CN104582491B

CN104582491B - 硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法、利用前述方法抑制硫酸盐还原菌的增殖的石膏组合物、石膏类固化材料以及石膏类建筑材料

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Publication number: CN104582491B
Application number: CN201380043319.6A
Authority: CN
Inventors: 须藤孝; 须藤孝一; 井上千弘; 山口雅人; 三浦真; 三浦真一
Original assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Current assignee: Yoshino Gypsum Co Ltd
Priority date: 2012-08-15
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: AU2013303570B2; BR112015003090A2; BR112015003090B1; US9901101B2; EP2885972A4; WO2014027613A1; KR101632545B1; TWI568701B; EP2885972B1; AU2013303570A1; KR20150039804A; BR112015003090B8; EP2885972A1; TW201412680A; MX2015001956A; US20150216177A1; CN104582491A

Abstract

一种硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法以及石膏组合物，所述硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法的特征在于，其为在硫酸盐还原菌存在的环境下，通过并存螯合Al，选择性地抑制前述硫酸盐还原菌的增殖，所述石膏组合物的特征在于，其含有熟石膏(A)和螯合Al(B)，相对于前述熟石膏(A)100质量份，以0.01～20质量份的范围含有前述螯合Al(B)。

Description

硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法、利用前述方法抑制硫酸盐还原菌的增殖的石膏组合物、石膏类固化材料以及石膏类建筑材料

技术领域

本发明涉及不抑制其他菌的增殖、而仅抑制硫酸盐还原菌的增殖的硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法。此外，本发明涉及能抑制以石膏作为硫源的硫化氢的产生的石膏组合物、石膏类固化材料以及石膏类建筑材料。

背景技术

硫酸盐还原菌是将硫酸根离子作为电子受体来氧化有机物，从而获得能量的细菌。前述硫酸盐还原菌根据种类其生长温度区域不同，存在有高温性菌、中温性菌、低温性菌以及嗜冷性菌。此外，由于生长pH的不同，因此存在在中性附近良好生长的菌、和在酸性或碱性条件下良好生长的菌。此外，生存区域也大范围地涉及到海洋泥、一般土壤、热水喷出区域、管线中等。

在硫酸盐还原菌的能量获得的过程中，生成作为硫酸根离子的还原体的硫化氢。该硫化氢是毒性、腐蚀性较强，且放出恶臭的物质，因此大量生产将成为问题。已知有如下问题：例如，硫酸盐还原菌将天然水、肥料(硫酸铵等)等所含的硫酸根离子作为电子受体获得能量时产生硫化氢，在农地中阻碍作物的生长，或者腐蚀铁材(埋设管等)等。

此外，近年来，将非法丢弃的石膏作为硫源而导致硫化氢的生成成为问题。已知有该硫化氢的产生与硫酸盐还原菌有关。

作为基于前述硫酸盐还原菌产生硫化氢的事例，报告有由废石膏板产生硫化氢。废石膏板包含作为主要成分的硫酸钙(硫酸根离子)，除此之外，还包含糊、纸(营养成分)。因此，有时土壤中的硫酸盐还原菌同化(assimilation)废石膏板，从而产生硫化氢。

因此，尝试着抑制硫酸盐还原菌的增殖，抑制硫化氢的生成。例如，本申请人公开了以下方法：在将石膏作为主要材料的土壤处理材料中添加蒽醌化合物，由此抑制硫酸盐还原菌的增殖，抑制硫化氢的生成(参照专利文献1)。

但是，专利文献1所记载的技术使用非常高价的蒽醌化合物，因此在制造成本方面存在问题。特别是在大量使用土壤处理材料等的用途中，存在成本成为妨碍而无法扩大利用的实际情况。

因此，本申请人还公开有以下方法：在石膏组合物中添加硫酸铝盐水合物[Al₂(SO₄)₃·nH₂O(n＝6、10、16、18、27)]等特定的铝化合物，由此抑制硫酸盐还原菌的增殖，抑制硫化氢的生成(参见专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-177992号公报

专利文献2：日本特开2010-208870号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献2所记载的方法使用与蒽醌化合物相比廉价且容易获得的铝化合物，因此能够解决专利文献1所记载的技术所具有的制造成本的问题。但是，在以下方面还留有改良的空间。

即，根据专利文献2所记载的方法，虽然能抑制硫酸盐还原菌的增殖，抑制硫化氢的生成，但存在会抑制除硫酸盐还原菌以外的菌(以下记作“其他菌”。)的增殖的情况。在其他菌的增殖被抑制的情况下，有时出现土壤等的微生物菌群遭到破坏、产生恶臭、阻碍植物生长等问题。因此，迫切希望建立能够不抑制其他菌的增殖，而选择性地抑制硫酸盐还原菌的增殖的方法。

本发明是为了解决前述现有技术的问题而作出的。即，本发明提供能够不抑制其他菌的增殖，而选择性地抑制硫酸盐还原菌的增殖的硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法、石膏组合物、石膏类固化材料、以及石膏类建筑材料。

用于解决问题的方案

本发明人等对前述问题进行了深入研究，结果发现：螯合Al存在选择性地抑制硫酸盐还原菌的增殖的作用，从而完成了本发明。

[1]硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法：

即，根据本发明可以提供硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法，其特征在于，在硫酸盐还原菌存在的环境下，通过并存螯合Al，选择性地抑制前述硫酸盐还原菌的增殖。

在本发明的方法中，优选在前述硫酸盐还原菌存在的环境下，添加Al³⁺源和螯合剂，在前述环境中生成前述螯合Al。此外，在本发明的方法中，前述Al³⁺源优选为选自由Al₂O₃、AlCl₃、Al(OH)₃、以及Al₂(SO₄)₃组成的组中的至少一种的Al化合物。此外，在本发明的方法中，前述硫酸盐还原菌优选为在中等温度区域(20～45℃)且中性区域(pH5～9)内栖息的菌。

[2]石膏组合物：

此外，根据本发明可以提供石膏组合物，其特征在于，其含有石膏(A)和螯合Al(B)，相对于前述石膏(A)100质量份，以0.01～20质量份的范围含有前述螯合Al(B)。

在本发明的组合物中，优选含有Al³⁺源(b-1)和螯合剂(b-2)代替前述螯合Al(B)。此外，在本发明的组合物中，前述Al³⁺源(b-1)优选为选自由Al₂O₃、AlCl₃、Al(OH)₃、以及Al₂(SO₄)₃组成的组中的至少一种的Al化合物。

在本发明的组合物中，前述石膏的一部分或全部优选为废石膏，前述石膏的一部分或全部优选为熟石膏。

[3]石膏类固化材料、石膏类建筑材料：

此外，根据本发明可以提供石膏类固化材料，其特征在于，其含有前述石膏组合物中的前述石膏的一部分或全部为熟石膏的物质。此外，根据本发明可以提供石膏类建筑材料，其特征在于，在前述石膏组合物中的前述石膏的一部分或全部为熟石膏的物质中添加水，进行成形，使其固化而成。

发明的效果

本发明的选择性抑菌方法和石膏组合物等能够选择性地抑制硫酸盐还原菌的增殖。因此，能够抑制硫酸盐还原菌的增殖，抑制硫化氢的生成。另一方面，本发明的选择性抑菌方法和石膏组合物等无法抑制其他菌的增殖，因此不会破坏土壤等的微生物菌群，不必担心会出现产生恶臭、妨碍植物生长等问题。

附图说明

图1是表示对利用螯合Al抑制硫酸盐还原菌的增殖效果进行评价的结果的曲线图。

图2是表示对利用螯合Al抑制大肠菌的增殖效果进行评价的结果的曲线图。

图3是表示对利用螯合Al抑制酪酸菌的增殖效果进行评价的结果的曲线图。

图4是表示对利用AlCl₃抑制硫酸盐还原菌的增殖效果进行评价的结果的曲线图。

图5是表示对利用AlCl₃抑制大肠菌的增殖效果进行评价的结果的曲线图。

图6是表示对利用AlCl₃抑制酪酸菌的增殖效果进行评价的结果的曲线图。

具体实施方式

以下，对本发明进行详细说明。其中，本发明并不限定于下述实施方式，包含具有其发明技术特征的全部对象。

[1]硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法：

本发明涉及选择性地抑制硫酸盐还原菌的增殖的选择性抑菌方法。

如上所述，“硫酸盐还原菌”是指将硫酸根离子作为电子受体来氧化有机物，从而获得能量的细菌。该细菌广泛分布于一般土壤、下水污泥等厌氧环境。对于成为本发明的应用对象的硫酸盐还原菌的种类并没有特别的限定。例如，可以是革兰氏阴性菌、可以是革兰氏阳性菌、也可以是古细菌。

具体而言，可以举出：脱硫弧菌属(Desulfovibrio；革兰氏阴性厌氧性杆菌，同螺旋菌)、脱硫单胞菌属(Desulfuromonas；革兰氏阴性厌氧性杆菌，同螺旋菌)、脱亚硫酸菌属(Desulfitobacterium；革兰氏阴性偏性厌氧性菌)、脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum；革兰氏阳性内生孢子形成杆菌)等硫酸盐还原菌。

作为脱硫弧菌属的细菌的具体例，可以举出：普通脱硫弧菌(Desulfovibriovulgaris)、非洲脱硫弧菌(Desulfovibrio africanus)、脱硫脱硫弧菌(Desulfovibriodesulfuricans)、巨大脱硫弧菌(Desulfovibrio gigas)等。作为脱硫肠状菌属的细菌的具体例，可以举出：瘤胃脱硫肠状菌(Desulfotomaculum ruminis)等。

本发明的方法对于前述硫酸盐还原菌全部，即对于革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、古细菌均发挥抑制效果。其中，对于在中等温度区域(20～45℃)且中性区域(pH5～9)内栖息的硫酸盐还原菌也可以适宜使用。上述的普通脱硫弧菌、非洲脱硫弧菌属、脱硫脱硫弧菌、巨大脱硫弧菌、瘤胃脱硫肠状菌是“在中等温度区域(20～45℃)且中性区域(pH5～9)内栖息的硫酸盐还原菌”。

认为本发明的方法是，螯合Al作用于硫酸盐还原菌的硫酸还原机构，由此硫酸盐还原菌的硫酸还原机构停止，作为结果选择性地抑制了硫酸盐还原菌的增殖。“选择性”是指增殖抑制效果对于硫酸盐还原菌是特异性的。即，是指增殖抑制效果对于硫酸盐还原菌是能确认到的，但增殖抑制效果对于除硫酸盐还原菌以外的菌(其他菌)是几乎确认不到的。

作为“其他菌”的代表例，可以举出：大肠杆菌(Escherichia coli；兼性厌氧性革兰氏阴性杆菌，日本名：Daicho-kin(大肠菌))、酪酸梭菌(Clostridium butyricum；革兰氏阳性内生孢子形成杆菌，日本名：Rakusan-kin(酪酸菌))等。

需要说明的是，本发明所说的“抑菌”是指抑制细菌的增殖。即，不需要以杀菌、灭菌的方式直接减少细菌数。

[1-1]螯合Al：

本发明方法具有在硫酸盐还原菌存在的环境中，使螯合Al并存的特征。“硫酸盐还原菌存在的环境”只要可确认硫酸盐还原菌的存在，就没有特别的限制。例如可以举出硫酸盐还原菌广泛分布的一般土壤、下水污泥等厌氧环境。“螯合Al”是指由Al³⁺和螯合剂形成，更具体而言，是指在成为中心离子的Al³⁺上配位螯合剂的络合物。螯合Al是通过混合后述的Al³⁺源和螯合剂而迅速地形成的。

“螯合剂”是指配位于Al³⁺而形成螯合Al的多齿配体。在本发明中，对螯合剂的种类并没有特别的限制。例如可以是链状配体、也可以是环状配体。

作为链状配体，例如可以举出：草酸、丙二酸、酒石酸、戊二酸、苹果酸、柠檬酸、马来酸(均为二齿配体)等多元羧酸类；乙二胺(EDA、二齿配体)等多元胺类；乙二胺四乙酸(EDTA、六齿配体)等氨基多羧酸类；2,2’-联吡啶、1,10-菲咯啉(均为二齿配体)等联吡啶类等。

作为环状配体，例如可以举出：卟啉类(四齿配体)；冠醚类(根据化合物而配齿数不同。例如18-冠-6为六齿配体)等。

在前述螯合剂中，优选为配位于Al³⁺而容易形成螯合Al的螯合剂。此外，本发明大多在自然环境中实施，因此更优选为不会对环境产生不良影响的螯合剂。具体而言，可以举出：柠檬酸、丙二酸、酒石酸、戊二酸、苹果酸、马来酸等。

对于Al³⁺和螯合剂的量比没有特别的限定。根据螯合剂的种类，与Al³⁺形成稳定的络合物的摩尔比不同。其中，理想的是，以添加的Al³⁺源的总量螯合，Al³⁺溶解的方式，调节螯合剂的添加量(摩尔比)。例如，Al³⁺源与草酸形成稳定的络合物的摩尔比为1:3，Al³⁺源与柠檬酸形成稳定的络合物的摩尔比为1:2，Al³⁺源与EDTA形成稳定的络合物的摩尔比为1:1。

需要说明的是，如后所述，螯合Al可以由廉价且容易获得的铝化合物形成，与使用蒽醌化合物时相比使制造成本低廉化。特别是，作为螯合剂，使用廉价且容易获得的2～4元有机酸时，使制造成本低廉化的效果较大。

[1-2]Al³⁺源：

螯合Al可以在硫酸盐还原菌存在的环境中添加其本身(即，已经螯合的Al³⁺)，也可以在前述环境中添加Al³⁺源和螯合剂，并在前述环境中生成前述螯合Al。即使在分别添加Al³⁺源和螯合剂的情况下也可在前述环境中迅速地形成螯合Al。

“Al³⁺源”是指在水存在下，能够生成成为螯合的中心离子的Al³⁺的物质。对具体物质的种类没有特别的限定。其中，优选为选自由Al₂O₃、AlCl₃、Al(OH)₃、以及Al₂(SO₄)₃组成的组中的至少一种的Al化合物。需要说明的是，由于是“至少一种”，因此可以单独使用前述化合物的一种，也可以组合使用二种以上的前述化合物。

“Al₂O₃、AlCl₃、Al(OH)₃、以及Al₂(SO₄)₃”中当然包含它们的无水物，还包含水合物。此外，这些化合物的形态可以是晶体，也可以是非晶(例如非晶质氧化铝等)。进而，作为这些化合物，无需使用纯物质，也可以使用混合物。例如，也可以将含有这些化合物的矿物用作Al³⁺源。

[2]石膏组合物：

本发明的石膏组合物的特征在于，其为以石膏(A)作为主要成分的石膏组合物，在前述石膏(A)的基础上还含有螯合Al(B)，相对于石膏(A)100质量份，在0.01～20质量份的范围内含有螯合Al(B)。

[2-1]石膏：

本发明所说的“石膏”是指将硫酸钙作为主要成分的矿物，可以举出：硫酸钙的1/2水合物、二水合物、无水合物等。因此，在本发明中，可以单独使用前述石膏中的1种、或者混合使用2种以上。硫酸钙的1/2水合物(CaSO₄·1/2H₂O)也称为半水石膏、熟石膏。例如可以举出：β型半水石膏、α型半水石膏等。

此外，在本发明中，前述石膏的一部分或全部优选为熟石膏。本发明所说的“熟石膏”中，也包含除前述半水石膏之外、吸收空气中的水分而容易变化为半水石膏的无水硫酸钙(也称为CaSO₄、可溶性无水石膏、或III型无水石膏。)。

因此，作为本发明中的熟石膏，可以单独使用β型半水石膏、α型半水石膏、III型无水石膏中的1种、或者混合使用2种以上。

此外，作为熟石膏的原料石膏，也可以使用天然物(烧石膏<bassanite>等)、副产石膏、废石膏中的任意者。其中，从制造成本、再循环促进、环境保护等的观点出发，石膏的一部分或全部优选为废石膏。

[2-2]螯合Al：

在本发明的石膏组合物中，可以使用与已经说明的本发明的抑菌方法同样的螯合Al。对螯合剂的形态没有特别的限定。其中，优选使用粉末状螯合剂。通常，作为本发明的石膏组合物的成为主要材料的石膏，使用粉末状的石膏。因此，与前述石膏同样，使用粉末状螯合剂容易操作。

相对于前述石膏(A)100质量份，本发明的石膏组合物以0.01～20质量份的范围含有前述螯合Al(B)。通过将螯合Al的含量设为0.01质量份以上，能够不抑制其他菌的增殖，而选择性地抑制硫酸盐还原菌的增殖，抑制硫化氢的产生。此外，螯合Al的含量至20质量份为止可以获得前述效果。

其中，相对于石膏(A)100质量份，优选以0.1～10质量份的范围含有螯合Al(B)、更优选以0.2～2质量份的范围含有。通过将螯合Al(B)的含量设为0.1质量份以上，可以更可靠地抑制硫化氢的产生。另一方面，即使大量加入螯合Al，抑制效果也不会因量而增大。因此，通过将螯合Al(B)的含量设为10质量份以下，可以防止所需的制造成本增加。

[2-3]Al³⁺源：

在本发明的石膏组合物中，还可以包含含有Al³⁺源(b-1)和螯合剂(b-2)代替螯合Al(B)的物质。即使单独添加Al³⁺源和螯合剂，也可以通过在石膏组合物的制造过程或使用时所添加的水，在石膏组合物中迅速地形成螯合Al。关于Al³⁺源、螯合剂，可以使用与已经说明的本发明的抑菌方法同样的物质。

[3]石膏类固化材料、石膏类建筑材料：

如上所述，本发明的石膏组合物以规定比率含有石膏和螯合Al。因此，本发明包含所有满足前述组成的石膏组合物。即，对其用途没有限定。例如，在不利用石膏的化学反应(水合反应)的用途中所使用的石膏组合物也包含在本发明的范围。作为不利用水合反应的用途中使用的石膏组合物，可以举出：在运动场等使用的白线用线路器材、肥料、瓦砾处理剂等。

其中，本发明的石膏组合物可以优选用作利用石膏的水合反应的用途，具体而言，优选用作石膏类固化材料或石膏类建筑材料。本发明的石膏类固化材料的特点在于，含有本发明的石膏组合物中的石膏的一部分或全部为熟石膏。此外，本发明的石膏类建筑材料的特征在于，在本发明的石膏组合物中的石膏的一部分或全部为熟石膏的物质中加入水，进行成形，并使其固化而成。

熟石膏(半水石膏；也包含III型无水石膏)通过水合反应容易变化成二水石膏(CaSO₄·2H₂O)，具有形成强度高的固化物的性质。因此，本发明的石膏组合物中的石膏的一部分或全部为熟石膏的物质可以优选用作石膏类固化材料和石膏类建筑材料。

本发明的石膏类固化材料和石膏类建筑材料能够不抑制其他菌的增殖，而选择性地抑制硫酸盐还原菌的增殖，抑制硫化氢的产生。此外，与现有的石膏类固化材料、石膏类建筑材料相比，具有毫不逊色的性能(强度、耐火性、隔音性、耐震性等)、施工操作性。

石膏类固化材料可以是使其本身固化，也可以是与其他物质混合而使混合物整体固化的材料。作为使其本身固化的材料，例如可以举出石膏灰泥(涂刷墙壁材料)、石膏板用接缝处理材料(油灰)等湿式材料(石膏类湿式涂布材料)等。作为与其他物质混合而使混合物整体固化而成的材料，例如可以举出用于固化建设残土、污泥、泥土等的土壤处理用固化材料等(石膏类土壤改良材料)。

作为石膏类建筑材料，可以举出：顶棚材料、墙壁材料、地板材料等中使用的石膏板、或者石膏块等。作为前述石膏板，例如包含：通过板用原纸被覆石膏板表面的石膏板；通过玻璃纤维垫(片)被覆石膏板表面的玻璃垫石膏板；在石膏板内部(从表面至内侧1～2mm)埋设玻璃纤维垫(片)的石膏板。此外，前述石膏板并不将该用途限定于结构用。例如还可以适用于具有化妆用、吸音用、吸湿用等功能性的功能性石膏板。

[4]本发明的石膏组合物等的效果：

本发明的石膏组合物、石膏类固化材料以及石膏类建筑材料在将它们放置于硫酸盐还原菌存在的环境下时，能够发挥不抑制其他菌的增殖，而选择性地抑制硫酸盐还原菌的增殖，抑制硫化氢的产生的效果。

实施例

以下，通过实施例和比较例，对本发明进一步具体地说明。但是，本发明并不仅限定于下述实施例的构成。需要说明的是，若无特别说明，以下记载的“份”、“％”为质量基准。

〔1〕实施例1～3、比较例1(选择性抑菌方法)：

[预培养]

在实施例和比较例中，使用了作为代表性模式株(type strain)的以下菌株。关于Desulfovibrio vulgariss DSM 644^T，从作为德国的标准菌株保存机关的DSMZ(DeutscheSammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH)获得。关于其他菌，从制品评价技术基础机构(National Institute of Technology and Evaluation)生物技术中心获得。关于这些菌株，使用供应机关指定的培养基进行预培养。预培养期间设为约1周。

(1)硫酸盐还原菌：Desulfovibrio vulgariss DSM 644^T

(2)大肠菌：Escherichia coli NBRC 102203^T

(3)酪酸菌：Clostridium butyricum NBRC 13949^T

[继代培养]

在进行预培养后，仅回收菌体，将各菌用表1～表3所示的组成的培养基进行继代培养。在前述继代培养后，在实施例和比较例中使用经集菌/清洗的菌体。需要说明的是，表中的“去离子水/Al水溶液”表示在经制备的Al水溶液的浓度为0mM的系统中使用去离子水，在经制备的Al水溶液的浓度为2mM、20mM的系统中使用后述的Al溶液。表1：D.vulgaris用培养基组成

酵母提取物	1.0g
		KH₂PO₄	0.5g
NH₄Cl	1.0g
		Na₂SO₄	1.0g
CaCl₂·2H₂O	0.1g
		MgSO₄·7H₂O	0.5g
FeSO₄·7H₂O	0.5g
		乳酸钠(70％)	3.0g
乙酸钠·三水合物	2.8g
		巯基乙酸钠	0.1g
抗坏血酸钠	0.1g
		去离子水/Al水溶液	1.0L
pH	7.2～7.6

表2：E.coli用培养基组成

胰蛋白胨	5.0g
		酵母提取物	2.5g
NaCl	5.0g
		巯基乙酸钠	0.1g
抗坏血酸钠	0.1g
		去离子水/Al水溶液	1.0L
pH	6.8～7.2

表3：C.butyricum用培养基组成

蛋白胨	3.3g
		大豆蛋白胨	1.0g
示蛋白胨	3.3g
		消化血清	4.5g
酵母提取物	1.6g
		肉提取物	0.73g
肝提取物	0.4g
		可溶性淀粉	1.6g
葡萄糖	1.0g
		Na₂PO₄	0.83g
NaCl	1.0g
		巯基乙酸钠	0.1g
抗坏血酸钠	0.1g
		去离子水/Al水溶液	1.0L
pH	6.9～7.4

[Al溶液(AlCl₃水溶液)的调整]

将规定量的AlCl₃·6H₂O添加于蒸馏水，用高压釜进行加热溶解后，适量添加KOH水溶液，将pH调整至7.0左右。由此，制备出AlCl₃的浓度为2mM、20mM的培养基添加用AlCl₃水溶液。将该AlCl₃水溶液用于比较例1的方法。

[Al溶液(螯合Al水溶液)的调整]

将规定量的AlCl₃·6H₂O添加于蒸馏水，用高压釜进行加热溶解后，在经加热溶解的AlCl₃·6H₂O水溶液中，添加与前述水溶液中的AlCl₃等摩尔量的柠檬酸、以及水，搅拌1小时。然后，适量添加KOH水溶液，将pH调整至7.0左右。由此，制备出柠檬酸·Al螯合物的浓度为2mM、20mM的培养基添加用螯合Al水溶液。将该螯合Al水溶液用于实施例1的方法。

在经加热溶解的AlCl₃·6H₂O水溶液中，添加与前述水溶液中的AlCl₃等摩尔量的草酸、以及水，除此之外，与实施例1同样地制备草酸·Al螯合物的浓度为2mM、20mM的培养基添加用螯合Al水溶液。将该螯合Al水溶液用于实施例2的方法。

在经加热溶解的AlCl₃·6H₂O水溶液中，添加与前述水溶液中的AlCl₃等摩尔量的EDTA、以及水，除此之外，与实施例1同样地制备EDTA·Al螯合物的浓度为2mM、20mM的培养基添加用螯合Al水溶液。将该螯合Al水溶液用于实施例3的方法。

[Al添加培养基的制备]

在如上所述制备的AlCl₃水溶液或螯合Al水溶液中，以成为表1～表3记载的组成比的方式，添加预先用高压釜灭菌处理的表1～表3所记载的培养基的成分，制备Al添加培养基。对该Al添加培养基适量添加氢氧化钾和盐酸，调整为表1～表3所记载的pH来使用。

[培养]

在已灭菌100ml(公称)小瓶中注入前述Al添加培养基100ml，向前述培养基吹入规定时间的脱氧氮气，由此使前述小瓶内成为厌氧状态。在该培养基中，以菌体浓度成为10⁶个的方式，对继代培养的各菌体(硫酸盐还原菌、大肠菌、酪酸菌)进行接种。然后，通过丁基橡胶塞和铝密封圈密封小瓶，在37℃的培养箱内进行振荡培养。振荡培养是以氢氧化物不沉淀的程度的振荡次数(110次/分钟)进行的。从培养液提取样品，用于评价。

[评价方法(蛋白量测定)]

从小瓶采集培养基1ml，去除培养基成分，使其悬浮于灭菌蒸馏水1ml中。通过超声波粉碎机从该悬浮液提取蛋白质，依据BCA法(二辛可宁酸法)测定蛋白量。根据该蛋白量评价对于各菌体的增殖抑制效果(抑菌效果)。

[结果]

关于实施例1的方法(添加柠檬酸·Al螯合物)，将表示对于硫酸盐还原菌的抑菌效果的曲线图示于图1、将表示对于大肠菌的抑菌效果的曲线图示于图2、将表示对于酪酸菌的抑菌效果的曲线图示于图3。此外，关于比较例1的方法(添加AlCl₃)，将表示对于硫酸盐还原菌的抑菌效果的曲线图示于图4、将表示对于大肠菌的抑菌效果的曲线图示于图5、将表示对于酪酸菌的抑菌效果的曲线图示于图6。在这些曲线图中，横轴表示经过时间(单位：小时)，纵轴表示蛋白量(单位：mg/L)的对数值。

基于比较例1的方法(添加AlCl₃)，如图4～图6所示，在硫酸盐还原菌、大肠菌、酪酸菌全部的培养液中抑制了蛋白量的增加。即，基于比较例1的方法，不仅可抑制硫酸盐还原菌的增殖，还抑制了大肠菌、酪酸菌的增殖。

此外，基于实施例1的方法(添加柠檬酸·Al螯合物)，如图1所示，在硫酸盐还原菌的培养液中抑制了蛋白量的增加。即，抑制了硫酸盐还原菌的增殖。

另一方面，如图2和图3所示，在大肠菌、酪酸菌的培养液中，即使添加Al螯合物，也与不添加的情况相同，蛋白量增加。即，未能抑制大肠菌和酪酸菌的增殖，实施例1的方法能够确认到选择性抑菌效果。需要说明的是，曲线图中虽未示出，但关于实施例2的方法(添加Al·草酸螯合物)和实施例3的方法(添加Al·EDTA螯合物)，也能够确认到与实施例1同样的选择性抑菌效果。

〔2〕实施例4～8、比较例2、3(石膏组合物)：

[石膏组合物的制备]

制备具有表4所记载的组成的石膏组合物(实施例4～8、比较例2和3)。作为石膏，使用粉碎、焙烧废石膏而获得的熟石膏。作为Al³⁺源，使用AlCl₃。作为螯合剂，使用柠檬酸。

表4：石膏组合物的组成

在已灭菌100ml(公称)小瓶中，投入表1所记载的培养基100ml、和实施例4～8、比较例2以及3中的任意者的石膏组合物2g。此外，适量添加氢氧化钙水溶液以使pH调整至6.5。该pH调整是用于防止培养液成为在酸性侧变化使菌无法栖息的环境而进行的。

接着，通过在小瓶中吹入规定时间的脱氧氮气，由此使小瓶内成为厌氧状态。此外，在前述养基中，以菌体浓度成为10⁶个的方式，对继代培养的硫酸盐还原菌进行接种。然后，通过丁基橡胶塞和铝密封圈密封小瓶，在37℃的培养箱内进行振荡培养100小时。振荡培养是以氢氧化物不沉淀的程度的振荡次数(110次/分钟)进行的。需要说明的是，前述培养条件是为了使硫化氢产生而设为容易产生硫化氢的条件。即，前述培养条件并不是再现土壤改质现场、非法丢弃等现场。

[评价方法(蛋白量测定)]

从小瓶采集培养基1ml，去除培养基成分，使其悬浮于灭菌蒸馏水1ml中。通过超声波粉碎机从该悬浮液提取蛋白质，依据BCA法(二辛可宁酸法)测定蛋白量。根据该蛋白量评价对于各菌体的增殖抑制效果(抑菌效果)。其结果示于表5。

[评价方法(硫化氢产生量)]

用孔径0.22μm的膜滤器过滤从小瓶采集的培养液，利用蒸馏水适宜稀释，并利用HPLC(高效液相色谱法)测定硫化氢产生量。作为HPLC，使用了由泵、柱温箱、阴离子分析柱、UV检测器构成的东曹株式会社制造的HPLC系统。其结果示于表5。

表5：评价结果

实施例4～8的石膏组合物与比较例2的石膏组合物(不添加AlCl₃和Al螯合物)相比，硫化氢产生量、蛋白量均明显减少，抑制了硫酸盐还原菌的增殖。需要说明的是，可以认为：硫化氢产生量未变成0是因为培养液中检测出若干正在溶解的硫化氢。其中，实施例5～8的石膏组合物(Al螯合物0.2～20质量份)能够以足够的程度抑制硫化氢的产生。特别是实施例6～8的石膏组合物(Al螯合物2～20质量份)几乎完全可以抑制硫化氢的产生。

此外，基于实施例8的石膏组合物的数据，可以认为：只要Al螯合物添加10质量份就能够充分抑制硫化氢的产生。因此，如果考虑制造成本方面，可以说是优选实施例4～7的石膏组合物(Al螯合物0.02～10质量份)。而且，从可以几乎完全抑制硫化氢的产生，且能以低成本制造的方面出发，可以说进一步优选实施例5或6的石膏组合物(Al螯合物0.2～2质量份)。

另一方面，比较例3的石膏组合物(Al螯合物0.002质量份)与比较例2的石膏组合物(不添加AlCl₃和Al螯合物)相比，能够确认到硫化氢产生量、蛋白量均减少，可以抑制硫酸盐还原菌的增殖。但是，其效果不充分。

需要说明的是，在含水比率40％的泥土1m³中添加实施例4～8的石膏组合物100kg后，充分混炼并进行固化处理。其结果，处理物均被固化，具有能耐受处理的充分强度。此外，确认到其均在判断为对环境无影响的中性的范围内。

此外，对于实施例4～8的石膏组合物，由前述石膏组合物制造石膏灰泥(记载于JIS A6904)、石膏板用接缝处理材料(记载于JIS A6914)、或石膏板制品(记载于JISA6901)等时，利用生产线未引起任何问题。需要说明的是，前述石膏灰泥和前述石膏板用接缝处理材料为粉粒状石膏组合物与水反应而固化的石膏类固化材料。此外，前述石膏板制品为在石膏组合物中加入水，成形为板状，并使其固化而成的石膏类建筑材料。

此外，还确认出：实施例4～8的石膏组合物不会对前述石膏灰泥、石膏板用接缝处理材料、石膏板制品等的性能、施工操作性带来任何不良影响。此外，将以实施例4～8的石膏组合物作为原料所制造的石膏板、石膏灰泥作为样品，实施同样的试验，结果与现有的情况相比明显抑制了硫化氢的产生。

产业上的可利用性

本发明的抑菌方法能够抑制硫酸盐还原菌的增殖、进而能够用于硫化氢的生成抑制。

此外，本发明的石膏组合物可以适宜地用于能抑制硫化氢的产生的石膏组合物、石膏类固化材料、以及石膏类建筑材料。更具体而言，可以用作石膏灰泥(涂刷墙壁材料)、石膏板用接缝处理材料(油灰)、土壤处理用固化材料(使建设残土、污泥、泥土等固化而成的固化材料)等石膏类固化材料。此外，可以用作顶棚材料、墙壁材料、地板材料等石膏板(包含石膏板。)、石膏块、结构用石膏板、功能性石膏板(具有化妆用、吸音用、吸湿用等功能性的石膏板)等石膏类建筑材料。进而，可以用作白线用线路器材、肥料、瓦砾剥离剂等其他石膏组合物。

Claims

1.一种硫酸盐还原菌的选择性抑菌方法，其特征在于，在硫酸盐还原菌存在的环境下，通过并存螯合Al，选择性地抑制所述硫酸盐还原菌的增殖。

2.根据权利要求1所述的选择性抑菌方法，其中，在所述硫酸盐还原菌存在的环境下，添加Al³⁺源和螯合剂，在所述环境中生成所述螯合Al。

3.根据权利要求2所述的选择性抑菌方法，其中，所述Al³⁺源为选自由Al₂O₃、AlCl₃、Al(OH)₃、以及Al₂(SO₄)₃组成的组中的至少一种Al化合物。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的选择性抑菌方法，其中，所述硫酸盐还原菌为在中等温度区域即20～45℃且中性区域即pH5～9内栖息的菌。