桿菌、綠膿桿菌、及螢光假單胞菌所組成一族群。
27.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該些微生物係選自於由枯草桿菌CCRC16048與枯草桿菌ATCC21332所組成之一族群。
28.如申請專利範圍第27項所述之固定微生物之方法,其中該生物界面活性劑為一表面素。
29. 如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該乳膠溶液為一共聚物,且該共聚物係選自於由聚甲基丙烯酸酯、聚尿素、天然橡膠、乙烯共聚物、丙烯酸 酯共聚物、甲基丙烯酸酯共聚物、氯乙烯共聚物、偏二氯乙烯共聚物、聚異丁烯、聚胺甲酸乙酯、及聚(胺基甲酸乙酯-尿素)所組成之一族群。
30.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該乳膠溶液為一共聚物,且該共聚物係選自於由聚甲基丙烯酸酯與聚尿素所組成之一族群。
31.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該天然聚合物係選自於由幾丁聚糖、環糊精、澱粉、透明質酸、海藻醣、纖維素、葡聚醣、澱粉、硫酸軟骨素及硫酸乙醯肝素、膠原蛋白、明膠、肝素、纖維連接素、以及外接素所組成之一族群。
32.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該天然聚合物為幾丁聚糖。
33.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該溶液中至少具有該乳膠溶液與20至30 g/L之該天然聚合物。
34.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該溶液中至少具有該乳膠溶液與約25 g/L之該天然聚合物。
35.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該另一混合液至少包括一酸類與一酯類。
36.如申請專利範圍第35項所述之固定微生物之方法,其中該酸類係選自於由甲酸、乙酸及丙酸所組成一族群。
37.如申請專利範圍第35項所述之固定微生物之方法,其中該酸類為甲酸。
38.如申請專利範圍第35項所述之固定微生物之方法,其中該酯類係選自於由甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、及丙酸丙酯所組成一族群。
39.如申請專利範圍第35項所述之固定微生物之方法,其中該酯類為乙酸乙酯。
40.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該乳化聚合反應係反應約30分鐘。
41.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該固定化細胞之一直徑介於1至10微米。
42.如申請專利範圍第25項所述之固定微生物之方法,其中該固定化細胞之一直徑介於3至5微米。
43.一種形成固定化細胞之組成物,其係用以固定複數個微生物,以利用該些微生物生產一生物界面活性劑,其中該形成固定細胞之組成物至少包含:
該些微生物;
一共聚物,其中該共聚物包含聚甲基丙烯酸酯與聚尿素;以及
1至50 g/L之一天然聚合物。
44.如申請專利範圍第43項所述之形成固定化細胞之組成物,其中該些微生物係選自於由枯草桿菌、乳酪短桿菌、龐必可拉假絲酵母菌、熱帶假絲酵母菌、水生黃桿菌、綠膿桿菌、及螢光假單胞菌所組成一族群。
45.如申請專利範圍第43項所述之形成固定化細胞之組成物,其中該些微生物係選自於由枯草桿菌CCRC16048與枯草桿菌ATCC21332所組成之一族群。
46.如申請專利範圍第43項所述之形成固定化細胞之組成物,其中該生物界面活性劑為一表面素。
47.如申請專利範圍第43項所述之形成固定化細胞之組成物,其中該天然聚合物係選自於由幾丁聚糖、環糊精、澱粉、透明質酸、海藻醣、纖維素、葡聚醣、澱粉、硫酸軟骨素及硫酸乙醯肝素、膠原蛋白、明膠、肝素、纖維連接素、以及外接素所組成之一族群。
48.如申請專利範圍第43項所述之形成固定化細胞之組成物,其中該天然聚合物為幾丁聚糖。
49.如申請專利範圍第43項所述之形成固定化細胞之組成物,其中該形成固定細胞之組成物中之該天然聚合物為介於20至30 g/L之間。
50.如申請專利範圍第43項所述之形成固定化細胞之組成物,其中該形成固定細胞之組成物中之該天然聚合物為約25 g/L。
51.如申請專利範圍第43項所述之形成固定化細胞之組成物,其中該形成固定細胞之組成物係用以形成複數個固定化細胞,且該些固定化細胞之一直徑介於1至10微米。
52.如申請專利範圍第51項所述之形成固定化細胞之組成物,其中該些固定化細胞之該直徑介於3至5微米。
圖式簡單說明:
第1圖係繪示根據本發明之一較佳實施例之表面素產量,其中圖號(▲)代表添加幾丁聚醣之固定化細胞之表面素的產量,圖號(■)代表未添加幾丁聚醣之固定化細胞之表面素的產量,而圖號(●)代表懸浮菌液之表面素的產量;
第 2圖係繪示根據本發明之一較佳實施例之去除油品污染的乳化效果,其中圖號(▲)與圖號(�)分別代表固定化細胞之醱酵液對煤油與柴油乳化之效果,圖號 (■)與圖號(▫)分別代表未添加幾丁聚醣之固定化細胞之醱酵液對煤油與柴油乳化之效果,而圖號(●)與圖號(○)則分別代表懸浮菌液之醱酵液對煤油與柴 油乳化之效果;
第3圖,係繪示根據本發明之另一較佳實施例之表面素的產量,其中圖號(▲)代表添加幾丁聚醣之固定化細胞之表面素的產量,圖號(■)代表濃縮菌液之表面素的產量,而圖號(●)代表懸浮培養菌液之表面素的產量;以及
第 4圖係繪示根據本發明之另一較佳實施例之去除油品污染的乳化效果,其中圖號(▲)與圖號(�)分別代表固定化細胞之醱酵液對煤油與柴油乳化之效果,圖號 (■)與圖號(▫)分別代表濃縮菌液之醱酵液對煤油與柴油乳化之效果,而圖號(●)與圖號(○)則分別代表懸浮菌液之醱酵液對煤油與柴油乳化之效果。
雜項資料  
專利權異動
專利申
請案號
授權
註記
質權
註記
讓與
註記
繼承
註記
信託
註記
異議
註記
舉發
註記
消滅
日期
撤銷
日期
專利權
始日
專利權
止日
年費有
效日期
年費有
效年次
092134618     20060711 20231207 20090710 003
申請案件狀態
專利申
請案號
狀態異
動日期
案件申
請日期
實體審查
申請日
相關申
請案號
公開號 公告號 證書號 證書型別 狀態異
動資料
092134618 20060711 20031208 20031208   200519052 I257921 I257921 發明 初審核准
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