JP3017442B2 - 硝化菌培養方法 - Google Patents
硝化菌培養方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は硝化菌の液体培養方法の
改良に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明
は、農作物、園芸作物などの栽培植物の生育に必要な硝
酸態窒素を供給する硝化菌を、迅速に増殖させ、短期間
で高密度に培養するための硝化菌の液体培養方法及び該
方法により生成する培養物に関するものである。
改良に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明
は、農作物、園芸作物などの栽培植物の生育に必要な硝
酸態窒素を供給する硝化菌を、迅速に増殖させ、短期間
で高密度に培養するための硝化菌の液体培養方法及び該
方法により生成する培養物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、農作物、花木、園芸作物などの生
育には、硝酸態窒素が重要な役割を果していることが知
られている。農耕地では、土壌中に生息する硝化菌、す
なわち亜硝酸菌及び硝酸菌の作用により、施用されたア
ンモニア態窒素が硝酸態窒素に変化して作物に利用され
ている。
育には、硝酸態窒素が重要な役割を果していることが知
られている。農耕地では、土壌中に生息する硝化菌、す
なわち亜硝酸菌及び硝酸菌の作用により、施用されたア
ンモニア態窒素が硝酸態窒素に変化して作物に利用され
ている。
【０００３】一方、市販の園芸用育苗培土では、このよ
うな硝酸化成作用が進行しないため、培土中に硝酸態窒
素を添加しておくことが不可欠であるが、硝酸態窒素は
土壌に対する吸着性に乏しいため、播種後の灌水により
容易に溶脱され、窒素肥料効率が低下するという欠点が
ある。したがって、園芸用育苗培土においては、硝化菌
をアンモニア態窒素成分と共に添加し、その硝酸化成作
用を利用するのが有効である。硝化菌をこのような用途
に利用するためには、それを高密度かつ高能率で培養す
ることが重要である。
うな硝酸化成作用が進行しないため、培土中に硝酸態窒
素を添加しておくことが不可欠であるが、硝酸態窒素は
土壌に対する吸着性に乏しいため、播種後の灌水により
容易に溶脱され、窒素肥料効率が低下するという欠点が
ある。したがって、園芸用育苗培土においては、硝化菌
をアンモニア態窒素成分と共に添加し、その硝酸化成作
用を利用するのが有効である。硝化菌をこのような用途
に利用するためには、それを高密度かつ高能率で培養す
ることが重要である。
【０００４】従来、硝化菌の培養方法として、固体及び
液体培養法が試みられてきたが、いずれも硝化菌の培養
における最適条件の制約のため、高密度、高能率培養を
行うことができず、工業生産には至らなかった。すなわ
ち、固体培養法では、菌の棲息域が培地中の三相（固
相、液相、気相）のうち、わずかな液相、あるいは固相
表面に限られ、固相表面では１０数μ程度以下の孔隙内
にコロニーを形成して棲息するため、孔隙分布によって
は増殖が困難な状態に陥り、飽和状態に止まる場合もあ
ることが明らかになっており、また液体培養法に比べて
栄養源との接触度合が制約されるのを免れない。他方、
液体培養法では、このような制約はないものの、基質で
あるアンモニアは、その毒性のため高濃度で添加するこ
とができないため、最適濃度の維持が困難であるという
欠点があった。
液体培養法が試みられてきたが、いずれも硝化菌の培養
における最適条件の制約のため、高密度、高能率培養を
行うことができず、工業生産には至らなかった。すなわ
ち、固体培養法では、菌の棲息域が培地中の三相（固
相、液相、気相）のうち、わずかな液相、あるいは固相
表面に限られ、固相表面では１０数μ程度以下の孔隙内
にコロニーを形成して棲息するため、孔隙分布によって
は増殖が困難な状態に陥り、飽和状態に止まる場合もあ
ることが明らかになっており、また液体培養法に比べて
栄養源との接触度合が制約されるのを免れない。他方、
液体培養法では、このような制約はないものの、基質で
あるアンモニアは、その毒性のため高濃度で添加するこ
とができないため、最適濃度の維持が困難であるという
欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、農作物、園芸作物などの栽培植物の生育
に必要な硝酸態窒素を供給する硝化菌を、迅速に増殖さ
せ、短期間で高密度に培養することができ、しかも培養
した硝化菌を分離することなく、そのまま利用しうる、
硝化菌培養方法を提供することを目的としてなされたも
のである。
事情のもとで、農作物、園芸作物などの栽培植物の生育
に必要な硝酸態窒素を供給する硝化菌を、迅速に増殖さ
せ、短期間で高密度に培養することができ、しかも培養
した硝化菌を分離することなく、そのまま利用しうる、
硝化菌培養方法を提供することを目的としてなされたも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、液体培養
法により、硝化菌を効率よく培養する条件について鋭意
研究を重ねた結果、硝化菌の基質であるアンモニアの供
給源として、アンモニウムイオンで陽イオン交換したゼ
オライト系鉱物を液体無機栄養培地に添加し、これに硝
化菌を加えて培養することにより、アンモニウムイオン
が該ゼオライト系鉱物から水中へ徐々に溶出し、硝化菌
の培養に適したアンモニウムイオン濃度を維持すること
ができ、その目的を達成しうることを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。
法により、硝化菌を効率よく培養する条件について鋭意
研究を重ねた結果、硝化菌の基質であるアンモニアの供
給源として、アンモニウムイオンで陽イオン交換したゼ
オライト系鉱物を液体無機栄養培地に添加し、これに硝
化菌を加えて培養することにより、アンモニウムイオン
が該ゼオライト系鉱物から水中へ徐々に溶出し、硝化菌
の培養に適したアンモニウムイオン濃度を維持すること
ができ、その目的を達成しうることを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、液状無機栄養培地に
種硝化菌を接種して培養するに際し、アンモニア供給源
としてアンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオライ
ト系鉱物を用いることを特徴とする硝化菌培養方法及び
この方法により生成する培養物を提供するものである。
種硝化菌を接種して培養するに際し、アンモニア供給源
としてアンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオライ
ト系鉱物を用いることを特徴とする硝化菌培養方法及び
この方法により生成する培養物を提供するものである。
【０００８】本発明方法において用いられる硝化菌は、
アンモニアを好気的に酸化し、そのエネルギーを用いて
炭酸同化を行う化学合成独立栄養細菌であって、アンモ
ニアを酸化して亜硝酸を生成する亜硝酸細菌と亜硝酸を
酸化して硝酸生成する硝酸細菌とを意味する。亜硝酸細
菌は反応式 ＮＨ4 +＋３／２Ｏ2→ＮＯ2 -＋２Ｈ+＋Ｈ2Ｏ＋６６．５
ｋｃａｌ に従い、アンモニウムイオンを亜硝酸イオンに酸化し、
この亜硝酸イオンは、硝酸細菌により、反応式 ＮＯ2 -＋１／２Ｏ2→ＮＯ3 -＋１７．５ｋｃａｌ に従い、硝酸イオンに酸化される。
アンモニアを好気的に酸化し、そのエネルギーを用いて
炭酸同化を行う化学合成独立栄養細菌であって、アンモ
ニアを酸化して亜硝酸を生成する亜硝酸細菌と亜硝酸を
酸化して硝酸生成する硝酸細菌とを意味する。亜硝酸細
菌は反応式 ＮＨ4 +＋３／２Ｏ2→ＮＯ2 -＋２Ｈ+＋Ｈ2Ｏ＋６６．５
ｋｃａｌ に従い、アンモニウムイオンを亜硝酸イオンに酸化し、
この亜硝酸イオンは、硝酸細菌により、反応式 ＮＯ2 -＋１／２Ｏ2→ＮＯ3 -＋１７．５ｋｃａｌ に従い、硝酸イオンに酸化される。
【０００９】亜硝酸細菌としては、ニトロソモナス（Ｎ
ｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ）、ニトロソスピラ（Ｎｉｔｒ
ｏｓｏｓｐｉｒａ）、ニトロソコッカス（Ｎｉｔｒｏｓ
ｏｃｏｃｃｕｓ）、ニトロソロブス（Ｎｉｔｒｏｓｏｌ
ｏｂｕｓ）の４属が知られており、また硝酸細菌として
は、ニトロバクター（Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ）、ニト
ロスピナ（Ｎｉｔｒｏｓｐｉｎａ）、ニトロコッカス
（Ｎｉｔｒｏｃｏｃｃｕｓ）の３属が知られている。こ
れらの硝化菌は土壌や海洋などに広く生息しており、ま
た環境や栄養状態が生育に支障がない場合は、菌数と一
定時間の硝酸化成量は相関関係がある。
ｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ）、ニトロソスピラ（Ｎｉｔｒ
ｏｓｏｓｐｉｒａ）、ニトロソコッカス（Ｎｉｔｒｏｓ
ｏｃｏｃｃｕｓ）、ニトロソロブス（Ｎｉｔｒｏｓｏｌ
ｏｂｕｓ）の４属が知られており、また硝酸細菌として
は、ニトロバクター（Ｎｉｔｒｏｂａｃｔｅｒ）、ニト
ロスピナ（Ｎｉｔｒｏｓｐｉｎａ）、ニトロコッカス
（Ｎｉｔｒｏｃｏｃｃｕｓ）の３属が知られている。こ
れらの硝化菌は土壌や海洋などに広く生息しており、ま
た環境や栄養状態が生育に支障がない場合は、菌数と一
定時間の硝酸化成量は相関関係がある。
【００１０】本発明方法においては、前記硝化菌の基質
であるアンモニアの供給源として、アンモニウムイオン
で陽イオン交換したゼオライト系鉱物が用いられる。こ
のアンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオライト系
鉱物は、例えば０．５〜２規定程度の硫酸アンモニウム
水溶液１リットルに対し、ゼオライト系鉱物を０．１〜
１ｋｇ程度の割合で加え、通常常温にて十分に接触させ
たのち、水洗することにより、調製することができる。
この際、必要ならば硫酸アンモニウム水溶液とゼオライ
ト系鉱物との接触を複数回繰り返し行ってもよい。
であるアンモニアの供給源として、アンモニウムイオン
で陽イオン交換したゼオライト系鉱物が用いられる。こ
のアンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオライト系
鉱物は、例えば０．５〜２規定程度の硫酸アンモニウム
水溶液１リットルに対し、ゼオライト系鉱物を０．１〜
１ｋｇ程度の割合で加え、通常常温にて十分に接触させ
たのち、水洗することにより、調製することができる。
この際、必要ならば硫酸アンモニウム水溶液とゼオライ
ト系鉱物との接触を複数回繰り返し行ってもよい。
【００１１】前記ゼオライト系鉱物としては、陽イオン
交換能を有する天然ゼオライト、合成ゼオライト、粘土
鉱物などを用いることができる。これらのゼオライト系
鉱物の中で、陽イオン交換容量が３０ｍｅｑ／１００ｇ
以上、特に５０〜１８０ｍｅｑ／１００ｇの範囲にある
ものが好ましい。また、形状としては、粒径が０．１〜
５ｍｍ程度の粒状のものが好ましい。
交換能を有する天然ゼオライト、合成ゼオライト、粘土
鉱物などを用いることができる。これらのゼオライト系
鉱物の中で、陽イオン交換容量が３０ｍｅｑ／１００ｇ
以上、特に５０〜１８０ｍｅｑ／１００ｇの範囲にある
ものが好ましい。また、形状としては、粒径が０．１〜
５ｍｍ程度の粒状のものが好ましい。
【００１２】前記ゼオライト系鉱物として、好適には陽
イオン交換容量の５０％以上がアンモニウムイオンで交
換されているものが用いられる。
イオン交換容量の５０％以上がアンモニウムイオンで交
換されているものが用いられる。
【００１３】本発明においては、液状無機栄養培地が用
いられる。この液状培地には、硝化菌の栄養源となる各
種無機成分が含まれており、この無機成分としては、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｐ、Ｆｅなどである。これらの無
機成分を供給する化合物として、通常ＮａＣｌ、Ｋ2Ｈ
ＰＯ4、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ、ＣａＣＯ3、ＦｅＳＯ4・
７Ｈ2Ｏなどが用いられる。無機成分の液状培地におけ
る濃度については特に制限はないが、通常水１リットル
に対し、ＮａＣｌを０．１〜０．５ｇ、Ｋ2ＨＰＯ4を
０．５〜２ｇ、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏを０．０５〜０．５
ｇ、ＣａＣＯ3を１〜１０ｇ、ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏを
０．０１〜０．１ｇの割合で添加される。
いられる。この液状培地には、硝化菌の栄養源となる各
種無機成分が含まれており、この無機成分としては、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｐ、Ｆｅなどである。これらの無
機成分を供給する化合物として、通常ＮａＣｌ、Ｋ2Ｈ
ＰＯ4、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ、ＣａＣＯ3、ＦｅＳＯ4・
７Ｈ2Ｏなどが用いられる。無機成分の液状培地におけ
る濃度については特に制限はないが、通常水１リットル
に対し、ＮａＣｌを０．１〜０．５ｇ、Ｋ2ＨＰＯ4を
０．５〜２ｇ、ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏを０．０５〜０．５
ｇ、ＣａＣＯ3を１〜１０ｇ、ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏを
０．０１〜０．１ｇの割合で添加される。
【００１４】また、液状培地へのアンモニウムイオンで
陽イオン交換したゼオライト系鉱物の添加量は、培地中
の、総アンモニウムイオン濃度が５００〜３，０００ｐ
ｐｍ、好ましくは１，０００〜２，０００ｐｐｍ、溶出
アンモニウムイオン濃度が２５〜４００ｐｐｍ、好まし
くは５０〜１５０ｐｐｍの範囲に保たれるように選ぶの
がよい。
陽イオン交換したゼオライト系鉱物の添加量は、培地中
の、総アンモニウムイオン濃度が５００〜３，０００ｐ
ｐｍ、好ましくは１，０００〜２，０００ｐｐｍ、溶出
アンモニウムイオン濃度が２５〜４００ｐｐｍ、好まし
くは５０〜１５０ｐｐｍの範囲に保たれるように選ぶの
がよい。
【００１５】本発明においては、このようにして得られ
たアンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオライト系
鉱物を含む液状無機栄養培地を用いて、硝化菌を培養す
るが、この際の培養条件としては、温度は５〜４０℃好
ましくは２０〜３５℃、ｐＨは４〜９、好ましくは６〜
８の範囲にあるように選ばれる。培養期間は、通常１０
〜９０日間程度、好ましくは１５〜６０日間程度であ
る。
たアンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオライト系
鉱物を含む液状無機栄養培地を用いて、硝化菌を培養す
るが、この際の培養条件としては、温度は５〜４０℃好
ましくは２０〜３５℃、ｐＨは４〜９、好ましくは６〜
８の範囲にあるように選ばれる。培養期間は、通常１０
〜９０日間程度、好ましくは１５〜６０日間程度であ
る。
【００１６】このような液体培養法を採用することによ
り、培養期間中は、アンモニウムイオンで陽イオン交換
したゼオライト系鉱物から、アンモニウムイオンが徐々
に培地中に溶出するので、水中に存在するアンモニウム
イオン濃度が、窒素換算で、通常５０〜２００ｐｐｍ程
度に維持される。この濃度は、硝化菌の培養に適してい
るので、硝化菌の増殖速度が速く、その結果短期間に高
密度の硝化菌が得られる。また、添加する総アンモニウ
ムイオン量を制限することにより、培養期間中に生成硝
酸量が硝化菌にとって有害な濃度に達しないようにし
て、硝化菌の死滅を防止することができる上、培養終期
においては、水中に存在するアンモニウムイオン濃度が
低濃度となり、硝化菌の増殖が抑制され、硝化菌の長期
の性能維持が可能となる。
り、培養期間中は、アンモニウムイオンで陽イオン交換
したゼオライト系鉱物から、アンモニウムイオンが徐々
に培地中に溶出するので、水中に存在するアンモニウム
イオン濃度が、窒素換算で、通常５０〜２００ｐｐｍ程
度に維持される。この濃度は、硝化菌の培養に適してい
るので、硝化菌の増殖速度が速く、その結果短期間に高
密度の硝化菌が得られる。また、添加する総アンモニウ
ムイオン量を制限することにより、培養期間中に生成硝
酸量が硝化菌にとって有害な濃度に達しないようにし
て、硝化菌の死滅を防止することができる上、培養終期
においては、水中に存在するアンモニウムイオン濃度が
低濃度となり、硝化菌の増殖が抑制され、硝化菌の長期
の性能維持が可能となる。
【００１７】また、本発明方法によると、培地中に有機
物を配合していないため、無機化学栄養菌が優先的に繁
殖し、動植物に有害な細菌の混入を防止しうる。
物を配合していないため、無機化学栄養菌が優先的に繁
殖し、動植物に有害な細菌の混入を防止しうる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によると、液体培養法により、硝
化菌を短期間で高濃度に培養することが可能である。こ
の培養法で生成された培養物、例えば硝化菌やその含有
組成物は、硝酸化成能力が高いので、農作物、園芸作物
などの栽培植物の生育に必要な硝酸態窒素を効果的に供
給することができる。また、本発明方法は、固体培養法
と異なり液体培養法であるので、培養した硝化菌を分離
することなく、そのまま、培土などに混入させて、利用
することができる。
化菌を短期間で高濃度に培養することが可能である。こ
の培養法で生成された培養物、例えば硝化菌やその含有
組成物は、硝酸化成能力が高いので、農作物、園芸作物
などの栽培植物の生育に必要な硝酸態窒素を効果的に供
給することができる。また、本発明方法は、固体培養法
と異なり液体培養法であるので、培養した硝化菌を分離
することなく、そのまま、培土などに混入させて、利用
することができる。
【００１９】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
【００２０】参考例 １Ｎ硫酸アンモニウム水溶液２リットル中に、粒径１〜
３ｍｍの粒状天然ゼオライト（陽イオン交換容量１５０
ｍｅｑ／１００ｇ）１ｋｇを加え、常温にて３０秒間振
とうしたのち、ゼオライトを取り出し、再度同じ操作を
繰り返した。次いで、ゼオライトを水で２回洗浄し、ア
ンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオライトを調製
した。このもののアンモニウムイオンの飽和率は、陽イ
オン交換容量の５０％であった。
３ｍｍの粒状天然ゼオライト（陽イオン交換容量１５０
ｍｅｑ／１００ｇ）１ｋｇを加え、常温にて３０秒間振
とうしたのち、ゼオライトを取り出し、再度同じ操作を
繰り返した。次いで、ゼオライトを水で２回洗浄し、ア
ンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオライトを調製
した。このもののアンモニウムイオンの飽和率は、陽イ
オン交換容量の５０％であった。
【００２１】実施例 水１０リットルに、Ｋ2ＨＰＯ4を１０ｇ、ＭｇＳＯ4・
７Ｈ2Ｏを３ｇ、ＮａＣｌを３ｇ、ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ
を０．３ｇ及びＣａＣＯ3を４０ｇ添加し、液状無機栄
養培地を調製した。
７Ｈ2Ｏを３ｇ、ＮａＣｌを３ｇ、ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ
を０．３ｇ及びＣａＣＯ3を４０ｇ添加し、液状無機栄
養培地を調製した。
【００２２】次に、この液状無機栄養培地に、参考例で
得られたアンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオラ
イトを、培地全容量に対して、全アンモニウムイオン濃
度が窒素換算で１，０６０ｐｐｍになるように添加し、
さらに培地のｐＨを７に調整した。次いで、これに種硝
化菌液１リットルを添加し、２５〜３０℃にて、１リッ
トル／分の速度で通気しながら好気的条件下で培養を開
始し、硝酸イオンの生成に伴うｐＨの低下を防ぐため、
適宜炭酸カルシウムを適量添加して培地のｐＨを７．０
付近に調整し、８週間培養を行った。
得られたアンモニウムイオンで陽イオン交換したゼオラ
イトを、培地全容量に対して、全アンモニウムイオン濃
度が窒素換算で１，０６０ｐｐｍになるように添加し、
さらに培地のｐＨを７に調整した。次いで、これに種硝
化菌液１リットルを添加し、２５〜３０℃にて、１リッ
トル／分の速度で通気しながら好気的条件下で培養を開
始し、硝酸イオンの生成に伴うｐＨの低下を防ぐため、
適宜炭酸カルシウムを適量添加して培地のｐＨを７．０
付近に調整し、８週間培養を行った。
【００２３】培養開始後、２週目毎に培地のサンプリン
グを行い、培地中に溶出したアンモニウムイオン（以
下、溶出アンモニウムイオンと称す）濃度及び硝酸イオ
ンと亜硝酸イオンの合計濃度を求めた。その結果を表１
に示す。
グを行い、培地中に溶出したアンモニウムイオン（以
下、溶出アンモニウムイオンと称す）濃度及び硝酸イオ
ンと亜硝酸イオンの合計濃度を求めた。その結果を表１
に示す。
【００２４】また、４週目及び８週目の培養硝化菌の硝
化能を測定した。その結果を、それぞれ４週目を図１、
８週目を図２に実線（Ａ）で示す。なお、培養中に蒸発
する水分は逐次補充した。また、培養硝化菌の硝化能の
測定は次のようにして行った。
化能を測定した。その結果を、それぞれ４週目を図１、
８週目を図２に実線（Ａ）で示す。なお、培養中に蒸発
する水分は逐次補充した。また、培養硝化菌の硝化能の
測定は次のようにして行った。
【００２５】（１）培養硝化菌の硝化能の測定 採取した硝化菌をゼオライト、焼成バーミキュライト及
び焼成パーライトに無機塩類を添加し、調製した人工固
体培地に接種し、１週目毎に４週目まで硝酸態窒素と亜
硝酸態窒素の生成量を求めた。
び焼成パーライトに無機塩類を添加し、調製した人工固
体培地に接種し、１週目毎に４週目まで硝酸態窒素と亜
硝酸態窒素の生成量を求めた。
【００２６】比較例１ 粒径１〜３ｍｍの粒状天然ゼオライト（陽イオン交換容
量１５０ｍｅｑ／１００ｇ）を主成分とし、これに副成
分として焼成バーミキュライト及び焼成パーライトを用
いて調製した固体培地１０リットルに、水３リットル及
び硫酸アンモニウムを培地全容量に対し、窒素として
１，０５０ｐｐｍになるように添加し、さらにｐＨを７
に調整したのち、種硝化菌液１リットルを加え、ミキサ
ーで３分間混合し、２５〜３５℃で固体培養を開始し、
実施例と同様に適宜炭酸カルシウムを適量添加して培地
のｐＨを７．０付近に調整し、８週間培養を行った。
量１５０ｍｅｑ／１００ｇ）を主成分とし、これに副成
分として焼成バーミキュライト及び焼成パーライトを用
いて調製した固体培地１０リットルに、水３リットル及
び硫酸アンモニウムを培地全容量に対し、窒素として
１，０５０ｐｐｍになるように添加し、さらにｐＨを７
に調整したのち、種硝化菌液１リットルを加え、ミキサ
ーで３分間混合し、２５〜３５℃で固体培養を開始し、
実施例と同様に適宜炭酸カルシウムを適量添加して培地
のｐＨを７．０付近に調整し、８週間培養を行った。
【００２７】比較例２ 水１０リットルに、Ｋ2ＨＰＯ4 １０ｇ、ＭｇＳＯ4・７
Ｈ2Ｏ ３ｇ、ＮａＣｌ３ｇ、ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ０．
３ｇ及びＣａＣＯ3 ４０ｇを添加し、液状無機栄養培地
を調製した。この培地に実施例と同濃度のアンモニウム
イオンを添加し、２５〜３０℃で実施例と同様の条件で
８週間培養した。
Ｈ2Ｏ ３ｇ、ＮａＣｌ３ｇ、ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ ０．
３ｇ及びＣａＣＯ3 ４０ｇを添加し、液状無機栄養培地
を調製した。この培地に実施例と同濃度のアンモニウム
イオンを添加し、２５〜３０℃で実施例と同様の条件で
８週間培養した。
【００２８】以下、実施例と同様にして、溶出アンモニ
ウムイオン濃度及び硝酸イオンと亜硝酸イオンの合計濃
度を求めた。その結果を表１に示す。また、４週目及び
８週目の培養硝化菌の硝化能を測定した。その結果を、
それぞれ４週目を図１、８週目を図２に、比較例１の結
果を破線（Ｂ）で、比較例２の結果を点線（Ｃ）でそれ
ぞれ示す。なお、培養中に蒸発する水分は逐次補充し
た。
ウムイオン濃度及び硝酸イオンと亜硝酸イオンの合計濃
度を求めた。その結果を表１に示す。また、４週目及び
８週目の培養硝化菌の硝化能を測定した。その結果を、
それぞれ４週目を図１、８週目を図２に、比較例１の結
果を破線（Ｂ）で、比較例２の結果を点線（Ｃ）でそれ
ぞれ示す。なお、培養中に蒸発する水分は逐次補充し
た。
【００２９】
【表１】
【００３０】結果の評価 微生物の増殖過程には、一般に次に示す誘導期、対数
期、静止期及び死滅期がある。 （Ｉ）誘導期：微生物の増殖のために必要な化学的、物
理的条件がまだ熟していない準備期間である。この誘導
期の長短は微生物の種類、微生物細胞の新旧、菌
数、環境条件により大きく影響を受ける。 （ＩＩ）対数期：ついに急速な生育が始まり、対数的に
増殖する。 （ＩＩＩ）静止期：栄養分の欠乏や代謝生成物の蓄積な
どで生育が阻害される。菌数は１ｍｌ当たり１０8程
度。 （ＩＶ）死滅期：生存菌数は漸減する。
期、静止期及び死滅期がある。 （Ｉ）誘導期：微生物の増殖のために必要な化学的、物
理的条件がまだ熟していない準備期間である。この誘導
期の長短は微生物の種類、微生物細胞の新旧、菌
数、環境条件により大きく影響を受ける。 （ＩＩ）対数期：ついに急速な生育が始まり、対数的に
増殖する。 （ＩＩＩ）静止期：栄養分の欠乏や代謝生成物の蓄積な
どで生育が阻害される。菌数は１ｍｌ当たり１０8程
度。 （ＩＶ）死滅期：生存菌数は漸減する。
【００３１】表１から分かるように、実施例では、約２
週目から８週目にかけて急速に硝酸イオンと亜硝酸イオ
ンの合計濃度が増加しており、この間は硝化菌にとって
の対数期とみなすことができる。また、培養開始８週目
には、溶出アンモニウムイオン濃度が低く維持され、培
養開始８週目まで硝酸イオンと亜硝酸イオンの合計濃度
が増加しており、高密度の消化菌数を維持することがで
きたと考えられる。
週目から８週目にかけて急速に硝酸イオンと亜硝酸イオ
ンの合計濃度が増加しており、この間は硝化菌にとって
の対数期とみなすことができる。また、培養開始８週目
には、溶出アンモニウムイオン濃度が低く維持され、培
養開始８週目まで硝酸イオンと亜硝酸イオンの合計濃度
が増加しており、高密度の消化菌数を維持することがで
きたと考えられる。
【００３２】これに対し、比較例１では、２週目から６
週目にかけて急速に硝酸イオン濃度が増加しているが、
この増加期間が実施例に比べて短くなっているし、また
比較例２では硝化菌にとって有害な濃度のアンモニアが
液相中にイオンで存在しているため、増殖が抑制され、
誘導期間が極めて長くなっている。
週目にかけて急速に硝酸イオン濃度が増加しているが、
この増加期間が実施例に比べて短くなっているし、また
比較例２では硝化菌にとって有害な濃度のアンモニアが
液相中にイオンで存在しているため、増殖が抑制され、
誘導期間が極めて長くなっている。
【００３３】一方、図１及び図２から分かるように、実
施例では誘導期が短く、硝酸態窒素の生成速度が速かっ
た。
施例では誘導期が短く、硝酸態窒素の生成速度が速かっ
た。
【００３４】これに対し、比較例１においては、４週目
菌では誘導期が３週間と長いし、また８週目菌では誘導
期間が短くなって菌数は増加しているものの、その数は
実施例に比べて少ないと考えられる。また、比較例２で
は比較例１と比べても特性が劣っている。このようなこ
とからも、各比較例では菌数の増加速度が遅いと考えら
れる。
菌では誘導期が３週間と長いし、また８週目菌では誘導
期間が短くなって菌数は増加しているものの、その数は
実施例に比べて少ないと考えられる。また、比較例２で
は比較例１と比べても特性が劣っている。このようなこ
とからも、各比較例では菌数の増加速度が遅いと考えら
れる。
【図１】 実施例及び各比較例における培養４週目硝化
菌の硝化能を示すグラフ。
菌の硝化能を示すグラフ。
【図２】 実施例及び各比較例における培養８週目硝化
菌の硝化能を示すグラフ。
菌の硝化能を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−94624（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−109155（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−88279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−39961（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−104173（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−206380（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12N 1/20 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ) ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (4)
- 【請求項１】 液状無機栄養培地に種硝化菌を接種して
培養するに際し、アンモニア供給源としてアンモニウム
イオンで陽イオン交換したゼオライト系鉱物を用いるこ
とを特徴とする硝化菌培養方法。 - 【請求項２】 ３０ｍｅｑ／１００ｇ以上の陽イオン交
換容量をもつゼオライト系鉱物を用いる請求項１記載の
硝化菌培養方法。 - 【請求項３】 温度が５〜４０℃、ｐＨが４〜９、液状
無機栄養培地中の総アンモニウムイオン濃度が５００〜
３，０００ｐｐｍ、溶出アンモニウムイオン濃度が２５
〜４００ｐｐｍの条件下で行う請求項１又は２記載の硝
化菌培養方法。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の硝化菌培養方
法により生成する培養物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109642A JP3017442B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 硝化菌培養方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109642A JP3017442B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 硝化菌培養方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09294582A JPH09294582A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3017442B2 true JP3017442B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=14515464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8109642A Expired - Fee Related JP3017442B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 硝化菌培養方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3017442B2 (ja) |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP8109642A patent/JP3017442B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09294582A (ja) | 1997-11-18 |
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