JP2603182B2 - 有機塩素化合物分解菌の培養方法 - Google Patents
有機塩素化合物分解菌の培養方法Info
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- JP2603182B2 JP2603182B2 JP5059292A JP5929293A JP2603182B2 JP 2603182 B2 JP2603182 B2 JP 2603182B2 JP 5059292 A JP5059292 A JP 5059292A JP 5929293 A JP5929293 A JP 5929293A JP 2603182 B2 JP2603182 B2 JP 2603182B2
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- methane
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- organochlorine compound
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/59—Biological synthesis; Biological purification
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機塩素化合物分解能
を有するメタン資化性細菌の有機塩素化合物分解能力を
向上、安定化させる培養方法に関するものである。
を有するメタン資化性細菌の有機塩素化合物分解能力を
向上、安定化させる培養方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種の工場からの排水・排ガス、或いは
それらの工場周辺の地下水・土壌中には、トリクロロエ
チレン等の有機塩素化合物が混入している場合があり、
近年環境汚染等の見地からこれらの物質の有効な除去技
術の確立が切望されている。従来の除去技術としては、
揮発性有機塩素化合物については、エアーストリッピン
グによる大気放散、活性炭による吸着除去等があるが、
これらの方法は必ずしも汚染物を分解・無害化するもの
ではなく、また汚染物を吸着飽和した使用済み活性炭な
どの新たな有害廃棄物を生み出していた。
それらの工場周辺の地下水・土壌中には、トリクロロエ
チレン等の有機塩素化合物が混入している場合があり、
近年環境汚染等の見地からこれらの物質の有効な除去技
術の確立が切望されている。従来の除去技術としては、
揮発性有機塩素化合物については、エアーストリッピン
グによる大気放散、活性炭による吸着除去等があるが、
これらの方法は必ずしも汚染物を分解・無害化するもの
ではなく、また汚染物を吸着飽和した使用済み活性炭な
どの新たな有害廃棄物を生み出していた。
【０００３】一方、有機塩素化合物の有効かつ効率的な
除去・無害化方法として、微生物を用いる方法が幾つか
報告されており、その中でも特開平２−９２２７４号公
報に記載されているメチロシナス属細菌は、他の分解微
生物に比べて優れた有機塩素化合物分解能を有している
ことが知られている。このメチロシナス属細菌は、トリ
クロロエチレン及びその類縁化合物、すなわちシス−
１，２−ジクロロエチレン、トランス−１，２−ジクロ
ロエチレン、１，１−ジクロロエチレン、１，１，２，
２−テトラクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタ
ン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム等を分解す
る性質を有し、例えば１０ｐｐｍの高濃度トリクロロエ
チレンを１０日間で約半分に分解する能力を持つ。
除去・無害化方法として、微生物を用いる方法が幾つか
報告されており、その中でも特開平２−９２２７４号公
報に記載されているメチロシナス属細菌は、他の分解微
生物に比べて優れた有機塩素化合物分解能を有している
ことが知られている。このメチロシナス属細菌は、トリ
クロロエチレン及びその類縁化合物、すなわちシス−
１，２−ジクロロエチレン、トランス−１，２−ジクロ
ロエチレン、１，１−ジクロロエチレン、１，１，２，
２−テトラクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタ
ン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム等を分解す
る性質を有し、例えば１０ｐｐｍの高濃度トリクロロエ
チレンを１０日間で約半分に分解する能力を持つ。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このメチロシ
ナス属細菌を実際の有機塩素化合物の無害化手段として
利用する場合には、分解能力が優れているとはいえ、現
状の能力では処理装置が相当に大きな設備になってしま
う。そこで、実用化のためにはメチロシナス属細菌の分
解能力をさらに向上させることが望まれていた。また、
有機塩素化合物の分解能力には培養の度にバラツキが認
められたり、菌体濃度にバラツキが認められることが多
く、高い分解能力と高い菌濃度とを安定的に発現させる
培養方法の確立が求められていた。そこで、本発明は、
前記の諸要求を満足する高い分解能力と高い菌濃度とを
安定的に発現させることのできる有機塩素化合物分解菌
の培養方法を提供することを課題とする。
ナス属細菌を実際の有機塩素化合物の無害化手段として
利用する場合には、分解能力が優れているとはいえ、現
状の能力では処理装置が相当に大きな設備になってしま
う。そこで、実用化のためにはメチロシナス属細菌の分
解能力をさらに向上させることが望まれていた。また、
有機塩素化合物の分解能力には培養の度にバラツキが認
められたり、菌体濃度にバラツキが認められることが多
く、高い分解能力と高い菌濃度とを安定的に発現させる
培養方法の確立が求められていた。そこで、本発明は、
前記の諸要求を満足する高い分解能力と高い菌濃度とを
安定的に発現させることのできる有機塩素化合物分解菌
の培養方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは、メタン資化性細菌の有機塩素化合物
分解能力を向上、安定化させる為に、培養液の組成に関
する検討を行った。その結果、有機塩素化合物の分解能
力と増殖菌体量には培養液の銅濃度が大きく影響するこ
とがわかり、本発明に至った。
に、本発明者らは、メタン資化性細菌の有機塩素化合物
分解能力を向上、安定化させる為に、培養液の組成に関
する検討を行った。その結果、有機塩素化合物の分解能
力と増殖菌体量には培養液の銅濃度が大きく影響するこ
とがわかり、本発明に至った。
【０００６】すなわち本発明は、有機塩素化合物分解能
を有するメタン資化性細菌を、銅濃度０．０２４〜０．
１８μｍｏｌ／ｌの範囲の培養液で培養することを特徴
とする有機塩素化合物分解菌の培養方法としたものであ
る。また、培養液の銅濃度が、０．０２４μｍｏｌ／ｌ
以下の場合には増殖量にバラツキが生じる。上記におい
て、メタン資化性細菌としては、メチロシナス属、メチ
ロシスティス属等で有機塩素化合物分解能を有しメタン
資化性であればいかなる微生物でもよい。メチロシナス
属細菌としては、たとえば、メチロシナス・トリコスポ
リウム・ＴＳＵＫＵＢＡ（微工研菌寄Ｎｏ．１０００
４）が使用できる。
を有するメタン資化性細菌を、銅濃度０．０２４〜０．
１８μｍｏｌ／ｌの範囲の培養液で培養することを特徴
とする有機塩素化合物分解菌の培養方法としたものであ
る。また、培養液の銅濃度が、０．０２４μｍｏｌ／ｌ
以下の場合には増殖量にバラツキが生じる。上記におい
て、メタン資化性細菌としては、メチロシナス属、メチ
ロシスティス属等で有機塩素化合物分解能を有しメタン
資化性であればいかなる微生物でもよい。メチロシナス
属細菌としては、たとえば、メチロシナス・トリコスポ
リウム・ＴＳＵＫＵＢＡ（微工研菌寄Ｎｏ．１０００
４）が使用できる。
【０００７】
【作用】有機塩素化合物をメタン資化性細菌によって分
解する反応には、メタン資化性細菌が生産する酵素メタ
ンモノオキシゲナーゼ（ＭＭＯ）が関与すると考えられ
ている。元来、ＭＭＯはＮＡＤＨを還元剤としてメタン
と酸素をメタノールに代謝する反応を触媒する酵素であ
る。ＭＭＯは大きく分けて２種類、即ち、可溶性ＭＭＯ
と膜画分ＭＭＯとがあり、可溶性ＭＭＯは膜分画性ＭＭ
Ｏよりも基質特異性が広いことが知られている。また、
可溶性ＭＭＯの生成のためには、培養液の銅イオンが低
濃度であることが望ましいことがわかっている。
解する反応には、メタン資化性細菌が生産する酵素メタ
ンモノオキシゲナーゼ（ＭＭＯ）が関与すると考えられ
ている。元来、ＭＭＯはＮＡＤＨを還元剤としてメタン
と酸素をメタノールに代謝する反応を触媒する酵素であ
る。ＭＭＯは大きく分けて２種類、即ち、可溶性ＭＭＯ
と膜画分ＭＭＯとがあり、可溶性ＭＭＯは膜分画性ＭＭ
Ｏよりも基質特異性が広いことが知られている。また、
可溶性ＭＭＯの生成のためには、培養液の銅イオンが低
濃度であることが望ましいことがわかっている。
【０００８】これらの状況から、本発明により培養した
メタン資化性細菌の有機塩素化合物の分解能力が高い要
因は、培養液の銅濃度を低くしたことで、生成されるＭ
ＭＯの大部分が基質特異性の広い可溶性ＭＭＯとなり、
有機塩素化合物分解反応の触媒効果が高かったためと考
えられる。
メタン資化性細菌の有機塩素化合物の分解能力が高い要
因は、培養液の銅濃度を低くしたことで、生成されるＭ
ＭＯの大部分が基質特異性の広い可溶性ＭＭＯとなり、
有機塩素化合物分解反応の触媒効果が高かったためと考
えられる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 実施例１ メチロシナス属細菌のトリクロロエチレン分解能力に及
ぼす培養液銅イオン濃度の影響を、以下に示す方法で確
認した。表１に試験に用いた培養液の銅濃度を示す。Ａ
系が対照系列として、銅濃度は従来の濃度である０．２
４μｍｏｌ／ｌとした。その他の系列の銅濃度は、０．
００６〜０．１８μｍｏｌ／ｌとした。
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 実施例１ メチロシナス属細菌のトリクロロエチレン分解能力に及
ぼす培養液銅イオン濃度の影響を、以下に示す方法で確
認した。表１に試験に用いた培養液の銅濃度を示す。Ａ
系が対照系列として、銅濃度は従来の濃度である０．２
４μｍｏｌ／ｌとした。その他の系列の銅濃度は、０．
００６〜０．１８μｍｏｌ／ｌとした。
【００１０】
【表１】
【００１１】培養液の銅（硫酸銅）以外の組成を表２に
示す。
示す。
【表２】
【００１２】いずれの培養液も、銅以外の組成は同一と
した。各培養液２０ｍｌをそれぞれ密閉型バイアル瓶
（容量１２５ｍｌ）に入れ、気相部分をメタンガス濃度
１６ｖ／ｖ％の空気・メタン混合ガスで満たし、０．６
ｍｌのメチロシナス・トリコスポリウム・ＴＳＵＫＵＢ
Ａの前培養液を加えて、温度３０℃、６１時間の振とう
培養を行った。その後、遠心分離機により菌体を集菌
し、トリクロロエチレン分解能力を測定した。
した。各培養液２０ｍｌをそれぞれ密閉型バイアル瓶
（容量１２５ｍｌ）に入れ、気相部分をメタンガス濃度
１６ｖ／ｖ％の空気・メタン混合ガスで満たし、０．６
ｍｌのメチロシナス・トリコスポリウム・ＴＳＵＫＵＢ
Ａの前培養液を加えて、温度３０℃、６１時間の振とう
培養を行った。その後、遠心分離機により菌体を集菌
し、トリクロロエチレン分解能力を測定した。
【００１３】表３にトリクロロエチレン分解能力の測定
結果を示す。トリクロロエチレンの分解反応は残留トリ
クロロエチレン濃度に対して、下記一次反応（ａ）に従
って行われるため、分解能力は一次反応定数を指標とし
て表した。一次反応定数が大きいほど、分解能力が高い
ことを意味する。 （ａ）一次反応 ・・・ ｄＣ／ｄｔ＝ｋ1 ×Ｘ×Ｃ Ｃ ： トリクロロエチレン濃度（ｍｇ／ｌ） ｔ ： 反応時間（ｈｒ） ｋ1 ： 一次反応定数（ｌ／ｇ・ｈｒ） Ｘ ： 菌体濃度（ｇ／ｌ）
結果を示す。トリクロロエチレンの分解反応は残留トリ
クロロエチレン濃度に対して、下記一次反応（ａ）に従
って行われるため、分解能力は一次反応定数を指標とし
て表した。一次反応定数が大きいほど、分解能力が高い
ことを意味する。 （ａ）一次反応 ・・・ ｄＣ／ｄｔ＝ｋ1 ×Ｘ×Ｃ Ｃ ： トリクロロエチレン濃度（ｍｇ／ｌ） ｔ ： 反応時間（ｈｒ） ｋ1 ： 一次反応定数（ｌ／ｇ・ｈｒ） Ｘ ： 菌体濃度（ｇ／ｌ）
【００１４】
【表３】 表３に示すように、メチロシナス属細菌を培養液の銅濃
度を０．１８μｍｏｌ／ｌ以下で培養した場合、従来の
銅濃度０．２４μｍｏｌ／ｌよりも２〜２．５倍高いト
リクロロエチレン分解能力を持つ菌体を得ることが確認
された。また、銅濃度が０．０２４μｍｏｌ／ｌ未満の
時は、増殖量にバラツキが認められ、菌体濃度が変動す
ることが確認された。
度を０．１８μｍｏｌ／ｌ以下で培養した場合、従来の
銅濃度０．２４μｍｏｌ／ｌよりも２〜２．５倍高いト
リクロロエチレン分解能力を持つ菌体を得ることが確認
された。また、銅濃度が０．０２４μｍｏｌ／ｌ未満の
時は、増殖量にバラツキが認められ、菌体濃度が変動す
ることが確認された。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明の培養方法に従え
ばトリクロロエチレン等の有機塩素化合物の分解能力が
従来よりも高いメタン資化性細菌を培養することが可能
である。本発明は、有機塩素化合物に汚染された地下
水、排ガス、土壌等の処理をメタン資化性細菌により行
う場合に、今後広く採用されていくものと確信する。
ばトリクロロエチレン等の有機塩素化合物の分解能力が
従来よりも高いメタン資化性細菌を培養することが可能
である。本発明は、有機塩素化合物に汚染された地下
水、排ガス、土壌等の処理をメタン資化性細菌により行
う場合に、今後広く採用されていくものと確信する。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 //(Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｃ１２Ｒ 1:01） (72)発明者 三島 浩二 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株式会社 荏原総合研究所内 (72)発明者 下村 達夫 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株式会社 荏原総合研究所内 (72)発明者 岡田 扶佐子 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株式会社 荏原総合研究所内 (56)参考文献 特開 平２−92274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−41488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−116680（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−5581（ＪＰ，Ａ) ＡＰＰＬ．ＥＮＶＩＲＯＮ．ＭＩＣＲ ＯＢＩＯＬ．，58（11）（1992．ＮＯ Ｖ．）Ｐ．3701−3708
Claims (1)
- 【請求項１】 有機塩素化合物分解能を有するメタン資
化性細菌を、銅濃度０．０２４〜０．１８μｍｏｌ／ｌ
の範囲の培養液で培養することを特徴とする有機塩素化
合物分解菌の培養方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059292A JP2603182B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 有機塩素化合物分解菌の培養方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5059292A JP2603182B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 有機塩素化合物分解菌の培養方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245760A JPH06245760A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2603182B2 true JP2603182B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=13109166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5059292A Expired - Fee Related JP2603182B2 (ja) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | 有機塩素化合物分解菌の培養方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2603182B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328987B2 (ja) * | 1973-05-23 | 1978-08-17 | ||
| GB1467022A (en) * | 1974-01-07 | 1977-03-16 | Shell Int Research | Cultivating of methane-utilising micro-organisms |
| GB1514485A (en) * | 1974-08-12 | 1978-06-14 | Shell Int Research | Regulation of assimilable nitrogen in microbiological processes |
| JPH0650980B2 (ja) * | 1988-09-27 | 1994-07-06 | 国立環境研究所長 | 脂肪族塩素化合物の微生物的分解方法及びその微生物 |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP5059292A patent/JP2603182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ＡＰＰＬ．ＥＮＶＩＲＯＮ．ＭＩＣＲＯＢＩＯＬ．，５８（１１）（１９９２．ＮＯＶ．）Ｐ．３７０１−３７０８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06245760A (ja) | 1994-09-06 |
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Legal Events
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