JP2000270852A - 非イオン性界面活性剤を分解する新規微生物 - Google Patents

非イオン性界面活性剤を分解する新規微生物

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JP2000270852A
JP2000270852A JP11079661A JP7966199A JP2000270852A JP 2000270852 A JP2000270852 A JP 2000270852A JP 11079661 A JP11079661 A JP 11079661A JP 7966199 A JP7966199 A JP 7966199A JP 2000270852 A JP2000270852 A JP 2000270852A
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nonionic surfactant
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npe
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Hideki Sawai
秀樹 澤井
Takeshi Nakamura
中村  剛
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】非イオン性界面活性剤、中でもポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテルに対して単独で優れた生分
解性を有する新規微生物を提供すること。 【解決手段】Pseudomonas putida SD-21株(工業技術院
生命工学工業技術研究所寄託菌、受託番号FERM P-1716
1)として寄託されている、非イオン性界面活性剤に対
して分解性能を持つ微生物

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非イオン性界面活性
剤を分解する新規微生物、並びに該微生物を利用するこ
とにより、非イオン性界面活性剤を含有する生活排水及び
産業排水を浄化する方法に関する。特に、非イオン性界面
活性剤の中でも家庭用合成洗剤および工業用界面活性剤
として用いられる、ポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテル(NPE)に対して分解性能を持つ新規微生物に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、界面活性剤を含有する排水の処
理は、活性汚泥を用いて処理されている。しかしなが
ら、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(NP
E)は、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸(LAS)に代表
される陰イオン性界面活性剤と比較すると、生分解性が
極めて低いことが知られており、分解されずに処理水中
に残存した状態で環境中に放出される。
【0003】また、この非イオン性の界面活性剤を用
い、活性汚泥を馴養培養しても、分解能を呈するように
なるには長期間を必要とし、十分な分解能を得られな
い。このため、馴養培養法による生分解作用の向上は期
待できない。
【0004】これまでに、NPEを分解する微生物が自然
界から単離されているが、この微生物によるNPEの分解
率は54 %程度と低い(特開平7-155173、四国化成工業株
式会社)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、その目的は、非イオン性界面活
性剤、中でもNPEに対して単独で優れた生分解性を有
する新規微生物を提供し、また該微生物を用いた該非イオ
ン性界面活性剤を分解する方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは、非イオン性界面活性剤に対して単独
で優れた生分解性を有する微生物を自然界において広く
探索し、種々の試験を繰り返した結果、非イオン性界面
活性剤、中でもNPEに対して高い分解能を持つPseudomon
as putida に分類される細菌を見いだし(NPE分解率70
%)、本発明を完成した。
【0007】即ち、非イオン性界面活性剤に対する分解
能、中でもNPE分解性能を有する本発明の微生物は、Pse
udomonas putida SD-21株として、工業技術院生命工学
工業技術研究所に平成11年1月22日付けで寄託されてい
るもので(工業技術院生命工学工業技術研究所 寄託
菌、受託番号FERM P-17161;以下FERM P-17161株とい
う)、その細菌学的性質は以下の通りである。
【0008】(A)主な性状 1)形態:短桿菌 2)グラム染色性:陰性 3)胞子形成能:なし 4)運動性:あり 5)酸素に対する態度:好気性 6)オキシダーゼ:陽性 7)カターラーゼ:陽性 8)OF:酸化的 9)蛍光色素の生成:あり (B)生理的性質 1)硝酸の還元:陽性 2)インドールの生成:陰性 3)グルコースの発酵性:陰性 4)アルギニンジヒドラーゼ:陽性 5)ウレアーゼ:陰性 6)ゼラチンの液化:陰性 7)β-ガラクトシダーゼ:陰性 8)オキシダーゼ:陽性 (C)資化性 1)グルコース:陽性 2)L-アラビノース:陰性 3)D-マンノース:陽性 4)ソルビトール:陽性 5)D-マンニトール:陰性 6)N-アセチル-D-グルコサミン:陰性 7)マルトース:陰性 8)グルコン酸カリウム:陽性 9)n-カプリン酸:陽性 10)アジピン酸:陰性 11)dl-リンゴ酸:陽性 12)クエン酸ナトリウム:陽性 13)酢酸フェニル:陽性 前記細菌学的性質の試験は、腸内細菌以外のグラム陰性
桿菌同定キットAPI 20NE(bioMerieux sa)を用いて行っ
た。これらの試験結果から、本発明の微生物はPseudomo
nas putidaに属する細菌であることが明らかになった。
従来技術として述べた特開平7-155173号に用いられてい
る微生物もPseudomonasに属する微生物であるが、本発
明菌は、この微生物と比較して、非イオン性界面活性剤
(中でもNPE)の除去性能に優れており、ソルビトー
ル、マンノース資化性の生理的性質も異なっており、別
の微生物であることは明らかである。更に、後述する実
施例の記載から、この新規微生物は非イオン性界面活性
剤ポリオキエチレンノニルフェニルエーテルを分解する
能力を有することが明らかである。こうして、本発明に
よれば、所期の目的を達成し得る細菌として、Pseudomo
nas putidaに属する新規な微生物を提供できる。
【0009】本発明の排水処理方法は、Pseudomonas pu
tida SD-21株(工業技術院生命工学工業技術研究所寄託
菌、受託番号FERM P-17161)を、非イオン性界面活性
剤含有排水系に加えて培養し、該排水系に含まれる非イ
オン性界面活性剤濃度を減少させることを特徴とする。
本発明に於いて、上記菌株を処理系に適用する方法とし
ては、培養液をそのまま接種する方法、遠心分離等の方
法により濃縮して接種する方法、あるいは菌体を担体に
担持または包括固定して用いる方法がある。また、本発
明菌の培養温度は25 ℃程度が好適であり、処理系のpH
は7-8が好適である。
【0010】本発明の細菌が有する酵素群の作用機構に
ついては、現在のところ不明である。しかし、本細菌が
非イオン性界面活性剤、特にNPEの分解能に優れてい
ることは、以下の実施例の結果から明らかである。従っ
て、本発明の細菌を非イオン性界面活性剤を含む排水処
理系、あるいは河川水中に添加することにより、非イオ
ン性界面活性剤を効率よく分解し除去することが可能で
ある。
【0011】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。
【0012】各実施例に用いた分解試験培地の組成を下
記に示した。下記に示した溶液1については高圧蒸気滅
菌し、溶液2および3についてはフィルター滅菌した後、
(溶液1):(溶液2):(溶液3)=8:1:1の割合
で混合した。こうして得た溶液を、分解試験用培地とし
てすべての試験に用いた。なお、溶液3に含まれる非イ
オン性界面活性剤(ここでは、ポリオキエチレンノニル
フェニルエーテル;NPE)の濃度は、各実施例におい
て適宜調整して使用した。
【0013】 NaOHを用いて、pH 7.5とする。
【0014】 <溶液3> NPE 2g/L [30 mM Na-K リン酸緩衝液中(pH 7.5)]。
【0015】また、これらの試験において、非イオン性
界面活性剤を定量する方法としては、培養液を遠心分離
(12000 G、15 min.)した後の上清の全有機性炭素濃度
(TOC)を測定する方法を用いて行った。更に、FERM P-
17161株の菌体量を定量する方法としては、菌体由来の
タンパク質濃度を測定することで行った。
【0016】実施例1: 本発明菌のスクリーニング・
単離 NPE分解のある微生物群の培養液を適宜希釈して分解試
験寒天平板培地に塗布し、27 ℃で1週間培養した。平板
培地上で生育したコロニーを移植し、マスター平板培地
とレプリカ平板培地を作成した。それぞれの平板培地を
27 ℃で1週間培養した。レプリカ平板培地上で生育した
コロニーに対して、Dragendorff試薬[(0.17 %(w/v)
塩基性硝酸ビスマス、4 %(w/v)ヨウ化カリウム、0.22 %
(v/v)酢酸)、オルトリン酸、エタノール、20 %(w/v)塩
化バリウム溶液を10:1:10:5の割合で混合したもの]
を重層して、それぞれのコロニーのNPE分解能力を検定
した。
【0017】NPE分解能力のあるコロニーでは、周辺のN
PEは分解されハローが形成される。この検定で陽性と判
断した候補株に対して、分解試験培地を用いて継代培養
を行い、3回目の培養終了時において、それぞれの選抜
菌培養液の濁度を測定した。その濁度を指標として増殖
性を評価し、NPE分解菌の選抜を行い、増殖の良い数株
を候補株とした。これら、それぞれの候補株を、最終タ
ンパク質濃度2mg/Lとなるように、新鮮分解試験培地(N
PE濃度:200 mg/L)に植菌し、震盪培養を行った。これ
らの培養液について経時的に分取し、遠心分離(12000
G、10min.)後の上清のTOCを測定して、TOCの低減量を
求めた。これらの候補株のうちで、最もTOC減少率の高
い株を本発明菌として単離した。また、本発明菌による
NPEの全有機炭素濃度除去率は、70 %であった(図
1)。
【0018】実施例2 この実施例では、本発明の菌株FERM P-17161株が、通常
の活性汚泥中で非イオン性界面活性剤を分解する能力を
試験した。
【0019】本実施例においては、微生物として、本発
明菌であるFERM P-17161株及び混合微生物群である活性
汚泥を用いた。この活性汚泥は、主に家庭廃水を処理し
ている下水処理施設より採取したものである。また、分
解対象の非イオン性界面活性剤としては、家庭用洗剤あ
るいは工業用界面活性剤として使用されているポリエキ
シエチレンノニルフェニルエーテル(NPE;アルキル基
の炭素数:9 付加エチレンオキシドの平均モル数 :1
0)を用いた。なお、ここでは、微生物の培養は、分解
試験培地(表1)を用いて、無菌的に操作した。また、
本実施例において、NPEの分解の指標としては、TOC
(全有機炭素量)を用い、生物濃度は、培養液中のタン
パク質濃度を測定して評価した。
【0020】新鮮分解試験培地に、別途培養した混合微
生物群(活性汚泥)の濃縮液を加えて、混合微生物群の
タンパク質濃度として100(マイクログラム/ミリリッ
トル)となるように調製した。そのうち200 ミリリット
ルを三角フラスコ(500ミリリットル容)に入れ温度27
℃、振とう速度100rpmで培養した。同様に、混合
微生物群95(マイクログラム/ミリリットル)とFERM P
-17161 5(マイクログラム/ミリリットル)を混合し
たもの、およびFERM P-17161 100(マイクログラム/
ミリリットル)となるように調整したものを、それぞれ
震盪培養した。
【0021】これらの培養液について培養開始後24時間
のTOCを測定し、培養開始時の培養液TOC値から、それぞ
れの全有機炭素量除去率としてNPE除去率を求めた。な
お、本実施例におけるTOCは、使用した培地に含まれるN
PE由来のものである。
【0022】以上の結果を表2に示す。通常の混合微生
物群である活性汚泥では、ほとんどNPEの除去がみられ
ないのに対して、 FERM P-17161株は、非常に高い除去
率が得られた。又、FERM P-17161株を添加した活性汚泥
では 、FERM P-17161株のみの培養と同等の除去率が得
られた。すなわち、FERM P-17161株は、混合微生物群で
ある活性汚泥中でもNPE分解能力をもち、従来、NPEがほ
とんど処理できなかった活性汚泥がFERM P-17161株の添
加によりNPE処理が可能となる事が明らかになった。
【0023】
【表1】
【0024】上記の結果から明らかなように、本発明
菌、FERM P-17161株を、NPEを含む生活、産業排水、あ
るいは河川水に接触させることより、それらに含まれる
NPEを効率よく分解除去することができる。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
非イオン性界面活性剤、中でもポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテルを分解する新規微生物、および該微
生物を用いた排水の効果的な処理方法を提供することが
できる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明菌によるNPEの分解経過を示すグラフで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4B065 AA44X AC12 AC20 BA23 BB03 BB05 BC01 BC02 BC03 BC11 BC26 BC31 BD50 CA56 4D040 DD03 DD12

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Pseudomonas putida SD-21株(工業技術
    院生命工学工業技術研究所寄託菌、受託番号FERM P-17
    161)として寄託されている非イオン性界面活性剤に対して
    分解性能を持つ微生物。
  2. 【請求項2】 Pseudomonas putida SD-21株(工業技術
    院生命工学工業技術研究所寄託菌、受託番号FERM P-17
    161)を、非イオン性界面活性剤含有排水系に加えて培養
    し、該排水系に含まれる非イオン性界面活性剤濃度を減少
    させることを特徴とする排水処理方法。
  3. 【請求項3】 Pseudomonas putida SD-21株(工業技術
    院生命工学工業技術研究所寄託菌、受託番号FERM P-17
    161)を、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
    含有排水系に加えて培養し、該排水系に含まれるポリオ
    キシエチレンノニルフェニルエーテル濃度を減少させる
    ことを特徴とする排水処理方法。
JP11079661A 1999-03-24 1999-03-24 非イオン性界面活性剤を分解する新規微生物 Pending JP2000270852A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100400648C (zh) * 2005-12-23 2008-07-09 南京农业大学 一种高效聚磷菌及其生产的菌剂
JP2015033331A (ja) * 2013-08-07 2015-02-19 積水アクアシステム株式会社 微生物、並びに、廃水の処理方法

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CN100400648C (zh) * 2005-12-23 2008-07-09 南京农业大学 一种高效聚磷菌及其生产的菌剂
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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040217