JP2002505073A - 廃棄物生分解性細菌 - Google Patents
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Abstract
Description
て、工場、農業、水産業および食品加工業から排出された無機廃棄物および有機
廃棄物からなる。これらの廃棄物を分解し、または取り扱うための高い費用は、
これらの産業が負担している。これらの費用は、これらの産業および他の産業が
関連するビジネスの市場拡大を妨げている。
ている。これらのシステムを使用すると、一般に、土壌改良剤および堆肥などの
生物活性物質を生産することが可能である。
プロセス産業から生じた廃棄物を、生物反応調整剤、飼料、化学肥料または発酵
剤へ変換し得る処理方法は有用である。そのような方法には、廃棄物分解に有用
な、廃棄物を処理するシステムおよび新規発酵剤が含まれる。そのようなシステ
ムを使用した場合、以下のことが可能である。1)廃棄物処理費用を減じること
、2)環境の汚染を防ぐこと、3)例えば、農地などの土壌を改良すること、お
よび4)生物学的に活性な再使用可能な物質を産出すること。
得る新規の細菌を探索した。そのような細菌は、廃棄物の生分解での多数の異な
った目的に対して有用である。この生分解の新システムは、異なった種類の廃棄
物を処理し、更に、廃棄物分解方法の適用性を広げることができるであろう。
た、この分野では、多数の点から、好熱性細菌が、バイオプロセス法での利用に
あたって最も安全で且つ最も効果的な細菌であると考えられる。
は、 1)よく研究されている上、特性が決定されており、 2)好気性であり、 3)組換えDNAを目的とした操作が可能であり、 4)特定の至適高温で生育可能であり、 5)導入された外来遺伝子を安定して維持することが可能であり、および 6)外因性のタンパク質を生産する導入された外因性遺伝子を効率的且つ予測可
能に発現するからである。
されている微生物またはそれに由来する突然変異株の生物学的純粋培養物を提供
する。さらに、本発明は、SH2Bと称し、且つATCC受託番号第20205
0号として寄託されている微生物またはそれに由来する突然変異株の生物学的純
粋培養物を提供する。
受託番号第55926号として寄託されている微生物、またはその分解活性を保
持しているそれに由来する突然変異株の有効な分解量で、該有機物質を処理し、
それによって該物質を分解することを具備する方法を提供する。
つATCC受託番号第202050号として寄託されている微生物、または解活
性を保持しているそれに由来する突然変異株の有効な分解量で、該有機物質を処
理し、それによって該物質を分解することを具備する方法を提供する。
て寄託されている微生物またはそれに由来する突然変異株の増殖方法であって、
該微生物の増殖を促進するのに効果的な温度および培地で該微生物を培養するこ
とを具備する方法を提供する。
として寄託されている微生物、またはそれに由来する突然変異株の増殖方法であ
って、該微生物の増殖を促進するのに効果的な温度および培地で該微生物を培養
することを具備する方法を提供する。
されている微生物、またはそれに由来する突然変異株の生物学的純粋培養物であ
る。
,586号の一部継続出願であり、その内容は引用によって本明細書に組み込ま
れる。
物の開示を引用によって本明細書に組み込み、本発明が関係する技術分野につい
てより十分に記載する。
存在するヌクレオチドについてのものである。特定のヌクレオチドを示すために
、次の標準略語を明細書全体にわたって用いる。C=シトシン、A=アデノシン
、T=チミジン、G=グアノシン。
求することを意味する。
されている微生物、またはそれに由来する突然変異株の生物学的純粋培養物を提
供する。
SH2A)は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の条項
に基づき、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Cul
ture Collection;ATCC、米国、20852、メリーランド、ロックヴィル 、Parklawn Drive12301)へ1997年1月21日に寄託し
た。バクテリウム属の菌株SH2Aには、ATCC受託番号55926が付与さ
れた。
して寄託されている微生物、またはそれに由来する突然変異株の生物学的純粋培
養物を提供する。
SH2B)は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の条 項に基づき、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type C
ulture Collection;ATCC、米国、20852、メリーランド、ロックヴィ ル、Parklawn Drive12301)へ1997年10月24日に寄
託した。バクテリウム属の菌株SH2Bには、ATCC受託番号202050が
付与された。
C受託番号第55926号として寄託されている微生物、またはその分解活性を
保持しているそれに由来する突然変異株の有効な分解量を用いて、該有機物質を
処理し、それによって該物質を分解することを具備する方法を提供する。
知識の範囲内である。目的の廃棄物を効果的に分解するのに必要な細菌の量を決
定することができるものには様々な方法がある。
CC受託番号第202050号として寄託されている微生物、またはその分解活
性を保持しているそれに由来する突然変異株の有効な分解量を用いて、該有機物
質を処理し、それによって該物質を分解することを具備する方法を提供する。
が含まれるが、これに限定されるものではない。ある具体的な実施形態において
は、その細菌株を用いて処理する前にポリエチレンに照射して分解工程を促進し
てもよい。特に、そのような実施形態では、紫外線でポリエチレンを照射するこ
とができる。
や、食品加工、農業、酪農または水産業などの産業からの廃産物を含んでいても
よい。具体的な実施例として、木材パルプ、紙製品、甲殻類、コーヒー豆滓、マ
グロ頭部、イカおよびこれらの産業の他の副産物が含まれるが、これに限定され
るものではない。さらにまた、これらの細菌は厨房廃棄物を分解することができ
る。厨房廃棄物には、紙製品、甲殻類、コーヒー豆滓、マグロ頭部、イカ、並び
に厨房貯蔵所、ごみ置き場および他の消費者が使った廃棄物中に見つけ出される
他の副産物が含まれるが、これに限定されるものではない。
提供する。特に、そのような糖類にはマンノース、マルトース、トレハロース、
フラクトースおよびラフィノースが含まれるが、これに限定されるものではない
。これらの糖の多くは、厨房廃棄物で確認されるであろう。また、例えば、果物
などの食品加工および農業の産業における副産物でもある。
物は、天然で生じた、または合成のタンパク質、ポリペプチド、ペプチドであっ
てもよい。
もよい。DNAse活性がこれらの細菌株中で検出されている。
、その細菌株の至適増殖温度は約62℃であった。しかしながら、そのバイオプ
ロセスはより高温で生じるかもしれない。当業者は、これらの細菌株を用いて物
質を分解するための至適温度を決定することができるであろう。
ことができる。
きる。本発明は、また、SH2Aと称する微生物、SH2Bと称する微生物、ま
たはそれらの組み合わせを汚泥に加えることを具備する汚泥の処理方法を提供す
る。ある実施形態では、その汚泥は有機汚泥である。
された微生物またはそれに由来する突然変異株の増殖方法であって、該微生物の
増殖を促進するのに効果的な温度および培地で微生物を培養することを具備する
方法を提供する。
50号で寄託された微生物またはそれに由来する突然変異株の増殖方法であって
、該微生物の増殖を促進するのに効果的な温度および培地で微生物を培養するこ
とを具備する方法を提供する。
可能である。
増殖可能である。
ている。これらの微生物の増殖を促進するのに有効な培地は当業者には公知であ
ろう。具体的な実施形態において、出願者はトリプチカーゼ大豆培地(trypticas
e soy medium)を用いた。
くする目的で記述したものであり、特許請求の範囲に記載した本発明をいかなる
方法において制限することを意図するものではなく、またそのように解釈すべき
ものではない。
単離した。
、64℃でトリプチカーゼ大豆培地(BBL)上で培養した。
物を接種し、次に、64℃で5日間までインキュベーションして胞子の存在を検
出した。
℃、80℃および90℃でそれぞれ一晩インキュベーションした後、その細胞の
生存度を64℃でトリプチカーゼ大豆寒天平板上に継代培養することにより測定
した。
aphyogram Identification kit、テルモ、日本)で培養物を増殖させることによ
り達成した。酸産生は、マンノース、ラクトース、マルトース、グリセロール、
サリシン、トレハロース、スクロース、マンニトール、フラクトースおよびラフ
ィノースの存在状態下で試験した。インドール生成はコバックス試薬(Kovacs re
agent)で試験した。硝酸還元はグリース試薬(Griess’s ragent)で試験した。ま
た、β−グルコシダーゼ、β−グルクロニダーゼ、アルギニンデヒドラーゼおよ
びウレアーゼ活性は、スタフィオグラム・アイデンティファイ・キット(Staphyo
gram Identification kit)で検出した。デオキシリボヌクレアーゼ(DNAase)の生
成は、サケ精子DNAを用い、1.5NのHClとのDNA沈殿反応の後、ハロ
ー(halo)形成を評価する寒天平板方法によって検出した。該細胞による高
耐塩性は、7.5%NaCl含有トリプチカーゼ大豆寒天平板でその細菌培養物
を一晩64℃で増殖させることによって決定した。カナマイシンおよびアンピシ
リン耐性は、これらの抗生物質をそれぞれ50μg含有するMuller−Hi
nton寒天平板で細胞を一晩64℃で増殖させることによって測定した。溶血
反応は、5%の羊血液含有トリプチカーゼ大豆寒天平板で一晩64℃で測定した
。グラム染色は、標準的な方法を用いて行った。
製造者(Applied Biosystems, LTD)によって推奨されるプリズム・ジオキシ・タ ーミネーティング・サイクル・シーケンス・キット(Prism dideoxy terminating
cycle sequence kit)を使用して、ABI自動DNAシークエンサーで行った。
増幅およびシーケンシングのために用いたプライマーは、16SRR I:ca
g cag ccg cgg taa tac (配列番号1)、および16S
RR VIII:gat tag ata ccc tgg ta (配列番号
第2)である。16S rRNA遺伝子セグメント(DNA Strider)に対して得ら れたDNA配列は、リボソーム・データベース・プロジェクト(Ribosomal Datab
ase Project)およびゲンバンク(Genbank)から入手した16S rRNA配列と ともに並べ、比較した。16S rRNA遺伝子配列に対して得られたDNA配
列は、公知の細菌(図1)と比較してユニークであった(配列番号3)。
2Aの懸濁液とビタミンEの10gと混合し、4時間または8時間、75℃でイ
ンキュベートした。生分解された試料をDHAついて分析した。各試料からの鹸
化したマグロ油について、60℃で4NのNaOH−エチルアルコールで処理す
ることによって分析した。遊離脂肪酸をn−ヘキサン抽出によって得た。脂肪試
料中のDHAの分析は、ガス‐液体クロマトグラフィー(GLC)を使用して行
った。
胞/mlの菌株SH2Bを接種し、5日まで64℃でインキュベートした。イン
キュベーション後、該試料をn−ヘキサンで抽出し、GLCを用いて分析した。
ドミウム)に1×107細胞/mlの菌株SH2Bを混合し、3日間、64℃で
インキュベーションした。インキュベーション後、その試料を細菌細胞がペレッ
トになるまで遠心分離し、その上清をカドミウム原子赤外線吸光度によって測定
した。
、トリプチカーゼ大豆液体培地の中で菌株SH2Bと共に64℃で2日間インキ
ュベーションした。処理した試料のビニル表面について、走査電子顕微鏡分析を
行った。
H2AおよびSH2Bをバシルス・ミドウスジ(Bacillus midousuji)と名付けた
。
わかった。SH2Aは、マンノース、マルトース、サリシン、トレハロース、ス
クロース、マンニトール、フラクトースおよびラフィノースから酸を生成した。
また、SH2Aは、インドール産生、硝酸還元、β−グルコシダーゼ、β−グル
クロニダーゼ、ウレアーゼ、およびDNAase活性について陽性であった(表
I)。
のアンピシリンに対してともに感受性である(表II)。
、トリプチカーゼ大豆液体培地での増殖中に均質な懸濁を生じた。
スクロース、マンニトール、フラクトースからの酸産生に対し陽性であり、また
、インドール産生、硝酸還元、β−グルコシダーゼ、β−グルクロニダーゼ、ウ
レアーゼおよびDNAase活性に対しても陽性であった(表I)。
l濃度のアンピシリンには感受性であった(表II)。
トリプチカーゼ大豆液体培地中では糸状性の増殖を示した。
ophiles)であり、増殖ためには少なくとも62℃が必要である。
れらの菌株には、羊血液寒天培地平板における溶血活性は認められなかった(表
II)。
較したところ、両菌株ともにバチルス属の新規種であることがわかった(図1)
。
および8時間のインキュベーション時間の後、遊離DHA濃度は60%まで増加
した。
された。
Cd(NO3)4H2Oの6μg(カドミウム2.2ppm)を、3日間、64
℃でインキュベーションした。インキュベーション時間の後、その試料を遠心分
離し、その上清を分析した。3日間のインキュベーションの後、その上清には0
.036ppmのカドミウム濃度が含まれていた(0.016倍希釈)。
間行い、トリプチカーゼ大豆液体培地中で菌株SH2Bを加えて64℃で2日間
インキュベーションした。走査電子顕微鏡分析により、生分解を示す証拠が確認
された。すなわち、可塑性物質表面に孔が生じていた。対照の可塑性物質表面(
UV非照射)は、細菌細胞の存在または不在において無損傷のままであった。出
願人は、無損傷の可塑性物質がポリ含水炭素フイルムであり、またUV照射がフ
イルムを、細菌細胞が付着し、増殖し、可塑性物質の分解を引き起こし得るカル
ボキシル化フイルムに変換するのではないかと推測している。
単離した。
、64℃でトリプチカーゼ大豆培地(BBL)上で培養した。
でインキュベーションした。生分解された試料をDHA、EPAおよびPCB、
並びに脂肪酸などの他の特徴について分析した。遊離脂肪酸はn−ヘキサン抽出
によって得た。脂肪試料中のDHAの分析は、ガス液体クロマトグラフィー(GLC
)を用いて行った。また、PCBの分析もGLCを用いて行った。
の結果を表IIIに示した。
した後、イカの分解の証拠が確認された。
ロジーの明るい前途を保証する。長期的には、再生可能な原料の発酵が、バルク
化学物質の原料としての枯渇の再生不可能な化石燃料に取ってかわるかもしれな
い。
げた。遺伝工学を使用し、細菌および他の好適な生物に外来遺伝子を挿入するこ
とによって、遺伝可能な物質の新しい組合せを構築することができる。発酵工学
の主要な担い手のうちの1つであるバチルス属は、そのような遺伝子工学実験用
の好適な細菌宿主として用いることができる。
どの真核生物の微生物は、特に、酵素等の組換え非医薬品を生産するにあたって
、バチルス属(Bacillus)などの原核生物よりもタンパク質合成および分泌系が著
しく複雑である。
を用いる第1の明白な標的である。今後、鍵酵素(key enzymes)の遺伝工学によ って、代謝産物産生を改善する第1代謝系および第2代謝系を操作できる可能性
がある。
のバチルス属は、基質加水分解工程を効率化するだけでなく、非常に安定した特
性で他の酵素を単離または構築する起動力を生じる。
は、細胞外タンパク質分泌細胞として優れてはいないが、グラム陽性細菌は、細
胞外タンパク質の分泌に著しく優れている。したがって、SH2AとSH2Bな
どの好熱性バチルス属は工業用酵素の好適な産生細胞であろう。
の改良を開発し、複数の目的に使用可能な、急速に増殖するが、安全で有効な組
換え細菌を提供する。例えば、出願人は、さらに、脂質、タンパク質、炭水化物
、または繊維分解を増強する遺伝子を導入することを計画している。材料が廃棄
物から容易に回収され、また、ほんのわずかな操作工程を必要とするだけである
ので、脂質は理想標的である。その後、処理した脂質を細菌によって廃棄物中で
分解することができる。
理の方法 1.汚泥の一般的な概念 排水からの除去懸濁物質中には、分離段階で沈殿し濃縮する部分と、汚泥と称
する部分がある。汚泥は遊離物質、懸濁物質、中和生成物などからなり、その濃
度は数千ppmから数万ppmsの範囲にあり、また、分散粒子の大きさはコロ
イドから粗いものまで多様である。
めには、まず脱水し、その濃縮状態でさえ高水分含量であるので、その質量を低
減しなければならない。
粒度分布によって変わる。一般に、汚泥の脱水工程は、実行が困難であり、汚泥
処理の大きな問題となっている。
容易、しかし広い用地が必要)、遠心分離法(ほとんどの生汚泥および消化汚泥
に適用)、加圧濾過法、真空濾過方法(本実験での真空濾過として使用)。
汚泥を脱水することによる1つの主要な欠点は、縮合剤が汚泥の全体量を増加す
るということである。また、これは、質量を低減するという脱水の所期の目的に
反するものであり、そのような方法は不適当である。
ギリスで最初に使用されたこの方法は、理想的条件で凍結した汚泥を解凍し、次
いでそれを濾過した場合、脱水率が縮合剤添加法で達成されるのと等しいか、ま
たは優れているという結果を示した。
子表面積を縮小し、その結果、粒子表面に付着する水分を低減するとともに、粒
子内の水分を除去する。この脱水効果を指示する理論が検討されている公表報告
書はほとんどない。G.S.ロングスドン(G.S.Longsdon)ら(米国)が図2のような
理論を記載している。 (1)図2では、該容器底部が冷却表面として明示されており、まず、純水がそ
の冷却表面から凍結する。氷を形成するための十分な水移動で、汚泥固形物は成
形する氷と混合することなく、層中の凍結表面の表面で圧縮される。 (2)汚泥粒子並びに凍結境界に接する表面に付着している水の間の水は、毛管
力によってこの凍結法を実施している間に氷になる。脱水された固形物層からの
抵抗により、水移動はスローダウンし、集められた固形物層は氷に取り込まれる
。 (3)凍結境界の成長は、水が自由に移動している領域まで続き、上述の工程は
継続する。
を土地に入れた場合、土壌はアルカリ性になり、いかなる植物の成長も妨げる。
) b.水を再び加えても、最終産物はそのオリジナルの状態に戻ることはない。(
これは埋めたて処分の間重要となる)。 c.濾過流体は使用後さらに清澄を維持する。(水処理施設では、環境によって
、それを供給源水として再使用してもよい)。 d.焼却および乾燥との比較 I.汚泥を標準温度以下で処理することができ、煙および臭気などの二次汚染
の危険はない; ii.材料および腐食の問題を最小限にすることができる; iii.脱水工程に必要なエネルギー使用量が小さくてすむ; iv.メンテナンス方法が簡単なので、人件費が削減できる。その工程は完全
に自動化することができる。
酸性洗浄剤排水および水処理施設から汚泥)、前記2つの混合、の3つに分類す
ることができる。有機汚泥では、処理可能な水負荷濃度に関し、その脱水効果は
無機汚泥ほど広範ではない。現在、無機汚泥に対する凍結/解凍処理の実施に労
力を注いできているが、この処理方法では、処理可能な有機含有量濃度の限界が
50%であり、排水処理に不適当である。これは、排水中の有機含有量濃度が無
機含有量濃度よりも高く、結合した水除去が困難となっているためである。
り、高温での微生物分解によって、我々は汚泥から結合水を除去することを試み
ている。さらに、我々は、混合物へ添加することにより、界面活性剤および培養
物溶解酵素の効果を検討した。
泥(グルコース、ペプトン、リン酸カリウムを含むpH7の培地でインキュベー
トされたもの)。実験で用いる汚泥は、沈殿して濃縮した。
凍結は、不凍液冷却によって摂氏−40℃に調節することができる低温一定温度
深皿(low constant temperature basin、ADVANTEC INC.)に直接汚泥を入れるこ とにより行った。
変化を測定することによって水分含有量および固形含有量を測定する(Kett Inc.
FD-240)。乾燥質量低減法(dry mass reduction method)と呼ばれるこの工程は、
最も基本的な測定の1つであり、多くの組織で公式標準測定法として採用されて
いる。
の汚泥(有機汚泥)、および標準汚泥を汚泥凍結容器に入れた。その後、低温一
定温度深皿にその凍結容器を置き、そこで、汚泥試料を−10℃で3時間凍結し
た。その後、熱水で汚泥試料を解凍した。
isujiを接種し、次に、62℃で16〜18時間培養した。その後、微生物
分解を行った。
時間保持した。上述の1〜4の方法および処理組み合わせることによって、水分
量および濾過速度を測定した。水分および濾過速度の測定は、以下のように行っ
た。
体の量を測定した。得られたグラフ上に示された角度から、濾過速度を計算した
。
定した。
を測定した。 2.(減圧濾過)図のように試料15mlを該装置のブフナー濾過器に置き、濾
過器を減圧し、ストップウォッチをスタートした。(濾過速度計算の目的で)濾
液が吸光度ビン内部の試験管中に蓄積するまでの時間を記録した。加圧濾過の場
合には、試料の上に更なる濾過紙を置き、その後、200mlが入ったビーカー
を重しとして試料上に置き、吸収を開始した。 3.濾過紙の上の汚泥水分は赤外線水分測定によって測定した。 4.(凍結/解凍)試料を凍結容器に入れ、その容器を低温一定温度深皿に置い
た。その試料は、−3℃の冷却(凍結)温度で3時間までそこで凍結し、その後
、熱水で解凍した。 5.その凍結し解凍した試料を吸収濾過に通した後、水分含有量を測定した。
前に処理を行わない凍結/解凍、微生物分解のみ、凍結/解凍後に微生物分解、
微生物分解後に凍結/解凍、サポニン処理、および、サポニン処理後に凍結/解
凍。サポニン処理は以下のように実施した; 1)微生物分解:汚泥試料を試験管に入れ、微生物をそれらに接種した。微生物
は、62℃で16〜18時間、恒温器中で培養した: 2)サポニン処理:20mlの試料ごとにサポニン0.2mlを添加した: 3)標準の活性汚泥試料は、酵素0.01gを添加し、37℃で保持して、有機
汚泥と同じ工程を行い、凍結/解凍および吸着または吸着床濾過の後に、水分含
有量を測定した: 4)燃焼完了(Burnt out)による質量換算。
れらは蒸発残留物(g)になった。これらをプラチナポットで燃焼完了し、燃焼
残留物の質量と燃焼による蒸発残留物の質量低減の比(%)を算出した。
結容器を冷水浴に入れる。その汚泥を−10℃で3時間凍結する。その後、それ
を熱水で解凍し、ビーカーへ注いだ。
No.1へ注ぐ。真空ポンプを作動し、ストップウォッチをスタートする。試験
管中へ滴下する濾過液体の量、およびそれに要した時間を記録する(濾過速度計
算)。加圧濾過については、濾紙の新たな層を汚泥上に置き、水200mlを満
たした200ml容ビーカーを重しとして上部に置いた。水分量の測定は図5に
記載したとおりである。濾過した汚泥を水分測定の試料プレート上に置く。水分
測定器の蓋を閉め、スタートボタンを押す。
に、真空濾過を通した汚泥試料の水分量は、平均がわずかに79%であり、凍結
/解凍および真空濾過を通した汚泥の水分量は、平均63%であった。さらに、
真空濾過と比較した場合、加圧濾過では7%だけ水分量が低くなった(水処理施
設K)。
処理施設Yでは6.8倍、水処理施設では2.8倍、水処理施設Kでは8.8倍
高まった。
した。原料汚泥に微生物分解を行った後、水分量はSH2A菌株では77.4%
、SH2B菌株では74.3%まで低下した。凍結/解凍(SH2Aのみ)の後
に微生物分解を行った汚泥では、水分量は73.5%まで低下した。一方、微生
物分解の後に凍結/解凍を行った汚泥試料では、SH2Aの水分量は74.3%
、SH2Bの水分量は76.3%であった。
、微生物分解を実施した汚泥試料は、未処理ものと比べると、SH2Aでは1.
5倍、SH2Bでは1.3倍速くなった。凍結/解凍後に微生物分解を行った汚
泥については、濾過速度は未処理ものと同じであった。しかし、微生物分解後に
凍結/解凍を行った汚泥試料については、未処理のものに比べて、SH2Aの濾
過速度は3.3倍速く、SH2Bの濾過速度は3.0倍速くなった。
は84.1%であり、また、その濾過は未処理の汚泥と同じままだった。このス
ラッジで凍結/解凍処理を実施した場合、水分は80.3%まで減少し、濾過速
度は20%だけ増した。なおそのうえに微生物処理(SH2A)を実施した場合
、水分は74.6%まで低下し、濾過速度は10%だけ増した。
った。
で低下し、また、凍結/解凍の後には80.6%まで低下した。微生物分解が単
独で実施された汚泥試料は、SH2Aでの水分量は90.1%であり、SH2B
での水分量は88.2%であった。凍結/解凍後に微生物分解を実施した汚泥に
ついては、SH2Bでの水分は73.8%であった。微生物分解後に凍結/解凍
を行った汚泥試料については、SH2Aでの水分量が77.3%であり、SH2
Bでの水分は78.1%であった。
.5倍速くなった。微生物分解を単独で実施した汚泥試料については、SH2A
およびSH2Bの双方の濾過速度は、未処理のものより0.5倍速くなった。凍
結/解凍(SH2B)後に微生物分解を実施した汚泥については、濾過速度が、
未処理のものより2.8倍速くなった。微生物分解後に凍結/解凍を実施した汚
泥試料については、未処理のものに比べて、SH2Aでの濾過速度は2.4倍速
く、SH2Bでの濾過速度は2.6倍速くなった。
.0%であり、濾過速度は1.5倍速くなった。凍結/解凍をサポニン添加後に
行った場合、水分は78.3%まで低下し、濾過速度は2.4倍速くなった。
4.2%であり、濾過速度は0.9倍速くなった。凍結/解凍をを酵素添加の後
に行った場合、水分は81%まで低下し、濾過速度は2.7倍速くなった。
は29.8%、処理施設Mでは23.0%、処理施設Kでは41.6%であった
。天然有機汚泥のその割合は76.6%であった。
つ実施可能な方法となっている。実験結果から、我々は適当量以上の再生産デー
タを得ることができた。
有機含有量が大きく変動することを確認でき、また、すでに述べられているよう
に、凍結/解凍は有機汚泥より無機汚泥の脱水においてより効果的であった。
解凍を実施した汚泥と同じレベルを得ることができた。濾過速度は未処理の汚泥
よりもわずかに増し、したがって、微生物分解が天然有機汚泥に有効であること
が証明された。一方、微生物分解と凍結/解凍の組み合わせは、より多量の水分
量の低下をもたらさず、したがって、我々は、この場合には微生物分解のメリッ
トは見出せなかった。
微生物分解を実施し、次に凍結/解凍を行った組み合わせの場合、未処理の汚泥
と比較すると3倍までに濾過速度が増した。この事実は微生物分解に対する新た
な可能性を開くかもしれない。
著な効果はもたらされなかった。分解を行った汚泥が分解処理前の汚泥よりも品
質においてより濃さを増したという事実は肉眼でも明らかであり、また、濾過速
度の低下を示したデータによってこの観察は裏づけされた。
した汚泥と比較すると、水分量は低下し、また、濾過速度は増した。組み合わせ
た2つの処理方法に対するデータが正確であり、また、これらの優れたデータ結
果が別々の測定日によるものでなく、また、実験の実効エラーによるものでない
場合、2つの処理方法の組み合わせによる効果は多くの新たな可能性を開きうる
であろう。
機汚泥については、水分量に関してその程度は重要ではなかったが、他のほとん
どすべてのデータは微生物分解を最初に行うべきことを示した。我々は微視的な
データを持たないので、汚泥で微生物分解がどのように行われているのかという
メカニズムについては不確かであるが、しかし、汚泥が微生物によって分解され
るか破壊され、それによって凍結/解凍の有効性が増加するのではないかと思わ
れる。最初に凍結/解凍を実施する場合、後で実施された微生物分解が汚泥内の
微生物を増加するので、凍結/解凍処理の効果が無くなると考えられる。
であるのに対して酵素処理は天然有機汚泥に有効である。凍結/解凍とこれらの
2種の方法との組み合わせによって、汚泥処理の新しい方法が得られると思われ
る。しかし、実験のこの部分は補足として実施されたものであるので、さらなる
コメントをするためには、得られたデータでは不完全すぎる。
i ATCC 202050 SH2B)によるジベンゾフランの生分解 1.試料および方法 1)n−ヘキサンにジベンゾフラン(関東化学株式会社、東京)を10,00
0ppmとなるように溶解した; 2)100ppmのトリプチカーゼ大豆液体培地(BBL)でDFを1mlまで希 釈し、さらに、培地を蒸留水で1倍、1/4倍、1/6倍に希釈した; 3)DF溶液(0.5mL)へSH2B菌株を105細胞で接種した。; 4)DP w/ SH2Bを振盪浴を用いて64℃で42時間インキュベート
した。
)を添加した; 2)溶液に2NまでHClを加えた; 3)試験管を1時間静置し、3.55mLまで3mLのPWを添加した。 4)トルエンによってDFを、3回、抽出した; 5)100nLまでのN2ガスで抽出した; 6)GC−MS(ガスクロマトグラフィ−質量分析)によってDPを検出し、
SIM(単イオンモニター)システムによってDPを定量した; 7)さらに、代謝産物をTIMシステムを備えたGC−MSによって検出した
。
SH2B菌株は、ダイオキシンの一種、ジベンゾフラン非塩化物を二酸化炭素お
よび水まで分解した。
3回洗浄し、乾燥した。
を注いだ。
加した。
地をそれぞれフラスコへ分け、62℃で60時間隔離した。
浄し、デッドスペースなく輸送びんへ移した。
定量化した。
塩素化ビフェニル(1)2,(2)4,(3)2.6,(4)4.4’,(5)
3.4.4’,(6)2.2’,6.6,(7)2.2’,4.6.6’などの
PCB異性体を分解した。
の理論を示す。
Claims (31)
- 【請求項1】 SH2Aと称し、且つATCC受託番号第55926号とし
て寄託されている微生物、またはそれに由来する突然変異株の生物学的純粋培養
物。 - 【請求項2】 SH2Bと称し、且つATCC受託番号第202050号と
して寄託されている微生物、またはそれに由来する突然変異株の生物学的純粋培
養物、。 - 【請求項3】 有機物質の分解方法であって、前記有機物質を、SH2Aと
称し、且つATCC受託番号第55926号として寄託されている微生物、また
はその分解活性を保持しているそれに由来する突然変異株の有効な分解量で処理
し、それにより該物質を分解することを具備する方法。 - 【請求項4】 有機物質の分解方法であって、前記有機物質を、SH2Bと
称し、且つATCC受託番号第202050号として寄託されている微生物、ま
たはその分解活性を保持しているそれに由来する突然変異株の有効な分解量で処
理し、それにより該物質を分解することを具備する方法。 - 【請求項5】 請求項4に記載の方法であって、該有機物質が可塑性物質で
ある方法。 - 【請求項6】 請求項5に記載の方法であって、該可塑性物質がポリエチレ
ンである方法。 - 【請求項7】 請求項6に記載の方法であって、該ポリエチレンが、微生物
で処理する前に照射される方法。 - 【請求項8】 請求項7に記載の方法であって、該照射が、該ポリエチレン
を紫外光に晒すことを具備する方法。 - 【請求項9】 請求項4に記載の方法であって、該有機物質がダイオキシン
またはポリクロロビフェニルである方法。 - 【請求項10】 請求項9に記載の方法であって、該ダイオキシンがジベン
ゾフラン(Dibenzo Fran)である方法。 - 【請求項11】 請求項3または4に記載の方法であって、該有機物質がタ
ンパク質を含む方法。 - 【請求項12】 請求項3または4に記載の方法であって、該有機物質が糖
を含む方法。 - 【請求項13】 請求項3または4に記載の方法であって、該有機物質がア
ミノ酸を含む方法。 - 【請求項14】 請求項3または4に記載の方法であって、該有機物質が核
酸分子を含む方法。 - 【請求項15】 請求項14に記載の方法であって、該核酸分子がデオキシ
リボ核酸分子を含む方法。 - 【請求項16】 請求項3に記載の方法であって、該有機物質がマグロ頭部
を含む方法。 - 【請求項17】 請求項3に記載の方法であって、該有機物質がイカを含む
方法。 - 【請求項18】 請求項3に記載の方法であって、該有機物質が有機汚泥で
ある方法。 - 【請求項19】 請求項3または4に記載の方法であって、前記処理が約6
2℃から約100℃の温度で達成される方法。 - 【請求項20】 請求項19に記載の方法であって、前記温度が約62℃で
ある方法。 - 【請求項21】 請求項3または4に記載の方法であって、前記処理が約5
.0から約8.0のpHで達成される方法。 - 【請求項22】 請求項21に記載の方法であって、前記pHが約7.4で
ある方法。 - 【請求項23】 請求項3または4に記載の方法であって、前記処理が好気
性環境で達成される方法。 - 【請求項24】 汚泥処理方法であって、前記汚泥にSH2Aと称する微生
物、SH2Bと称する微生物、またはそれらの組み合わせを投入することからな
る方法。 - 【請求項25】 請求項24に記載の方法であって、該汚泥が有機物である
方法。 - 【請求項26】 SH2Aと称し、且つATCC受託番号202050とし
て寄託されている微生物、またはそれに由来する突然変異株の増殖方法であって
、該微生物の増殖を促進するのに効果的な温度および培地で該微生物を培養する
ことを具備する方法。 - 【請求項27】 SH2Bと称し、且つATCC受託番号202050とし
て寄託されている微生物、またはそれに由来する突然変異株の増殖方法であっっ
て、該微生物の増殖を促進するのに効果的な温度および培地で該微生物を培養す
ることを具備する方法。 - 【請求項28】 請求項26または27に記載の方法であって、前記温度が
約62℃から約100℃である方法。 - 【請求項29】 請求項28に記載の方法であって、前記温度が約62℃で
ある方法。 - 【請求項30】 請求項26または27に記載の方法であって、前記pHが
約5.0から約8.0である方法。 - 【請求項31】 請求項30に記載の方法であって、前記pHが約7.4で
ある方法。
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