JP2003334063A - White rot fungus having high ability to degrade aromatic compound and/or halogenated organic compound - Google Patents
White rot fungus having high ability to degrade aromatic compound and/or halogenated organic compoundInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、芳香族化合物及び
/又はハロゲン化有機化合物の分解能に優れる新規な白
色腐朽菌FERM P−18828に関するものであ
る。本発明の微生物は、芳香族化合物及び/又はハロゲ
ン化有機化合物の分解能に極めて優れており、ダイオキ
シン類等の有害な化合物も無害化できるので、これらの
化合物を含む排水の処理、上記化合物を対象とするバイ
オレメディエーション(生物学的修復)を始めとして、
上記化合物を分解/無害化するための種々の技術分野に
幅広く利用することができる。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel white-rot fungus FERM P-18828 which is excellent in the ability to decompose aromatic compounds and / or halogenated organic compounds. The microorganism of the present invention is extremely excellent in decomposing aromatic compounds and / or halogenated organic compounds, and can also detoxify harmful compounds such as dioxins. Therefore, the treatment of wastewater containing these compounds, the above compounds are targeted. Starting with bioremediation,
It can be widely used in various technical fields for decomposing / detoxifying the above compounds.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、様々な有害化学物質による環境汚
染や、人体に及ぼす悪影響等が大きくクローズアップさ
れている。2. Description of the Related Art In recent years, environmental pollution due to various harmful chemical substances, adverse effects on human bodies, etc. have been greatly highlighted.
【0003】なかでもビスフェノールA等の芳香族化合
物や、ダイオキシン類を始めとする有機塩素系化合物
は、有害且つ難分解性で、しかも環境中や人体等への蓄
積性も極めて高く、深刻な社会問題を招いている。その
為、これらの有害化合物を分解する方法に関し、多くの
研究がなされている。Among them, aromatic compounds such as bisphenol A and organic chlorine compounds such as dioxins are harmful and persistent, and have extremely high accumulation in the environment, human body, etc. Inviting problems. Therefore, much research has been conducted on methods of decomposing these harmful compounds.
【0004】現在、最も脚光を浴びているのが、微生物
を用いる方法[バイオレメディエーション(生物学的修
復)]である。分解能に優れた微生物を用いれば、従来
の物理化学的方法(高温溶融法、加熱分解法、アルカリ
処理法、超臨界水分解法、触媒酸化法、オゾン分解法
等)に比べ、短期間で高度の分解作用が得られ、エネル
ギー消費量も小さく、環境汚染の心配もない等のメリッ
トが得られるからである。At present, the method that uses microorganisms [bioremediation] is in the limelight. When microorganisms with excellent resolution are used, compared with conventional physicochemical methods (high temperature melting method, thermal decomposition method, alkali treatment method, supercritical water decomposition method, catalytic oxidation method, ozone decomposition method, etc.) This is because the decomposing action is obtained, the energy consumption is small, and there is no fear of environmental pollution.
【0005】とりわけ、木材腐朽菌は、様々な環境汚染
物質に対する分解能を有する微生物として注目されてお
り、木材腐朽菌の一種である白色腐朽菌は、菌体外に産
生されるフェノール酸化酵素により、天然の難分解性物
質であるリグニンの分解能に優れることが知られてい
る。更にファネロケーテ属の白色腐朽菌により、塩素置
換数が4個以上のダイオキシン類を分解できることも報
告されている[Bumpusら, Sceience, 228, 1434(1985);
Takadaら, Appl. Environ. Microbiol, 62, 4323 (199
6)]。In particular, wood-destroying fungi have attracted attention as microorganisms capable of degrading various environmental pollutants. White-rot fungi, which is a kind of wood-destroying fungi, are caused by a phenol oxidase produced outside the cells. It is known that lignin, which is a naturally persistent substance, is excellent in decomposing ability. Furthermore, it has been reported that dioxins having a chlorine substitution number of 4 or more can be decomposed by a white-rot fungus of the genus Fanerocete [Bumpus et al., Sceience, 228, 1434 (1985);
Takada et al., Appl. Environ. Microbiol, 62, 4323 (199
6)].
【0006】しかしながら、上記ファネロケーテ属の微
生物による分解作用は、通常の空気条件下では得られ
ず、分解処理時に酸素濃度を高めたりする等の処理を別
途施して初めて発揮されるものであるが、それでもな
お、分解能は低く、実用化するには未だ不充分であっ
た。However, the decomposing action by the microorganisms of the genus Fanococete is not obtained under normal air conditions, and it is exhibited only after a separate treatment such as increasing the oxygen concentration during the decomposing treatment. Nevertheless, the resolution was low and it was still insufficient for practical use.
【0007】[0007]
【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、ビスフェノール
A等の芳香族化合物や、ダイオキシン類等のハロゲン化
有機化合物を、空気下条件でも効率よく分解することが
できる新規な微生物を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an aromatic compound such as bisphenol A or a halogenated organic compound such as dioxins under an air condition. It is to provide a novel microorganism that can be decomposed efficiently.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明の新規な微生物は、ビスフェノールA等の芳香族化
合物及び/又はダイオキシン類等のハロゲン化有機化合
物の分解能に優れる白色腐朽菌FERM P−1882
8である。The novel microorganism of the present invention, which has been able to solve the above-mentioned problems, is a white-rot fungus FERM which is excellent in decomposing aromatic compounds such as bisphenol A and / or halogenated organic compounds such as dioxins. P-1882
8
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明者らは、上記課題を達成す
べく、広く自然界に存在する微生物のなかから所望の作
用を発揮し得る新規微生物を探索した結果、腐朽材より
分離した微生物が所期の作用を発揮することを見出し、
本発明を完成した。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to achieve the above object, the present inventors have searched for new microorganisms capable of exhibiting a desired action among microorganisms existing widely in nature, and found that microorganisms separated from decaying materials Found that it exerts the desired effect,
The present invention has been completed.
【0010】以下、本発明の新規微生物について説明す
る。The novel microorganism of the present invention will be described below.
【0011】まず、本発明の微生物は以下の菌学的性質
を有するものである。First, the microorganism of the present invention has the following mycological properties.
【0012】(1)培地における生育状態
下記条件で、麦芽エキス寒天培地、ポテト・グルコース
寒天培地、及びサブロー寒天培地の各培地にて生育させ
た場合における生育状態を表1に示す。(1) Growth state in medium Table 1 shows the growth state when grown in each of malt extract agar medium, potato-glucose agar medium and Sabouraud agar medium under the following conditions.
【0013】培地のpH:5.0培養条件 :25℃,
7日間PH of medium: 5.0 Culture conditions: 25 ° C.
7 days
【0014】[0014]
【表1】 [Table 1]
【0015】(2)生理学的・生態学的性質
生育のpH範囲(ポテト・グルコース寒天培地、25
℃、7日間培養)
pH3〜9付近で生育し、pH2及びpH10では生育
しない。最適pHは4〜6付近である。(2) Physiological and ecological properties pH range for growth (potato-glucose agar, 25
Cultivated at 7 ° C. for 7 days) It grows around pH 3 to 9 and does not grow at pH 2 and pH 10. The optimum pH is around 4-6.
【0016】生育の温度範囲(ポテト・グルコース寒
天培地、pH5、7日間培養)
10〜40℃付近で生育し、45℃では生育しない。最
適温度は25〜30℃付近である。Growth temperature range (potato-glucose agar medium, pH 5, 7-day culture) Grows in the vicinity of 10 to 40 ° C., but not in 45 ° C. The optimum temperature is around 25 to 30 ° C.
【0017】フェノールオキシダーゼ反応(25℃、
4日間培養)
明確な褐変が認められ、陽性を示す。Phenol oxidase reaction (25 ° C,
Cultivation for 4 days) A clear browning was observed, which is positive.
【0018】菌叢の特徴
表1に示す種類の寒天培地において、白色でフェルト状
である。Characteristics of microflora The agar medium of the types shown in Table 1 is white and felt-like.
【0019】菌糸の特徴 かすがい連結(クランプコネクション)を有する。Characteristics of mycelium It has a faint connection (clamp connection).
【0020】以上の菌学的性質により、本発明の菌株は
担子菌類に属する白色腐朽菌であると考えられるが、既
知の菌と同定するには至らなかった。しかも後記する実
施例からも明らかな通り、ダイオキシン類等の分解微生
物として知られている既知の白色腐朽菌(ファネロケー
テ属)に比べ、本発明の微生物は格段に優れた分解能を
発揮しており、この様な卓越した分解能力は従来の微生
物には見出されなかったことから、本発明の菌株を新菌
株と認定してMAT−1株と命名し、独立行政法人産業
技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託した(受託
番号:FERMP−18828、通知年月日平成14年
4月23日)。Based on the above-mentioned mycological properties, the strain of the present invention is considered to be a white-rot fungus belonging to Basidiomycetes, but it could not be identified as a known fungus. Moreover, as is clear from the examples described below, the microorganisms of the present invention exhibit remarkably excellent decomposing ability as compared with known white-rot fungi known as decomposing microorganisms such as dioxins (genus Phanelocete). Since such an excellent degrading ability was not found in conventional microorganisms, the strain of the present invention was designated as a new strain and named MAT-1 strain, and the patented organism of National Institute of Advanced Industrial Science and Technology It was deposited at the deposit center (accession number: FERMP-18828, date of notification: April 23, 2002).
【0021】本発明の微生物は、ビスフェノールA等の
芳香族化合物;ダイオキシン類を始めとする有機塩素化
合物等のハロゲン化有機化合物に対し、極めて優れた分
解能を発揮するものである。尚、本発明における「芳香
族化合物」のなかにはハロゲン化された芳香族化合物も
含まれるが、本発明では、ハロゲン化物は全て「ハロゲ
ン化有機化合物」に包含されるものとし、「芳香族化合
物」は、ハロゲン化されていない芳香族化合物を意味す
るものとする。従って、本発明における「ハロゲン化有
機化合物」のなかには、芳香族化合物の如何を問わず、
ハロゲン化された有機化合物であれば全て包含されるこ
とになり、一方、「芳香族化合物」のなかには、ハロゲ
ン化された芳香族化合物は除くこととする。The microorganism of the present invention exhibits extremely excellent resolution against aromatic compounds such as bisphenol A and halogenated organic compounds such as organic chlorine compounds including dioxins. Incidentally, the "aromatic compound" in the present invention includes a halogenated aromatic compound, but in the present invention, all halides are included in the "halogenated organic compound", and the "aromatic compound" Shall mean non-halogenated aromatic compounds. Therefore, in the "halogenated organic compound" of the present invention, regardless of whether it is an aromatic compound,
All halogenated organic compounds will be included, while halogenated aromatic compounds are excluded from the "aromatic compounds".
【0022】ここで、上記「芳香族化合物」としては、
ハロゲン化されたものを除き、芳香環を有する化合物で
あれば全て包含され、単素環、複素環の種類を問わな
い。このうち単素環としては、ベンゼン;ニトロベンゼ
ン、フルオランテン等の置換基を有するベンゼン;フェ
ノール;ニトロフェノール;ノニルフェノール、オクチ
ルフェノール、ペンチルフェノール等のアルキルフェノ
ール;カテコール;フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチ
ル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸
ジオクチル等のフタル酸エステル;ナフタレン;アント
ラセン;ピレン、ベンゾピレン、ジベンゾピレン等のピ
レン類;ビスフェノールA等のビスフェノール系化合
物;エストラジオール等が挙げられる。また、複素環と
しては、炭素以外に、N,O,Sなどのヘテロ原子を1
個以上含む環が挙げられ、例えばピリジン、ピリミジ
ン、フラン、チオフェン、ピロール等の芳香族化合物;
これらの関連化合物が包含される。勿論、単素環及び複
素環の混合物も上記「芳香族化合物」の範囲内に包含さ
れる。また、芳香環を有するポリマー原料やその分解物
(オリゴマー、部分分解物等)なども包含される。Here, the above-mentioned "aromatic compound" is
Except for halogenated compounds, all compounds having an aromatic ring are included, and the type of homocyclic ring or heterocyclic ring does not matter. Among them, the homocyclic ring includes benzene; benzene having a substituent such as nitrobenzene and fluoranthene; phenol; nitrophenol; alkylphenols such as nonylphenol, octylphenol, and pentylphenol; catechol; dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, Phthalates such as diheptyl phthalate and dioctyl phthalate; naphthalene; anthracene; pyrenes such as pyrene, benzopyrene, dibenzopyrene; bisphenol compounds such as bisphenol A; estradiol and the like. Further, as the heterocycle, in addition to carbon, 1 hetero atom such as N, O, S, etc.
An aromatic compound such as pyridine, pyrimidine, furan, thiophene, or pyrrole;
These related compounds are included. Of course, a mixture of a homocyclic ring and a heterocyclic ring is also included in the range of the “aromatic compound”. Further, a polymer raw material having an aromatic ring and its decomposition products (oligomers, partial decomposition products, etc.) are also included.
【0023】また、上記「ハロゲン化有機化合物」とし
ては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を少なくとも1種有
する有機化合物であれば特に限定されず、塩化ビニル
系、塩化ビニリデン系の有機塩素化合物;テフロン(登
録商標)、フロン等のフッ素系化合物等が挙げられる。
また、「ハロゲン化有機化合物」のなかには、PCDD
s(ポリ塩化ジベンゾダイオキシン類)やPCDFs
(ポリ塩化ジベンゾフラン類)等に代表されるダイオキ
シン類;前記ダイオキシン類において塩素の代わりに臭
素を含むダイオキシン類;コプラナーPCBを含むPC
Bs(ポリ塩化ビフェニル類)やCB(クロロベンゼ
ン)、CP(クロロフェノール)等も包含される。The "halogenated organic compound" is not particularly limited as long as it is an organic compound having at least one of fluorine, chlorine, bromine and iodine, and a vinyl chloride type or vinylidene chloride type organic chlorine compound; Teflon. (Registered trademark), fluorinated compounds such as freon, and the like.
In addition, among the “halogenated organic compounds”, PCDD
s (polychlorinated dibenzodioxins) and PCDFs
(Polychlorinated dibenzofurans) and the like; dioxins containing bromine instead of chlorine in the dioxins; PC containing coplanar PCB
Bs (polychlorinated biphenyls), CB (chlorobenzene), CP (chlorophenol) and the like are also included.
【0024】次に、上記微生物を用い、芳香族化合物及
び/又はハロゲン化有機化合物を分解する方法について
説明する。分解方法は、分解対象物たる芳香族化合物及
び/又はハロゲン化有機化合物(以下、「芳香族化合物
等」で代表させる場合がある)が、水等に溶解/懸濁
して存在する場合と、土壌や灰等の固形分(以下、
「土壌」で代表させる場合がある)に吸着して存在する
場合とで、若干異なるので、以下、各場合に分けて説明
する。Next, a method of decomposing an aromatic compound and / or a halogenated organic compound using the above microorganism will be described. Decomposition methods include the case where an aromatic compound and / or a halogenated organic compound (hereinafter sometimes referred to as “aromatic compound etc.”) that is a decomposition target is dissolved / suspended in water etc. and is present in the soil. Solids such as ash and ash (hereinafter,
It may be represented by "soil") and is slightly different from the case where it is adsorbed to "soil". Therefore, each case will be described separately below.
【0025】芳香族化合物等の溶液/懸濁液を分解す
る方法
まず、上記微生物を担子菌用培地[低窒素合成培地(K
irkの培地)、ポテト・グルコース培地、サブロー培
地等])に接種し、培養する。培養時間は使用する培地
の種類によって異なるが、概ね20〜30℃で3〜7日
間培養することが推奨される。Method of Decomposing Solution / Suspension of Aromatic Compound etc. First, the above microorganism is used as a medium for basidiomycetes [low nitrogen synthesis medium (K
irk's medium), potato-glucose medium, Sabouraud's medium, etc.]) and inoculate. The culturing time varies depending on the type of medium used, but it is recommended to cultivate at 20 to 30 ° C. for 3 to 7 days.
【0026】次いで、培養後の培地に、分解対象の化合
物(芳香族化合物及び/又はハロゲン化有機化合物)を
添加し、更に培養する。このときの化合物濃度は概ね1
×10-6〜100mg/Lとなる様に調整することが好
ましい。また、培養条件は、化合物の種類等によっても
相違するが、概ね、20〜30℃で1〜30日間培養す
ることが推奨される。Next, the compound to be decomposed (aromatic compound and / or halogenated organic compound) is added to the medium after culturing and further cultivated. The compound concentration at this time is about 1
It is preferable to adjust the concentration to be 10 −6 to 100 mg / L. In addition, although the culture conditions vary depending on the type of compound and the like, it is generally recommended to culture at 20 to 30 ° C. for 1 to 30 days.
【0027】土壌中の芳香族化合物等を分解する方法
土壌中の芳香族化合物等は、溶液/懸濁液中の芳香族化
合物等に比べ、分解し難い為、微生物の分解活性(増殖
度)を高める必要がある。その為、本発明では、所定の
担子菌用培地で培養した培養物を、更に白色腐朽菌の栄
養源である木粉やおがくず等の木質材料で培養させたも
のを使用することとした。以下の方法は、特にダイオキ
シン類に汚染された土壌を浄化する方法として有用であ
る。Method for Decomposing Aromatic Compounds in Soil Aromatic compounds in soil are less likely to be decomposed than aromatic compounds in a solution / suspension, and therefore the decomposition activity (proliferation degree) of microorganisms Need to increase. Therefore, in the present invention, a culture obtained by culturing in a predetermined basidiomycete culture medium is further cultivated in a woody material such as wood flour or sawdust which is a nutrient source of white-rot fungi. The following method is particularly useful as a method for purifying soil contaminated with dioxins.
【0028】具体的には、まず、上記微生物を担子菌用
培地[低窒素合成培地(Kirkの培地)、ポテト・グ
ルコース培地、サブロー培地等])に接種し、培養す
る。培養条件は、後続の工程で使用する木質材料の種類
等によっても異なるが、概ね20〜30℃で3〜14日
間培養することが推奨される。Specifically, first, the above microorganisms are inoculated into a basidiomycete medium [low nitrogen synthetic medium (Kirk's medium), potato-glucose medium, Sabouraud medium, etc.] and cultured. Cultivation conditions vary depending on the type of wood material used in the subsequent step, etc., but it is recommended to culture at approximately 20 to 30 ° C. for 3 to 14 days.
【0029】次いで、得られた培養物を、木粉やおがく
ず等の木質材料に接種し、培養する。使用する木質材料
の木は、白色腐朽菌の培養に通常使用されるものであれ
ば特に限定されず、街路樹、庭木、森林等の一般的な樹
木を使用すれば良い。具体的には、ケヤキ(Zelkova se
rrata)、ソメイヨシノ(Prunus yedoensis)、シダレ
ヤナギ(Salix babylonica)、キンモクセイ(Osmanthu
s fragrans)、サザンカ(Camellia sasanqua)、クロ
ガネモチ(Ilex rotunba)、サンゴジュ(Viburunum aw
abuki)、オオムラサキ(Rhododendron pulchrum)、サ
ツキ(Rhododendron indicum)、イチョウ(Ginkgo bil
oba)、アメリカフウ(Platanus occidentalis)、ナン
キンハゼ(Sapium sebiferum)、クスノキ(Cinnamomun
camphora)、マテバシ(Pasania edulis)、イヌマキ
(Podocarpus macrophylla)等が挙げられる。使用に当
たっては、これらの木を微細に粉砕し、必要に応じて脱
脂させた木粉、木材チップ等とすることが推奨される。Then, the obtained culture is inoculated into a woody material such as wood flour or sawdust and cultured. The wood material used is not particularly limited as long as it is usually used for culturing white rot fungi, and general trees such as street trees, garden trees and forests may be used. Specifically, zelkova (Zelkova se
rrata), Yoshino cherry tree (Prunus yedoensis), Weeping willow (Salix babylonica), Osmanthu (Osmanthu)
s fragrans), sasanqua (Camellia sasanqua), black vulgare (Ilex rotunba), coral (Viburunum aw)
abuki), Oomurasaki (Rhododendron pulchrum), Satsuki (Rhododendron indicum), Ginkgo bil
oba), American fuu (Platanus occidentalis), napkin (Sapium sebiferum), camphor tree (Cinnamomun)
camphora), antelope (Pasania edulis), dogfish (Podocarpus macrophylla) and the like. In use, it is recommended that these trees be finely crushed and defatted as necessary to be made into wood powder, wood chips, or the like.
【0030】また、上記木の廃棄物(例えば藁、木く
ず、おがくず等)も使用することができる。これらの廃
棄物も上記の木と同様、微細に粉砕し、脱脂したものを
使用すれば良い。Further, the above wood waste (eg straw, wood waste, sawdust, etc.) can also be used. As with the above wood, these wastes may be finely crushed and degreased.
【0031】ここで、上記木質材料と培養物の質量比率
は概ね、100:1〜100〜50とすることが推奨さ
れる。また、上記木質材料と培養物を合計した固形物
と、該固形物中に含まれる水分との質量比率は概ね、1
00:200〜100:300とするのが好ましい。培
養条件は、使用する木質材料の種類等によっても相違す
るが、概ね、20〜30℃で1〜8週間培養することが
推奨される。Here, it is recommended that the mass ratio of the woody material and the culture is generally 100: 1 to 100-50. Further, the mass ratio of the solid matter obtained by summing the above woody material and the culture and the water content in the solid matter is about 1
It is preferably from 00: 200 to 100: 300. Cultivation conditions differ depending on the type of wood material used and the like, but it is generally recommended to culture at 20 to 30 ° C. for 1 to 8 weeks.
【0032】この様にして得られた木質材料培養物を、
芳香族化合物等を含有する土壌中に混合し、更に培養す
る。ここで、土壌中の化合物濃度は、概ね1×10-8〜
100mg/gとなる様に調整しておくことが好まし
く、この様な土壌と、上記木質材料培養物とを、質量比
率で1:0.1〜1.1(好ましくは1:0.3〜0.
6)とすれば、良好な分解活性が得られる。培養条件
は、分解対象化合物の種類等によっても相違するが、概
ね、20〜30℃で1〜180日間培養することが推奨
される。The wood material culture thus obtained is
Mix in soil containing aromatic compounds etc., and further culture. Here, the compound concentration in the soil is approximately 1 × 10 −8
It is preferable to adjust it to 100 mg / g, and such a soil and the above wood material culture are mass ratio 1: 0.1 to 1.1 (preferably 1: 0.3 to). 0.
With 6), good decomposition activity can be obtained. The culture conditions vary depending on the type of the compound to be decomposed and the like, but it is generally recommended to culture at 20 to 30 ° C. for 1 to 180 days.
【0033】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述
べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものでは
なく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施する
ことは全て本発明の技術範囲に包含される。尚、下記実
施例では、本発明の微生物を「MAT−1株」と略記す
る。The present invention will be described in detail below based on examples. However, the following examples do not limit the present invention, and all modifications and implementations are included in the technical scope of the present invention without departing from the spirit of the above and the following. In the following examples, the microorganism of the present invention is abbreviated as "MAT-1 strain".
【0034】[0034]
【実施例】実施例1:水中の芳香族化合物を分解する方
法(その1)
本実施例では、代表的な芳香族化合物であるビスフェノ
ールA,p−ノニルフェノール、17β−エストラジオ
ールに対する分解能を評価した。Examples Example 1: Method for decomposing aromatic compounds in water
Method (1) In this example, the ability to decompose bisphenol A, p-nonylphenol and 17β-estradiol, which are typical aromatic compounds, was evaluated.
【0035】まず、50mL容三角フラスコに、表2に
示す液体培地(15mL)を加え、120℃で15分間
加熱滅菌した後、本発明例としてMAT−1株を、比較
の為に既知の白色腐朽菌であるファネロケーテ・クリソ
スポリウム(Phanerochaete chrysosporium)ATCC 3454
1を夫々接種し、30℃で4日間培養した。First, the liquid medium (15 mL) shown in Table 2 was added to a 50 mL Erlenmeyer flask and sterilized by heating at 120 ° C. for 15 minutes, and then the MAT-1 strain was used as an example of the present invention and a known white color for comparison. Phanerochaete chrysosporium ATCC 3454, a decaying fungus
1 was inoculated respectively and cultured at 30 ° C. for 4 days.
【0036】[0036]
【表2】 [Table 2]
【0037】なお、表2中、微量金属溶液の組成を表3
に示す。In Table 2, the composition of the trace metal solution is shown in Table 3.
Shown in.
【0038】[0038]
【表3】 [Table 3]
【0039】次に、培養後の各三角フラスコに、20m
g/Lの濃度に調製した上記3種類の芳香族化合物を添
加し、30℃で振盪培養した。24時間培養後、遠心分
離により上清と菌体に分け、菌体中に含まれる上記化合
物をアセトニトリルで抽出した。この様にして得られた
菌体抽出液中、及び上清中に含まれる上記化合物を、高
速液体クロマトグラフィー(HPLC)で定量分析し、
各化合物の分解率を測定した。この分解率は、処理前の
各芳香族化合物濃度に対する、各微生物による処理後の
化合物濃度の比を百分率で表したものである。Next, 20 m of each Erlenmeyer flask after culturing
The above three kinds of aromatic compounds adjusted to a concentration of g / L were added, and the mixture was cultured at 30 ° C. with shaking. After culturing for 24 hours, it was separated into a supernatant and cells by centrifugation, and the above compound contained in the cells was extracted with acetonitrile. In the bacterial cell extract thus obtained, and the above compounds contained in the supernatant, quantitative analysis by high performance liquid chromatography (HPLC),
The decomposition rate of each compound was measured. This decomposition rate is the ratio of the compound concentration after treatment with each microorganism to the concentration of each aromatic compound before treatment, expressed as a percentage.
【0040】ここで、HPLCの測定条件は以下の通り
である。The HPLC measurement conditions are as follows.
【0041】
装置 :日立HPLCシステムD-7000
カラム :Shodex C18-5B(4.6×250mm)
移動相 :アセトニトリル:水:酢酸=80:19:1
(ビスフェノールA及びp−ノニルフェノールの場合)
アセトニトリル:水:酢酸=70:29:1(17β−
エストラジオールの場合)
オーブン温度:25℃
流速 :1.0mL/min
注入量 :10μL
検出波長:277nm(ビスフェノールA及びp−ノニ
ルフェノールの場合)
285nm(17β−エストラジオールの場合)
これらの結果を図1に示す。同図より、本発明の微生物
MAT−1株は、いずれの芳香族化合物に対しても分解
率が100%と極めて高く、既知の白色腐朽菌に比べ、
格段に優れた分解能を発揮することが分かる。Device: Hitachi HPLC System D-7000 Column: Shodex C18-5B (4.6 × 250 mm) Mobile phase: Acetonitrile: Water: Acetic acid = 80: 19: 1
(In the case of bisphenol A and p-nonylphenol) Acetonitrile: water: acetic acid = 70: 29: 1 (17β-
In the case of estradiol) Oven temperature: 25 ° C. Flow rate: 1.0 mL / min Injection amount: 10 μL Detection wavelength: 277 nm (for bisphenol A and p-nonylphenol) 285 nm (for 17β-estradiol) These results are shown in FIG. . From the figure, the microorganism MAT-1 strain of the present invention has an extremely high decomposition rate of 100% against any aromatic compound, which is higher than that of known white-rot fungi.
It can be seen that the resolution is remarkably excellent.
【0042】実施例2:水中のハロゲン化有機化合物を
分解する方法(その2)
本実施例では、代表的な有機塩素化合物であるペンタク
ロロフェノールに対する分解能を評価した。 Example 2: A halogenated organic compound in water
Method of Decomposition (Part 2) In this example, the ability to decompose pentachlorophenol, which is a typical organic chlorine compound, was evaluated.
【0043】具体的には、実施例1において、上記芳香
族化合物の代わりにペンタクロロフェノールを添加した
こと以外は実施例1と同様に処理し、分解率を算出し
た。尚、HPLCの測定条件は、検出波長を302nm
としたこと以外は実施例1と同じである。Concretely, the decomposition rate was calculated in the same manner as in Example 1 except that pentachlorophenol was added instead of the above aromatic compound. In addition, the measurement condition of HPLC is that the detection wavelength is 302 nm.
The same as Example 1 except that
【0044】これらの結果を図2に示す。同図より、本
発明の微生物MAT−1株は、既知の白色腐朽菌に比
べ、ペンタクロロフェノールの分解能に極めて優れてい
ることが分かる。The results are shown in FIG. From the figure, it is understood that the microorganism MAT-1 strain of the present invention is extremely excellent in the resolution of pentachlorophenol as compared with the known white-rot fungi.
【0045】実施例3:土壌中のダイオキシン類を分解
する方法
実施例1と同様にして、MAT−1株(本発明例)及び
既知のファネロケーテ・クリソスポリウム(Phanerochae
te chrysosporium)ATCC 34541(比較例)を、表2に示
す液体培地に夫々接種し、30℃で4日間培養した。 Example 3: Decomposition of dioxins in soil
Method similar to Example 1 In the same manner as in Example 1, the MAT-1 strain (Example of the present invention) and known Phanerochae chrysosporium (Phanerochae)
techrysosporium) ATCC 34541 (comparative example) was inoculated into the liquid medium shown in Table 2 and cultured at 30 ° C. for 4 days.
【0046】この様にして得られた培養液6mL、及び
表2の液体培地70mLを、脱脂ブナ木粉30g中に添
加して混合し、30℃で2週間培養した。6 mL of the culture broth thus obtained and 70 mL of the liquid medium shown in Table 2 were added to and mixed with 30 g of defatted beech wood flour, and cultured at 30 ° C. for 2 weeks.
【0047】この様にして得られた木粉培養物30g
を、470pg−TEQ/gのダイオキシン類を含む土
壌100g中に添加して混合し、30℃で4〜6週間培
養した。比較の為に、上記培養液を添加しない脱脂ブナ
木粉30gを用い、ダイオキシン類含有土壌中に添加し
て混合し、同じ条件で培養した(対照例)。30 g of the wood flour culture thus obtained
Was added to 100 g of soil containing 470 pg-TEQ / g of dioxins, mixed, and cultured at 30 ° C. for 4 to 6 weeks. For comparison, 30 g of defatted beech wood flour to which the above culture solution was not added was added to soil containing dioxin and mixed, and cultured under the same conditions (control example).
【0048】培養終了後、培養液をホモジナイズし、13
C−ダイオキシンをスパイク添加した後、ソックスレー
抽出した。回収した有機層を硫酸ナトリウムで脱水した
後、減圧濃縮し、150mLのヘキサンを加えて溶解し
た。この溶液を硫酸処理した後、水洗・脱水し、1mL
になるまで減圧濃縮した。次に、硝酸銀シリカゲルおよ
び活性炭シリカゲルで精製した後、ガスクロマトグラフ
質量分析により、ダイオキシン類の各異性体[ジベンゾ
パラダイオキシン(四塩素化物、五塩素化物、六塩素化
物、七塩素化物、及び八塩素化物);ジベンゾフラン
(四塩素化物、五塩素化物、六塩素化物、七塩素化物、
及び八塩素化物)]を経時的に定量分析し、毒性等量
(TEQ)換算のダイオキシン濃度を算出した。[0048] After completion of the culture, homogenized culture, 13
Soxhlet extraction was performed after spiked addition of C-dioxin. The collected organic layer was dehydrated with sodium sulfate, concentrated under reduced pressure, and dissolved in 150 mL of hexane. After this solution is treated with sulfuric acid, washed with water and dehydrated to 1 mL.
It was concentrated under reduced pressure until. Then, after purification with silver nitrate silica gel and activated carbon silica gel, each isomer of dioxins [dibenzoparadioxin (tetrachloride, pentachloride, hexachloride, heptachloride, and octachloride) was analyzed by gas chromatograph mass spectrometry. ); Dibenzofuran (tetrachloride, pentachloride, hexachloride, heptachloride,
And octachloride)] over time, and the dioxin concentration in terms of equivalent toxicity (TEQ) was calculated.
【0049】ここで、ガスクロマトグラフ質量分析計
(マイクロマス社「オートスペック」)の測定条件は以
下の通りである。Here, the measurement conditions of the gas chromatograph mass spectrometer (“Autospec” manufactured by Micromass) are as follows.
【0050】[ガスクロマトグラフの測定条件]
HP5890シリーズII
(1)測定試料が、四〜六塩素化ジベンゾパラダイオキ
シン及び四〜六塩素化ジベンゾフランの場合
分離カラム :CP-Sil 88[60m×0.25mm(I.D.)0.10μ
m]
カラム温度 :100℃(2min)→(10℃/min)→190℃(0min)
→(3℃/min)→250℃(20min)
キャリアガス:ヘリウム(1.10ml/min)
注入口温度 :250℃
注入方式 :スプリットレス(1min)
(2)測定試料が七〜八塩素化ジベンゾパラダイオキシ
ン及び七〜八塩素化ジベンゾフランの場合
分離カラム :DB17[30m×0.25mm(I.D.)0.25μm]
カラム温度:100℃(2min)→(30℃/min)→220℃(0min)→
(10℃/min)→280℃(15min)
キャリアガス:ヘリウム(1.12ml/min)
注入口温度 :270℃
注入方式 :スプリットレス(1min)
[質量分析計の条件]
VG AutoSpec-Ultmima
イオン化方式 :EI
イオン化エネルギー:35eV
イオン化電流 :500μA
イオン源温度 :260℃
イオン加速電圧 :8kV
分解能 :10,000
これらの結果を図3及び図4に示す。[Gas Chromatograph Measurement Conditions] HP5890 Series II (1) When the measurement sample is tetra-hexachlorinated dibenzoparadioxin and tetra-hexachlorinated dibenzofuran Separation column: CP-Sil 88 [60 m × 0.25 mm ( ID) 0.10μ
m] Column temperature: 100 ℃ (2min) → (10 ℃ / min) → 190 ℃ (0min)
→ (3 ℃ / min) → 250 ℃ (20min) Carrier gas: Helium (1.10ml / min) Injection temperature: 250 ℃ Injection method: Splitless (1min) (2) The measurement sample is 7 to 8 chlorinated dibenzopara For dioxin and 7-octachlorinated dibenzofuran Separation column: DB17 [30m × 0.25mm (ID) 0.25μm] Column temperature: 100 ℃ (2min) → (30 ℃ / min) → 220 ℃ (0min) →
(10 ℃ / min) → 280 ℃ (15min) Carrier gas: Helium (1.12ml / min) Injection temperature: 270 ℃ Injection method: Splitless (1min) [Mass spectrometer condition] VG AutoSpec-Ultmima Ionization method: EI Ionization energy: 35eV Ionization current: 500μA Ion source temperature: 260 ° C Ion acceleration voltage: 8kV Resolution: 10,000 These results are shown in Figs.
【0051】このうち図3は、培養後6週間目における
各ダイオキシン異性体の分解率を示したものである。図
3より、本発明の菌株MAT−1を用いると、いずれの
異性体に対しても、約50〜70%の高い分解率を有し
ており、極めて優れた分解能を発揮することが分かる。
これに対し、既知の白色腐朽菌を用いたときは、いずれ
の異性体においても10%以下と、極めて低い分解率し
か見られなかった。尚、脱脂ブナ木粉のみ用いた場合
は、いずれの異性体においても分解能はゼロであった
(従って、図には示さず)。Of these, FIG. 3 shows the decomposition rate of each dioxin isomer at 6 weeks after culturing. From FIG. 3, it can be seen that when the strain MAT-1 of the present invention is used, it has a high decomposition rate of about 50 to 70% with respect to any of the isomers and exhibits extremely excellent resolution.
On the other hand, when a known white-rot fungus was used, all the isomers had an extremely low decomposition rate of 10% or less. When only defatted beech wood flour was used, the resolution was zero for all isomers (hence not shown in the figure).
【0052】また、図4は、本実施例に用いたダイオキ
シン類濃度(合計濃度)の経時的変化を示したものであ
る。図4より、既知の白色腐朽菌を用いた場合は、ダイ
オキシン類の分解は殆ど見られないのに対し、本発明の
菌株を用いれば、培養後4週間で、ダイオキシン濃度は
概ね1/2程度にまで減少し、更に培養後6週間では、
概ね1/3程度にまで低下しており、良好な分解パター
ンを示すことが分かる。FIG. 4 shows the time-dependent change in the concentration (total concentration) of dioxins used in this example. From FIG. 4, when the known white-rot fungus is used, almost no decomposition of dioxins is observed, whereas when the strain of the present invention is used, the dioxin concentration is about ½ after 4 weeks of culture. To 6 weeks after culturing,
It can be seen that it is reduced to about ⅓, indicating a good decomposition pattern.
【0053】以上の結果より、本発明の微生物は、既知
の白色腐朽菌に比べ、芳香族化合物・ハロゲン化有機化
合物の種類を問わず、また、難分解性有害物質として社
会的に問題になっているダイオキシン類に対しても、そ
の存在形態(水中・土壌中等)にかかわらず、極めて優
れた分解能を発揮することが確認された。From the above results, the microorganism of the present invention becomes a social problem as a hardly decomposable harmful substance regardless of the type of aromatic compound or halogenated organic compound, as compared with known white-rot fungi. It has been confirmed that even dioxins that are present have excellent resolving power regardless of their existence form (in water, in soil, etc.).
【0054】[0054]
【発明の効果】本発明の微生物は、ダイオキシン類を始
め、いずれの芳香族化合物・ハロゲン化有機化合物につ
いても、極めて優れた分解能を発揮する。特に既知の白
色腐朽菌は、通常の空気条件下における分解率は低く、
酸素濃度等を高める等培養条件を制御したとしても、分
解能は未だ不充分であったのに対し、本発明によれば、
水中・土壌中の存在形態にかかわらず、通常の空気条件
下(培養条件下)で極めて高い分解能が得られる点で、
産業上極めて有用である。EFFECT OF THE INVENTION The microorganism of the present invention exhibits extremely excellent resolution with respect to dioxins, any aromatic compounds and halogenated organic compounds. Especially known white-rot fungi have a low decomposition rate under normal air conditions,
Even if the culture conditions such as increasing the oxygen concentration were controlled, the resolution was still insufficient, whereas according to the present invention,
Regardless of the existence form in water or soil, extremely high resolution can be obtained under normal air conditions (culture conditions),
It is extremely useful in industry.
【図1】実施例1(水中芳香族化合物)の分解率を示す
グラフである。FIG. 1 is a graph showing the decomposition rate of Example 1 (aromatic compound in water).
【図2】実施例2(水中ペンタクロロフェノール)の分
解率を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the decomposition rate of Example 2 (pentachlorophenol in water).
【図3】実施例3において、ダイオキシン類の各異性体
の分解率を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the decomposition rate of each isomer of dioxins in Example 3.
【図4】実施例3において、ダイオキシン類濃度の経時
的推移を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the time course of dioxins concentration in Example 3.
Claims (2)
化合物の分解能に優れる白色腐朽菌FERM P−18
828。1. A white-rot fungus FERM P-18 excellent in decomposing aromatic compounds and / or halogenated organic compounds.
828.
ン類である請求項1に記載の白色腐朽菌FERM P−
18828。2. The white-rot fungus FERM P- according to claim 1, wherein the halogenated organic compound is a dioxin.
18828.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002140041A JP2003334063A (en) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | White rot fungus having high ability to degrade aromatic compound and/or halogenated organic compound |
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JP2002140041A JP2003334063A (en) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | White rot fungus having high ability to degrade aromatic compound and/or halogenated organic compound |
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ID=29701017
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107412998A (en) * | 2017-04-18 | 2017-12-01 | 桂林理工大学 | A kind of method for bisphenol S of being degraded using white-rot fungi crude enzyme liquid |
-
2002
- 2002-05-15 JP JP2002140041A patent/JP2003334063A/en not_active Withdrawn
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CN107412998A (en) * | 2017-04-18 | 2017-12-01 | 桂林理工大学 | A kind of method for bisphenol S of being degraded using white-rot fungi crude enzyme liquid |
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