JP2006281010A - 木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】森林伐採木、街路樹・公園等の剪定枝葉、枯損樹木、建築現場から発生する廃木材等の木質廃材を効率的に分解できる分解剤を提供する。
【解決手段】（１）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６６であるヒラタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
（２）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６８であるヒイロタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
（３）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６７であるシロアミタケ属の１種の生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
【解決手段】（１）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６６であるヒラタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
（２）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６８であるヒイロタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
（３）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６７であるシロアミタケ属の１種の生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
Description
本発明は木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法、特に微生物を用いた木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法に関する。
ダム工事や道路工事等に伴い発生する森林伐採木や、街路樹・公園等の剪定枝葉、枯損樹木、建築現場から発生する廃木材等の木質廃材は、年間１，５８３万トン排出されていると推定されている（バイオマスニッポン；小宮ら編、日刊工業新聞社、２００３）。これらのうち一部は利用されているが、大部分は焼却または埋め立てによって処分されている。
しかしながら、焼却による処分は、二酸化炭素による環境破壊を助長し、また多量の煙が近隣に迷惑を及ぼすという問題がある。また、埋め立てによる処分は、木質有機物が土壌伝染病菌の温床となり植物に障害が発生する危険がある。
しかしながら、焼却による処分は、二酸化炭素による環境破壊を助長し、また多量の煙が近隣に迷惑を及ぼすという問題がある。また、埋め立てによる処分は、木質有機物が土壌伝染病菌の温床となり植物に障害が発生する危険がある。
近年では、木質廃材を発酵して堆肥化する処理方法が提案されているが、木材は難分解性のリグニンやセルロースを多量に含有しているので、チップ化して堆積しておくだけでは堆肥化に極めて長い日数を要し、実用的ではない。
そこで、木質廃材の発酵を促進するために、例えば小麦フスマを添加することが提案されている（特許文献１）。
また、セルロースやリグニン等を分解する能力を有する微生物を利用した発酵促進剤の開発も行われている（特許文献２）。
特開２００２−１２６０号公報
特開２００３−１６０３９０号公報
そこで、木質廃材の発酵を促進するために、例えば小麦フスマを添加することが提案されている（特許文献１）。
また、セルロースやリグニン等を分解する能力を有する微生物を利用した発酵促進剤の開発も行われている（特許文献２）。
しかしながら、上記技術においては分解能が十分ではなく、未だ改良の余地があった。
本発明の目的は、森林伐採木、街路樹・公園等の剪定枝葉、枯損樹木、建築現場から発生する廃木材等の木質廃材を効率的に分解できる分解剤を提供することである。
本発明の目的は、森林伐採木、街路樹・公園等の剪定枝葉、枯損樹木、建築現場から発生する廃木材等の木質廃材を効率的に分解できる分解剤を提供することである。
前記目的を達成するために本発明者が検討を行った結果、ある種の特定の微生物を用いることにより、短期間で木質廃材を分解できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法に関する。
（１）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６６であるヒラタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
（２）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６８であるヒイロタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
（３）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６７であるシロアミタケ属の１種の生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
すなわち、本発明は、以下の木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法に関する。
（１）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６６であるヒラタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
（２）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６８であるヒイロタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
（３）受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６７であるシロアミタケ属の１種の生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
（４）前記１に記載の分解剤を木質廃材に添加し、１５〜３５℃、ｐＨ４〜７の条件下で、該廃材を分解させることを特徴とする木質廃材分解処理方法。
（５）前記２に記載の分解剤を木質廃材に添加し、１５〜４０℃、ｐＨ４〜７の条件下で、該廃材を分解させることを特徴とする木質廃材分解処理方法。
（６）前記３に記載の分解剤を木質廃材に添加し、１０〜３５℃、ｐＨ４〜７の条件下で、該廃材を分解させることを特徴とする木質廃材分解処理方法。
（５）前記２に記載の分解剤を木質廃材に添加し、１５〜４０℃、ｐＨ４〜７の条件下で、該廃材を分解させることを特徴とする木質廃材分解処理方法。
（６）前記３に記載の分解剤を木質廃材に添加し、１０〜３５℃、ｐＨ４〜７の条件下で、該廃材を分解させることを特徴とする木質廃材分解処理方法。
本発明の木質廃材分解剤によれば、平成１７年 ３月２３日付で受領された３菌株を用いることにより、森林伐採木、街路樹・公園等の剪定枝葉、枯損樹木、建築現場から発生する廃木材等の木質廃材を、環境に無害な方法で、効率的に分解することができる。
以下に本発明について詳細に説明する。
本発明の木質廃材分解剤は、下記の受領番号ＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６６であるヒラタケの生菌体、受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６８であるヒイロタケの生菌体、あるいは受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６７である微生物の生菌体を含むものである。
［１］１０９９菌（ヒラタケ）
ヒラタケ（Pleurotus ostreatus）は、担子菌類、キシメジ科、ヒラタケ属に属する茸である。
本発明において用いられるヒラタケは、新菌株であり、平成１７年 ３月２３日付で、産業技術総合研究所 特許生物寄託センターに受領されている。
科学的性質等は以下の通りである。
(１)培養的・形態的性質
＜麦芽エキス・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は４２ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
９日目でコロニー径は９０ｍｍ。シャーレ全体が菌糸体で覆われる。肉眼で菌糸は白色。
＜ポテト・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
６日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は４０ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
１１日目でシャーレ全体が菌糸体で覆われる。肉眼で菌糸は白色。
本発明の木質廃材分解剤は、下記の受領番号ＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６６であるヒラタケの生菌体、受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６８であるヒイロタケの生菌体、あるいは受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６７である微生物の生菌体を含むものである。
［１］１０９９菌（ヒラタケ）
ヒラタケ（Pleurotus ostreatus）は、担子菌類、キシメジ科、ヒラタケ属に属する茸である。
本発明において用いられるヒラタケは、新菌株であり、平成１７年 ３月２３日付で、産業技術総合研究所 特許生物寄託センターに受領されている。
科学的性質等は以下の通りである。
(１)培養的・形態的性質
＜麦芽エキス・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は４２ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
９日目でコロニー径は９０ｍｍ。シャーレ全体が菌糸体で覆われる。肉眼で菌糸は白色。
＜ポテト・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
６日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は４０ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
１１日目でシャーレ全体が菌糸体で覆われる。肉眼で菌糸は白色。
(２)生理学的・化学分類学的性質
＜生育温度＞
生育温度は１５〜３５℃、旺盛な生育温度は２０〜３５℃、最適生育温度は２５℃であった。また、１０℃、４０℃ではほとんど生育しなかった。
＜生育ｐＨ＞
生育可能なｐＨ範囲はｐＨ４〜７であり、最適生育ｐＨは６付近であった。
＜生育温度＞
生育温度は１５〜３５℃、旺盛な生育温度は２０〜３５℃、最適生育温度は２５℃であった。また、１０℃、４０℃ではほとんど生育しなかった。
＜生育ｐＨ＞
生育可能なｐＨ範囲はｐＨ４〜７であり、最適生育ｐＨは６付近であった。
［２］３１９９菌（ヒイロタケ）
ヒイロタケ（Pycnoporus coccineus）は、担子菌類、タコウキン科、シュタケ属に属する茸である。
本発明において用いられるヒイロタケは、新菌株であり、平成１７年 ３月２３日付で、産業技術総合研究所 特許生物寄託センターに受領されている。
科学的性質等は以下の通りである。
(１)培養的・形態的性質
＜麦芽エキス・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は４９ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
８日目でコロニー径は９０ｍｍ。シャーレ全体が菌糸体で覆われる。８日目までは肉眼では菌糸は白色を呈し、その後ところどころ橙色を呈する。
＜ポテト・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育で、コロニー径は５７ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
８日目でシャーレ全体が菌糸体で覆われる。７日目までは肉眼では菌糸は白色を呈し、その後ところどころ橙色を呈する。
ヒイロタケ（Pycnoporus coccineus）は、担子菌類、タコウキン科、シュタケ属に属する茸である。
本発明において用いられるヒイロタケは、新菌株であり、平成１７年 ３月２３日付で、産業技術総合研究所 特許生物寄託センターに受領されている。
科学的性質等は以下の通りである。
(１)培養的・形態的性質
＜麦芽エキス・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は４９ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
８日目でコロニー径は９０ｍｍ。シャーレ全体が菌糸体で覆われる。８日目までは肉眼では菌糸は白色を呈し、その後ところどころ橙色を呈する。
＜ポテト・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育で、コロニー径は５７ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
８日目でシャーレ全体が菌糸体で覆われる。７日目までは肉眼では菌糸は白色を呈し、その後ところどころ橙色を呈する。
(２)生理学的・化学分類学的性質
＜生育温度＞
生育温度は１５〜４０℃、旺盛な生育温度は２０〜４０℃、最適生育温度は３５℃であった。また、１０℃、４５℃ではほとんど生育しなかった。
＜生育ｐＨ＞
生育可能なｐＨ範囲はｐＨ４〜７であり、最適生育ｐＨは５〜６であった。
＜生育温度＞
生育温度は１５〜４０℃、旺盛な生育温度は２０〜４０℃、最適生育温度は３５℃であった。また、１０℃、４５℃ではほとんど生育しなかった。
＜生育ｐＨ＞
生育可能なｐＨ範囲はｐＨ４〜７であり、最適生育ｐＨは５〜６であった。
［３］３１９７菌（タコウキン科シロアミタケ属の１種）
本微生物の菌学的性質を詳細に検討したが、既知の菌と同定するには至らなかった。しかしながら、後記する実施例から明らかなように、この菌は、新菌株であり、代表的なリグニン分解菌として従来知られているカワラタケよりもリグニン分解活性に優れている。本菌株は、平成１７年 ３月２３日付で、産業技術総合研究所 特許生物寄託センターに受領されている。
科学的性質等は以下の通りである。
(１)培養的・形態的性質
＜麦芽エキス・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は５９ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
８日目でコロニー径は９０ｍｍ。シャーレ全体が菌糸体で覆われる。肉眼で菌糸は白色。
＜ポテト・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は６９ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
７日目でシャーレ全体が菌糸体で覆われる。肉眼で菌糸は白色。
本微生物の菌学的性質を詳細に検討したが、既知の菌と同定するには至らなかった。しかしながら、後記する実施例から明らかなように、この菌は、新菌株であり、代表的なリグニン分解菌として従来知られているカワラタケよりもリグニン分解活性に優れている。本菌株は、平成１７年 ３月２３日付で、産業技術総合研究所 特許生物寄託センターに受領されている。
科学的性質等は以下の通りである。
(１)培養的・形態的性質
＜麦芽エキス・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は５９ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
８日目でコロニー径は９０ｍｍ。シャーレ全体が菌糸体で覆われる。肉眼で菌糸は白色。
＜ポテト・グルコース寒天培地（２５℃）での生育状態＞
５日目で旺盛な生育を示し、コロニー径は６９ｍｍ。白色で密な菌糸層、気中菌糸を多量に生じる。
７日目でシャーレ全体が菌糸体で覆われる。肉眼で菌糸は白色。
(２)生理学的・化学分類学的性質
＜生育温度＞
生育温度は１０〜３５℃、旺盛な生育温度は１５〜３５℃、最適生育温度は３５℃であった。また、５℃、４０℃ではほとんど生育しなかった。
＜生育ｐＨ＞
生育可能なｐＨ範囲はｐＨ４〜７であり、最適生育ｐＨは５〜６であった。
＜生育温度＞
生育温度は１０〜３５℃、旺盛な生育温度は１５〜３５℃、最適生育温度は３５℃であった。また、５℃、４０℃ではほとんど生育しなかった。
＜生育ｐＨ＞
生育可能なｐＨ範囲はｐＨ４〜７であり、最適生育ｐＨは５〜６であった。
上記３菌株を木質廃材分解処理に使用する際は、培養液あるいは培養菌体をそのまま用いてもよく、または適切な基材と混合して使用することもできる。すなわち、上記生菌体の培養液をそのまま、あるいは懸濁液状、泥状、スラリー状の培養物、または乾燥菌体や胞子として使用でき、その形態は液状、粉末状、顆粒状、またはペースト状の形態を有するものであってもよい。
また、基材と混合して使用する基材としては、例えば鋸屑、籾殻、蕎麦殻、トウモロコシ外皮、米糠、落葉、腐葉土、珪藻土、バーミキュライト、バーライト、ベントナイト、ゼオライト、赤玉土、土、砂、泥炭、木炭、活性炭、石炭、コークスなどを挙げることができる。
また、基材と混合して使用する基材としては、例えば鋸屑、籾殻、蕎麦殻、トウモロコシ外皮、米糠、落葉、腐葉土、珪藻土、バーミキュライト、バーライト、ベントナイト、ゼオライト、赤玉土、土、砂、泥炭、木炭、活性炭、石炭、コークスなどを挙げることができる。
本発明の木質廃材分解方法は、上記分解剤を木質廃材に添加し、各生菌体の最適温度及びｐＨ条件下で培養し、該廃材を分解させることを特徴とする。バッチ法、連続法、半連続法等のいずれをも用いることができる。
均一に且つ速やかに分解するために、廃材は約０．５〜３ｃｍの大きさのチップにしておくことが好ましい。
また、他の木質分解性微生物又は分解助剤等と共に用いてもよい。さらに必要に応じて各種の炭素源あるいは窒素源を添加することができる。炭素源としては、ブドウ糖、ショ類、マルトース、サッカロース、上白糖、黒糖、糖蜜、廃糖蜜、マルツエキス等が挙げられる。窒素源としては、肉エキス、ペプトン、グルテンミール、大豆粉、乾燥酵母、酵母エキス、硫酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム塩、尿素等が挙げられる。その他、必要に応じて、ナトリウム塩、マグネシウム塩、マンガン塩、鉄塩、カルシウム塩、リン酸塩等の無機塩類や、イノシトール、ビタミンＢ1塩酸塩、Ｌ−アスパラギン、ビオチン等のビタミン類を添加してもよい。
均一に且つ速やかに分解するために、廃材は約０．５〜３ｃｍの大きさのチップにしておくことが好ましい。
また、他の木質分解性微生物又は分解助剤等と共に用いてもよい。さらに必要に応じて各種の炭素源あるいは窒素源を添加することができる。炭素源としては、ブドウ糖、ショ類、マルトース、サッカロース、上白糖、黒糖、糖蜜、廃糖蜜、マルツエキス等が挙げられる。窒素源としては、肉エキス、ペプトン、グルテンミール、大豆粉、乾燥酵母、酵母エキス、硫酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム塩、尿素等が挙げられる。その他、必要に応じて、ナトリウム塩、マグネシウム塩、マンガン塩、鉄塩、カルシウム塩、リン酸塩等の無機塩類や、イノシトール、ビタミンＢ1塩酸塩、Ｌ−アスパラギン、ビオチン等のビタミン類を添加してもよい。
本発明において、「木質廃材」とは、植物の根部、幹部、枝部、小枝部等の樹木に由来する材料を意味し、具体例としては、山間部でのダム工事や道路工事等に伴い発生する森林伐採木や伐採根、緑地、街路樹、公園、植栽樹木等の剪定枝葉、枯損樹木、建築現場から発生する廃木材等を挙げることができる。
また、本発明において、木質廃材としては、針葉樹でも広葉樹でもよい。
針葉樹としては、ソテツ科、イチョウ科、イチイ科、マキ科、イヌガヤ科、マツ科、コウヤマキ科、スギ科、ヒノキ科の樹木が挙げられる。
広葉樹としては、コショウ科、ヤナギ科、ヤマモモ科、クルミ科、カバノキ科、ブナ科、ニレ科、クワ科、ヤマグルマ科、フサザクラ科、カツラ科、アケビ科、メギ科、モクレン科、クスノキ科、ユキノシタ科、トベラ科、マンサク科、スズカケノキ科、バラ科、マメ科、ミカン科、センダン科、トウダイグサ科、ツゲ科、ウルシ科、モチノキ科、ニシキギ科、カエデ科、トチノキ科、アワブキ科、クロウメモドキ科、ブドウ科、シナノキ科、アオイ科、マタタビ科、ツバキ科、イイギリ科、キブシ科、ジンチョウゲ科,グミ科、ミソハギ科、ザクロ科、ウコギ科、ミズキ科、リョウブ科の樹木が挙げられる。
針葉樹としては、ソテツ科、イチョウ科、イチイ科、マキ科、イヌガヤ科、マツ科、コウヤマキ科、スギ科、ヒノキ科の樹木が挙げられる。
広葉樹としては、コショウ科、ヤナギ科、ヤマモモ科、クルミ科、カバノキ科、ブナ科、ニレ科、クワ科、ヤマグルマ科、フサザクラ科、カツラ科、アケビ科、メギ科、モクレン科、クスノキ科、ユキノシタ科、トベラ科、マンサク科、スズカケノキ科、バラ科、マメ科、ミカン科、センダン科、トウダイグサ科、ツゲ科、ウルシ科、モチノキ科、ニシキギ科、カエデ科、トチノキ科、アワブキ科、クロウメモドキ科、ブドウ科、シナノキ科、アオイ科、マタタビ科、ツバキ科、イイギリ科、キブシ科、ジンチョウゲ科,グミ科、ミソハギ科、ザクロ科、ウコギ科、ミズキ科、リョウブ科の樹木が挙げられる。
針葉樹は広葉樹に比べてリグニン含量が多く、且つ針葉樹のリグニンは、広葉樹のリグニンよりも分解されにくい構造をしている。上述の通り、廃材は針葉樹でも広葉樹でもよいが、上記の樹木の中でも、針葉樹において好適に用いられ、スギ科の樹木に最も有効に用いられる。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。配合量については特に断りのない限り質量％を示す。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。配合量については特に断りのない限り質量％を示す。
＜微生物の選抜＞
（１）サンプルの採集
千葉県内の各所において、キノコ、枯死枝葉、切株の計２３０４試料中から、７６８菌株を分離した（キノコから３４４菌株、枯死枝葉及び切株から４２４菌株）。
（２）一次選抜（フェノールオキシダーゼ酵素活性）
リグニン分解力は、腐朽菌が生産分泌するフェノールオキシダーゼによるものが大きいと考えられている。一次選抜として、グアヤコール入りの平板培地（１００メッシュ スギ木粉2.0％＋グアヤコール0.1％＋寒天1.6％）に微生物を接種し、２日後の培地の褐色化程度を下記の基準により４段階評価し、フェノールオキシダーゼ酵素活性の強度を調べた。１〜３に該当する３４８菌株を選抜した。
０：褐色化しない
１：接種源のみが褐色化
２：褐色化部分の半径が１ｃｍ未満
３：褐色化部分の半径が１ｃｍ以上
（１）サンプルの採集
千葉県内の各所において、キノコ、枯死枝葉、切株の計２３０４試料中から、７６８菌株を分離した（キノコから３４４菌株、枯死枝葉及び切株から４２４菌株）。
（２）一次選抜（フェノールオキシダーゼ酵素活性）
リグニン分解力は、腐朽菌が生産分泌するフェノールオキシダーゼによるものが大きいと考えられている。一次選抜として、グアヤコール入りの平板培地（１００メッシュ スギ木粉2.0％＋グアヤコール0.1％＋寒天1.6％）に微生物を接種し、２日後の培地の褐色化程度を下記の基準により４段階評価し、フェノールオキシダーゼ酵素活性の強度を調べた。１〜３に該当する３４８菌株を選抜した。
０：褐色化しない
１：接種源のみが褐色化
２：褐色化部分の半径が１ｃｍ未満
３：褐色化部分の半径が１ｃｍ以上
（３）二次選抜（重量減少率と白色化の程度）
上記一次選抜した３４８菌株を、針葉樹クラフトパルプ培地（針葉樹クラフトパルプ＋Ｋｉｒｋ培地）、及び広葉樹クラフトパルプ培地（広葉樹クラフトパルプ＋Ｋｉｒｋ培地）で１２０日間培養した。なお、Ｋｉｒｋ培地とは、リグニン試験用の窒素源の少ない培地である。
培養後、クラフトパルプを乾燥し、重量減少率と白色化の程度を測定して上位１０菌株を選抜した。重量減少率はセルロースの減少程度、白色化の程度はリグニンの減少程度の指標となる。
なお、白色度とは、酸化マグネシウム標準白板の光の反射量を１００として、光の反射量の割合を示したものであり、ハンター白色度計を用いて測定した（ＪＩＳ Ｐ８１２３）。
上記一次選抜した３４８菌株を、針葉樹クラフトパルプ培地（針葉樹クラフトパルプ＋Ｋｉｒｋ培地）、及び広葉樹クラフトパルプ培地（広葉樹クラフトパルプ＋Ｋｉｒｋ培地）で１２０日間培養した。なお、Ｋｉｒｋ培地とは、リグニン試験用の窒素源の少ない培地である。
培養後、クラフトパルプを乾燥し、重量減少率と白色化の程度を測定して上位１０菌株を選抜した。重量減少率はセルロースの減少程度、白色化の程度はリグニンの減少程度の指標となる。
なお、白色度とは、酸化マグネシウム標準白板の光の反射量を１００として、光の反射量の割合を示したものであり、ハンター白色度計を用いて測定した（ＪＩＳ Ｐ８１２３）。
（４）三次選抜（リグニン減少率）
上記二次選抜した１０菌株をスギ木粉＋水培地（スギ木粉0.2ｇ＋水２ｍＬ）及びスギ木粉＋Ｋｉｒｋ培地で１２０日間培養後、スギ木粉の酸不溶性クラーソンリグニンを旧ＪＩＳＰ８００８パルプ材のリグニン測定方法に順じて測定し、培養開始時に対するリグニン減少率を計算した。
さらに、生育温度や成長速度等を加味して、応用面で優れた特質をもつ３菌株（１０９９菌、３１９９菌、３１９７菌）を選抜した。
上記二次選抜した１０菌株をスギ木粉＋水培地（スギ木粉0.2ｇ＋水２ｍＬ）及びスギ木粉＋Ｋｉｒｋ培地で１２０日間培養後、スギ木粉の酸不溶性クラーソンリグニンを旧ＪＩＳＰ８００８パルプ材のリグニン測定方法に順じて測定し、培養開始時に対するリグニン減少率を計算した。
さらに、生育温度や成長速度等を加味して、応用面で優れた特質をもつ３菌株（１０９９菌、３１９９菌、３１９７菌）を選抜した。
以下に、該３菌株の性質を示す。選抜された３菌株は、いずれも優れた分解能を有していた。
（表１）
１０９９菌株 ３１９９菌株 ３１９７菌株
一次選抜:フェノール酵素活性(０〜３段階)
２ ３ ３
二次選抜:重量減少率と白色化の程度
針葉樹クラフトパルプ
重量減少率（質量％） ３８．７ ３１．２ ３４．８
白色度 ５４．４ ５２．５ ５９．４
広葉樹クラフトパルプ
重量減少率（質量％） ４０．４ ４０．０ ３８．１
白色度 ６５．２ ６６．８ ７１．４
三次選抜:リグニン減少率（質量％）
スギ木粉＋水培地 ３３．８ ４２．５ ５８．８
スギ木粉＋Kirk培地 ５２．５ １８．８ ２０．０
生育温度範囲（℃） １５〜３５ １５〜４０ １０〜３５
旺盛な生育範囲（℃） ２０〜３５ ２０〜４０ １５〜３５
最適生育温度（℃） ２５ ３５ ３５
生育ｐＨ範囲 ４〜７ ４〜７ ４〜７
最適生育ｐＨ ６付近 ５〜６ ５〜６
成長速度(ｍｍ／日)
ＹＧ培地 １４．３ １３．５ １１．６
ＰＤＡ培地 １０．８ １１．５ １０．７
試験管培地での直線成長速度（ｍｍ／日）
スギ木粉培地（含水率65％）
１．７ ３．１ ３．２
スギ木粉＋フスマ１０％培地（含水率65％）
３．６ ３．８ ５．０
試験管培地での重量減少率（30日間）（％）
スギ木粉培地（含水率65％）
１１．０ ６．５ ７．４
スギ木粉＋フスマ１０％培地（含水率65％）
１８．９ １４．７ １３．６
酵素活性（Unit、PDB培地、４日目）
ラッカーゼ ０．９ １８．６ １４．８
リグニンペルオキシダーゼ ０．３ ２．５ ２．９
マンガンペルオキシダーゼ ０．９ １．６ ２．８
（表１）
１０９９菌株 ３１９９菌株 ３１９７菌株
一次選抜:フェノール酵素活性(０〜３段階)
２ ３ ３
二次選抜:重量減少率と白色化の程度
針葉樹クラフトパルプ
重量減少率（質量％） ３８．７ ３１．２ ３４．８
白色度 ５４．４ ５２．５ ５９．４
広葉樹クラフトパルプ
重量減少率（質量％） ４０．４ ４０．０ ３８．１
白色度 ６５．２ ６６．８ ７１．４
三次選抜:リグニン減少率（質量％）
スギ木粉＋水培地 ３３．８ ４２．５ ５８．８
スギ木粉＋Kirk培地 ５２．５ １８．８ ２０．０
生育温度範囲（℃） １５〜３５ １５〜４０ １０〜３５
旺盛な生育範囲（℃） ２０〜３５ ２０〜４０ １５〜３５
最適生育温度（℃） ２５ ３５ ３５
生育ｐＨ範囲 ４〜７ ４〜７ ４〜７
最適生育ｐＨ ６付近 ５〜６ ５〜６
成長速度(ｍｍ／日)
ＹＧ培地 １４．３ １３．５ １１．６
ＰＤＡ培地 １０．８ １１．５ １０．７
試験管培地での直線成長速度（ｍｍ／日）
スギ木粉培地（含水率65％）
１．７ ３．１ ３．２
スギ木粉＋フスマ１０％培地（含水率65％）
３．６ ３．８ ５．０
試験管培地での重量減少率（30日間）（％）
スギ木粉培地（含水率65％）
１１．０ ６．５ ７．４
スギ木粉＋フスマ１０％培地（含水率65％）
１８．９ １４．７ １３．６
酵素活性（Unit、PDB培地、４日目）
ラッカーゼ ０．９ １８．６ １４．８
リグニンペルオキシダーゼ ０．３ ２．５ ２．９
マンガンペルオキシダーゼ ０．９ １．６ ２．８
＜選抜菌株の同定＞
［１０９９菌］受領番号：ＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６６
１９９０年１０月１９日に千葉県館山市の腐朽木からキノコを採取して、分離した菌株を５℃で保管し、継代培養してきた菌株である。
採取時のキノコの形態的特徴から「キシメジ科ヒラタケ属ヒラタケ Tricolomataceae Pleurotus ostreatus」と分類した。
本菌は、スギ木粉＋Kirk培地でのリグニン減少率が５２．５％と高く、栄養源を与えると、リグニン、セルロース共に非常に効率よく分解する。
なお、ヒラタケ栽培にはスギ木粉が使用されるが、通常ヒラタケはスギを分解せずに、添加物であるフスマ、米ぬかのみの栄養で生育すると言われている。しかしながら、本菌はスギそのものを分解する点で他の食用ヒラタケ菌とは異なっている。
［１０９９菌］受領番号：ＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６６
１９９０年１０月１９日に千葉県館山市の腐朽木からキノコを採取して、分離した菌株を５℃で保管し、継代培養してきた菌株である。
採取時のキノコの形態的特徴から「キシメジ科ヒラタケ属ヒラタケ Tricolomataceae Pleurotus ostreatus」と分類した。
本菌は、スギ木粉＋Kirk培地でのリグニン減少率が５２．５％と高く、栄養源を与えると、リグニン、セルロース共に非常に効率よく分解する。
なお、ヒラタケ栽培にはスギ木粉が使用されるが、通常ヒラタケはスギを分解せずに、添加物であるフスマ、米ぬかのみの栄養で生育すると言われている。しかしながら、本菌はスギそのものを分解する点で他の食用ヒラタケ菌とは異なっている。
［３１９９菌］受領番号：ＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６８
２００２年に千葉県山武町でキノコを採取して分離した。リボソームＲＮＡ遺伝子のＩＴＳ１とＩＴＳ４間の塩基配列を読み、相同性検索を行ったところ、タコウキン科シュタケ属ヒイロタケと相同性が高かった。また採取時のキノコの形態的特徴から「タコウキン科シュタケ属ヒイロタケ Polyporaceae Pycnoporus coccineus」と分類した。
本菌の生育温度範囲は１５〜４０℃であり、旺盛に生育する範囲は非常に広く２０〜４０℃である。また、生育至適温度は３５℃と高く、夏季の野外で使用する場合等に有用である。
２００２年に千葉県山武町でキノコを採取して分離した。リボソームＲＮＡ遺伝子のＩＴＳ１とＩＴＳ４間の塩基配列を読み、相同性検索を行ったところ、タコウキン科シュタケ属ヒイロタケと相同性が高かった。また採取時のキノコの形態的特徴から「タコウキン科シュタケ属ヒイロタケ Polyporaceae Pycnoporus coccineus」と分類した。
本菌の生育温度範囲は１５〜４０℃であり、旺盛に生育する範囲は非常に広く２０〜４０℃である。また、生育至適温度は３５℃と高く、夏季の野外で使用する場合等に有用である。
［３１９７菌］受領番号：ＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６７
２００２年１０月１６日千葉県天津小湊町スギ林内腐朽木上からキノコを採取して、分離した。リボソームＲＮＡ遺伝子のＩＴＳ１とＩＴＳ４間の塩基配列を読み、相同性検索を行ったところ、「タコウキン科シロアミタケ属 Polyporaceae Trametes」と相同性が高く、シロアミタケ属の一種であることが推察された。
しかしながら、これらの菌学的性質を詳細に検討したが、既知の菌と同定するには至らなかった。
本菌は、スギ木粉＋水培地でのリグニン減少率が５８．８％と高い。つまり、水分存在下であれば、栄養分なしでスギのリグニンを４ヶ月間に約６０％分解することができる。
２００２年１０月１６日千葉県天津小湊町スギ林内腐朽木上からキノコを採取して、分離した。リボソームＲＮＡ遺伝子のＩＴＳ１とＩＴＳ４間の塩基配列を読み、相同性検索を行ったところ、「タコウキン科シロアミタケ属 Polyporaceae Trametes」と相同性が高く、シロアミタケ属の一種であることが推察された。
しかしながら、これらの菌学的性質を詳細に検討したが、既知の菌と同定するには至らなかった。
本菌は、スギ木粉＋水培地でのリグニン減少率が５８．８％と高い。つまり、水分存在下であれば、栄養分なしでスギのリグニンを４ヶ月間に約６０％分解することができる。
上記１０９９菌と、一般のヒラタケ、及び分解能力の高い対照菌株として、最も代表的な木材腐朽菌である旧ＪＩＳ木材耐久性試験の標準菌（タコウキン科カワラタケ属カワラタケPolyporaceae Coriolus versicolor、農業生物資源研究所保有(Trametes versicolor MAFF420002, Coriolus versicolor 林試１０３０)）について、リグニン減少率（質量％）、及びＰＤＡ培地での成長速度（ｍｍ／日）を比較した。
（表２）
１０９９菌 一般のヒラタケ 標準菌
リグニン減少率（質量％）
スギ木粉＋水培地 ３３．８ １．７ ０．７
スギ木粉＋Ｋｉｒｋ培地 ５２．５ ２０．７ ２．７
ＰＤＡ培地での成長速度（ｍｍ／日）
１０．８ ４．０ ７．７
表２に示すように、本発明にかかる１０９９菌（ヒラタケ）は、一般のヒラタケや標準菌と比較して、著しくリグニン減少率が高く、木質廃材を特異的に分解できる菌であることが確認された。
１０９９菌 一般のヒラタケ 標準菌
リグニン減少率（質量％）
スギ木粉＋水培地 ３３．８ １．７ ０．７
スギ木粉＋Ｋｉｒｋ培地 ５２．５ ２０．７ ２．７
ＰＤＡ培地での成長速度（ｍｍ／日）
１０．８ ４．０ ７．７
表２に示すように、本発明にかかる１０９９菌（ヒラタケ）は、一般のヒラタケや標準菌と比較して、著しくリグニン減少率が高く、木質廃材を特異的に分解できる菌であることが確認された。
上記３１９９菌と、タコウキン科不明種の菌株、及び分解能力の高い対照菌株として、上記標準菌について、リグニン減少率（質量％）、ＰＤＡ培地での成長速度（ｍｍ／日）、及びスギ木粉試験管培地での直線成長速度（ｍｍ／日）を比較した。
（表３）
３１９９菌 タコウキン科不明種 標準菌
リグニン減少率（質量％）
スギ木粉＋水培地 ４２．５ １７．７ ０．７
スギ木粉＋Ｋｉｒｋ培地 １８．８ ０．９ ２．７
ＰＤＡ培地での成長速度（ｍｍ／日）
１１．５ ９．５ ７．７
スギ木粉試験管培地（含水率65％）での直線成長速度（ｍｍ／日）
３．１ ２．０ １．１
３１９９菌 タコウキン科不明種 標準菌
リグニン減少率（質量％）
スギ木粉＋水培地 ４２．５ １７．７ ０．７
スギ木粉＋Ｋｉｒｋ培地 １８．８ ０．９ ２．７
ＰＤＡ培地での成長速度（ｍｍ／日）
１１．５ ９．５ ７．７
スギ木粉試験管培地（含水率65％）での直線成長速度（ｍｍ／日）
３．１ ２．０ １．１
表３に示すように、本発明にかかる３１９９菌（ヒイロタケ）は、同じタコウキン科の不明種や、標準菌と比較して、著しくリグニン減少率が高く、木質廃材を特異的に分解できる菌であることが確認された。
上記３１９７菌と、該３１９７菌と同じシロアミタケ属の一種の菌株、及び分解能力の高い対照菌株として、最も代表的な木材腐朽菌である旧ＪＩＳ木材耐久性試験の標準菌（タコウキン科カワラタケ属カワラタケPolyporaceae Coriolus versicolor、農業生物資源研究所保有(Trametes versicolor MAFF420002, Coriolus versicolor 林試１０３０)）について、リグニン減少率（質量％）、及びスギ木粉＋フスマ１０％試験管培地での直線成長速度（ｍｍ／日）を比較した。
（表４）
３１９７菌 シロアミタケ属の一種 標準菌
リグニン減少率（質量％）
スギ木粉＋水培地 ５８．８ １４．０ ０．７
スギ木粉＋Ｋｉｒｋ培地 ２０．０ １．０ ２．７
スギ木粉＋フスマ１０％試験管培地（含水率65％）での直線成長速度（ｍｍ／日）
５．０ ４．１ １．９
３１９７菌 シロアミタケ属の一種 標準菌
リグニン減少率（質量％）
スギ木粉＋水培地 ５８．８ １４．０ ０．７
スギ木粉＋Ｋｉｒｋ培地 ２０．０ １．０ ２．７
スギ木粉＋フスマ１０％試験管培地（含水率65％）での直線成長速度（ｍｍ／日）
５．０ ４．１ １．９
表４に示すように、本発明にかかる３１９７菌（タコウキン科シロアミタケ属の１種）は、他のシロアミタケ属の菌や標準菌と比較して、著しくリグニン減少率が高く、木質廃材を特異的に分解できる菌であることが確認された。
本発明の木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法は、産業廃棄物処理工業、堆肥製造、製紙工業、土壌改良等の分野で有効に利用可能である。また、本発明の木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法を用いることにより、廃材処理が労力的、経済的に軽減できるため、分解産物が有効に利用可能である。
Claims (6)
- 受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６６であるヒラタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
- 受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６８であるヒイロタケの生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
- 受領番号がＦＥＲＭ ＡＰ−２０４６７であるシロアミタケ属の１種の生菌体を主成分とする木質廃材分解剤。
- 請求項１に記載の分解剤を木質廃材に添加し、１５〜３５℃、ｐＨ４〜７の条件下で、該廃材を分解させることを特徴とする木質廃材分解処理方法。
- 請求項２に記載の分解剤を木質廃材に添加し、１５〜４０℃、ｐＨ４〜７の条件下で、該廃材を分解させることを特徴とする木質廃材分解処理方法。
- 請求項３に記載の分解剤を木質廃材に添加し、１０〜３５℃、ｐＨ４〜７の条件下で、該廃材を分解させることを特徴とする木質廃材分解処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005100689A JP2006281010A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005100689A JP2006281010A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006281010A true JP2006281010A (ja) | 2006-10-19 |
Family
ID=37403469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005100689A Pending JP2006281010A (ja) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | 木質廃材分解剤及び木質廃材分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006281010A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008245629A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kyushu Univ | 木質系廃棄物処理用微生物製剤 |
| JP2010200707A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Hyphagenesis Co Ltd | リグニン分解微生物 |
| JP2010254612A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 抗酸化剤、化粧料組成物および抗酸化剤の製造方法 |
| JP2010254611A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 抗酸化剤、化粧料組成物および抗酸化剤の製造方法 |
| JP2013082590A (ja) * | 2011-10-11 | 2013-05-09 | Otani Zoen:Kk | 剪定枝葉を発酵処理して堆肥化する堆肥の製造方法 |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005100689A patent/JP2006281010A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008245629A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kyushu Univ | 木質系廃棄物処理用微生物製剤 |
| JP2010200707A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Hyphagenesis Co Ltd | リグニン分解微生物 |
| JP2010254612A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 抗酸化剤、化粧料組成物および抗酸化剤の製造方法 |
| JP2010254611A (ja) * | 2009-04-24 | 2010-11-11 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 抗酸化剤、化粧料組成物および抗酸化剤の製造方法 |
| JP2013082590A (ja) * | 2011-10-11 | 2013-05-09 | Otani Zoen:Kk | 剪定枝葉を発酵処理して堆肥化する堆肥の製造方法 |
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