JP4836552B2 - Microorganism and purification method for efficiently purifying actual contaminated soil - Google Patents

Microorganism and purification method for efficiently purifying actual contaminated soil Download PDF

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Description

本発明は、微生物を用いた土壌浄化技術に主に関する。より詳細には、実汚染土壌を効率よく浄化する微生物および浄化方法に関する。   The present invention mainly relates to a soil purification technique using microorganisms. More specifically, the present invention relates to a microorganism and a purification method for efficiently purifying actual contaminated soil.

汚染土壌の浄化技術として、微生物の汚染物質分解能を利用したバイオレメディエーションが注目されている。バイオレメディエーションは、原位置での処理が可能であり、従来の物理的・化学的浄化技術と比較すると、10分の1のコストで処理を行うことが可能である。このような理由から、バイオレメディエーションは、今後の主要な土壌浄化技術の一つとして特に重視されている。   As a purification technique for contaminated soil, bioremediation using microbial contaminant resolution has attracted attention. Bioremediation can be processed in-situ and can be processed at a cost of 1/10 compared to conventional physical and chemical purification technologies. For these reasons, bioremediation is particularly emphasized as one of the major soil purification technologies in the future.

バイオレメディエーションで利用される土壌バクテリアは、汚染源を分解する働きをするが、それと同時に汚染源の毒性の影響も受ける。そのため、バイオレメディエーションを効率よく行うためには、土壌の汚染状況の把握と並び、土壌バクテリアの働きを把握することが重要である。   Soil bacteria used in bioremediation work to break down the source of contamination, but at the same time are affected by the toxicity of the source. Therefore, in order to efficiently perform bioremediation, it is important to understand the action of soil bacteria as well as the situation of soil contamination.

土壌バクテリアの検出方法としては、プレート法やDAPI(4',6diamino-2-phenylindole dihydrochloride)染色法等が知られている。しかしながら、プレート法によるバクテリアの検出は、操作が煩雑で時間がかかる上、実際に存在する微生物の0.1〜1%程度しか検出できず、特定の微生物の状況が把握できるに過ぎない。また、DAPI染色法によるバクテリアの検出は、操作が煩雑で時間がかかる。これに対し、最近、土壌等の環境から採取した試料からDNAを抽出し、該DNA量を定量して得られる環境DNA量を指標として、簡潔かつ迅速に、環境特性を診断する方法が報告されている(特許文献1参照)。   Known methods for detecting soil bacteria include a plate method and a DAPI (4 ′, 6diamino-2-phenylindole dihydrochloride) staining method. However, detection of bacteria by the plate method is complicated and time consuming, and only about 0.1 to 1% of microorganisms actually present can be detected, and the status of specific microorganisms can only be grasped. In addition, detection of bacteria by the DAPI staining method is complicated and time consuming. On the other hand, recently, a method has been reported for succinctly and quickly diagnosing environmental characteristics using as an index the amount of environmental DNA obtained by extracting DNA from a sample collected from the environment such as soil and quantifying the amount of DNA. (See Patent Document 1).

一方、模擬汚染土壌において、炭化水素や油分に対する分解能が確認された微生物がこれまで報告されている(特許文献2〜4参照)。   On the other hand, microorganisms in which the resolution of hydrocarbons and oils has been confirmed in simulated contaminated soil have been reported so far (see Patent Documents 2 to 4).

しかし、模擬汚染土壌と比較し、実際の汚染土壌のバイオレメディエーションでは、汚染物質の組成の変化や土壌中の微生物叢、ラージスケールでのバイオレメディエーションの浄化作用など、ラボスケールの模擬汚染土壌とは大きく異なる点を含む。   However, compared to simulated contaminated soil, bioremediation of actual contaminated soil is different from lab-scale simulated contaminated soil, such as changes in the composition of contaminants, soil microbiota, and large-scale bioremediation purification. Includes very different points.

そのため、ラージスケールの実汚染土壌の浄化等の実用化により適したバイオレメディエーション技術の開発が望まれている。
特開2004−337027号公報 特開2003−102469号公報 特開2004−113197号公報 特開2004−121068号公報
Therefore, it is desired to develop a bioremediation technique that is more suitable for practical use such as purification of large-scale actual contaminated soil.
JP 2004-337027 A JP 2003-102469 A JP 2004-113197 A JP 2004-121068 A

本発明は、実汚染土壌に好適な土壌浄化能力を有する微生物、該微生物のスクリーニング方法、並びに実汚染土壌の浄化に適した土壌浄化方法を提供することを主な目的とする。   The main object of the present invention is to provide a microorganism having soil purification ability suitable for actual contaminated soil, a screening method for the microorganism, and a soil purification method suitable for purification of actual contaminated soil.

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、試料単位重量当りのDNA量に基づいて求められる土壌バクテリア数を指標とすることで、実汚染土壌に適した微生物の土壌浄化能力を適切に評価し得ること、更に、土壌バクテリア数を指標とすることで、実汚染土壌の浄化を効率よく実施できることを見出し、更に検討を重ねて、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has determined the soil purification capacity of microorganisms suitable for actual contaminated soil by using as an index the number of soil bacteria obtained based on the amount of DNA per unit weight of the sample. The inventors have found that it is possible to evaluate appropriately and that the soil bacteria count can be used as an index to efficiently purify the actual contaminated soil, and further studies have been made to complete the present invention.

即ち、本発明には、下記微生物、微生物のスクリーニング方法及び土壌浄化方法に関する技術が含まれる。   That is, the present invention includes techniques relating to the following microorganisms, microorganism screening methods, and soil purification methods.

項1A:ロドコッカス属に属する微生物であって、
油分濃度約10,000ppmの土壌50gに、当該微生物を1×108個/g−soil植菌する場合、14日後における土壌の残存油分濃度を4,500ppm以下、好ましく4,000ppm以下、更に好ましくは3,800ppm以下とし、かつ、該土壌から採取した試料単位重量あたりのDNA量に基づき求められる土壌バクテリア数を3.5×10cells/g−soil以上、好ましくは4.0×10cells/g−soil以上、更に好ましくは5.0×10cells/g−soil以上、とする土壌浄化能力を有する、土壌浄化微生物。
Item 1A: a microorganism belonging to the genus Rhodococcus,
When inoculating 1 x 10 8 microorganisms / g-soil of this microorganism into 50 g of soil with an oil concentration of about 10,000 ppm, the residual oil concentration in the soil after 14 days is 4,500 ppm or less, preferably 4,000 ppm or less, more preferably 3,800 ppm. The number of soil bacteria determined on the basis of the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the soil is 3.5 × 10 8 cells / g-soil or more, preferably 4.0 × 10 8 cells / g-soil or more. A soil purification microorganism having a soil purification ability of preferably 5.0 × 10 8 cells / g-soil or more.

項1B:100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(w/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(v/w )植菌する場合、28日後のシクロアルカン分解率が23%以上、特に23.3%以上である分解能力を有する項1Aに記載の微生物。   Item 1B: 28 days after inoculation of 1% (v / w) of the microorganism in soil with 1% (w / w) of cycloalkane added to 100 g of sterilized soil (autoclaved at 121 ° C for 15 minutes) Item 1. The microorganism according to Item 1A, which has a decomposition ability of a cycloalkane decomposition rate of 23% or more, particularly 23.3% or more.

好ましい態様は、100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(w/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(v/w )植菌する場合、14日後のシクロアルカン分解率が18%以上、特に20%以上、更に21%以上であり、28日後のシクロアルカン分解率が23%以上、特に23.3%以上である分解能力を有する項1Aに記載の微生物。   In a preferred embodiment, when 1% (v / w) of the microorganism is inoculated into soil obtained by adding 1% (w / w) of cycloalkane to 100 grams of sterilized soil (121 ° C, 15 minutes autoclaved), 14% Item 1A has the ability to decompose at a cycloalkane decomposition rate of 18% or more, particularly 20% or more, 21% or more after 28 days, and a cycloalkane decomposition rate of 23% or more, particularly 23.3% or more after 28 days. Microorganisms.

項1C:下記(a)又は(a1)のDNAを含むalk遺伝子を有する、項1A又は1Bに記載の微生物:
(a)配列番号1に示す塩基配列からなるDNA
(a1)配列番号1に示す塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズし、かつシクロアルカン分解活性を有するタンパク質をコードするDNA。
Item 1C: The microorganism according to Item 1A or 1B, which has an alk gene containing DNA of the following (a) or (a1):
(A) DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1
(A1) A DNA that hybridizes with a DNA comprising the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 under a stringent condition and encodes a protein having cycloalkane-degrading activity.

項1D:配列番号2に示される塩基配列を含む16SrDNAを有する、項1A〜Cのいずれかに記載の微生物。   Item 1D: The microorganism according to any one of Items 1A to C, which has 16S rDNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 2.

項2:土壌浄化能力を有するロドコッカスsp. RN1 (Rhodococcus sp. RN1)株(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受託番号FERM P-20708)。
項2の態様には、項1A〜1Dのいずれかに記載の微生物である、ロドコッカスsp. RN1 (Rhodococcus sp. RN1)株が含まれる。
Item 2: Rhodococcus sp. RN1 strain having soil remediation ability (Independent Administrative Institution, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biodeposition Center Accession Number FERM P-20708 ).
The embodiment of Item 2 includes a Rhodococcus sp. RN1 strain, which is the microorganism according to any one of Items 1A to 1D.

項3A:ゴルドニア属に属する微生物であって、
油分濃度約10,000ppmの土壌50gに、当該微生物を1×108個/g-soil植菌する場合、14日後における該土壌の残存油分濃度を4,000ppm以下、好ましくは3,800ppm以下、更に好ましくは3,500ppm以下とし、かつ、該土壌から採取した試料単位重量あたりのDNA量に基づき求められる土壌バクテリア数を3.5×10cells/g−soil以上、好ましくは3.6×10cells/g−soil以上、更に好ましくは3.8×10cells/g−soil以上とする土壌浄化能力を有する土壌浄化微生物。
Item 3A: A microorganism belonging to the genus Gordonia,
When inoculating 1 × 10 8 microorganisms / g-soil of the microorganism into 50 g of soil with an oil concentration of about 10,000 ppm, the residual oil concentration in the soil after 14 days is 4,000 ppm or less, preferably 3,800 ppm or less, more preferably The number of soil bacteria determined on the basis of the amount of DNA per unit weight of sample collected from the soil is 3.5 × 10 8 cells / g-soil or more, preferably 3.6 × 10 8 cells / g-soil or more. More preferably, a soil purification microorganism having a soil purification ability of 3.8 × 10 8 cells / g-soil or more.

項3B:100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(w/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(v/w )植菌する場合、28日後のシクロアルカン分解率が15%以上、特に17%以上である分解能力を有する項3Aに記載の微生物。   Item 3B: 28 days after inoculation of 1% (v / w) of the microorganism into soil with 1% (w / w) of cycloalkane added to 100 g of sterilized soil (autoclaved at 121 ° C for 15 minutes) Item 3. The microorganism according to Item 3A, which has a decomposition ability of a cycloalkane decomposition rate of 15% or more, particularly 17% or more.

好ましい態様は、100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(w/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(v/w )植菌する場合、14日後のシクロアルカン分解率が2.7%以上、特に3%以上、更に4%以上、28日後のシクロアルカン分解率が15%以上、特に17%以上である分解能力を有する項3Aに記載の微生物。   In a preferred embodiment, when 1% (v / w) of the microorganism is inoculated into soil obtained by adding 1% (w / w) of cycloalkane to 100 grams of sterilized soil (121 ° C, 15 minutes autoclaved), 14% Item 3. The microorganism according to Item 3A, which has a degradation ability of a cycloalkane degradation rate of 2.7% or more, particularly 3% or more, further 4% or more, and a cycloalkane degradation rate after 28 days of 15% or more, particularly 17% or more.

項3C:下記(b)又は(b1)のDNAを含むalk1遺伝子:
(b)配列番号3に示す塩基配列からなるDNA、
(b1)配列番号3に示す塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ炭化水素分解活性を有するタンパク質をコードするDNA
及び、下記(c)又は(c1)のDNAを含むalk2遺伝子:
(c)配列番号4に示す塩基配列からなるDNA
(c1)配列番号4に示す塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ炭化水素分解活性を有するタンパク質をコードするDNA
を有する、項3A又は3Bに記載の微生物。
Item 3C: alk1 gene containing DNA of the following (b) or (b1):
(B) DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3,
(B1) DNA that hybridizes with a DNA comprising the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 under stringent conditions and encodes a protein having a hydrocarbon decomposing activity
And the alk2 gene containing DNA of the following (c) or (c1):
(C) DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4
(C1) DNA that hybridizes with a DNA comprising the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4 under a stringent condition and encodes a protein having a hydrocarbon decomposing activity
Item 3. The microorganism according to Item 3A or 3B, comprising:

項3D:配列番号5に示される塩基配列を含む16SrDNAを有する項3A〜3Cのいずれかに記載の微生物。   Item 3D: The microorganism according to any one of Items 3A to 3C, which has 16S rDNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 5.

項4:土壌浄化能力を有するゴルドニアsp. RN2(Gordonia sp. RN2)株(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受託番号FERM P-20709)。
項4の態様には、項3A〜3Dのいずれかに記載の微生物であるゴルドニアsp. RN2(Gordonia sp. RN2)株が含まれる。
Item 4: Gordonia sp. RN2 strain having soil remediation ability (Independent Administrative Institution National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Deposit Center Accession Number FERM P-20709 ).
The embodiment of Item 4 includes a Gordonia sp. RN2 strain which is the microorganism according to any one of Items 3A to 3D.

項5:項1A〜1D、項2、項3A〜3D又は項4のいずれかに記載の微生物を対象土壌に投入することを特徴とする土壌浄化方法。   Item 5: A soil purification method comprising introducing the microorganism according to any one of Items 1A to 1D, Item 2, Item 3A to 3D, or Item 4 into a target soil.

項5A:項1A〜1D、項2、項3A〜3D又は項4のいずれかに記載の微生物を含有する土壌浄化剤。   Item 5A: A soil purifier containing the microorganism according to any one of Items 1A to 1D, Item 2, Items 3A to 3D, or Item 4.

項6A:土壌に被検微生物を投入し、
該微生物を投入した土壌から採取した試料単位重量当りのDNA量に基づいて求められる土壌バクテリア数を指標として、被検微生物を評価することを特徴とする土壌浄化微生物のスクリーニング方法。
Item 6A: The test microorganism is put into the soil,
A method for screening a soil-purifying microorganism, comprising evaluating a test microorganism using as an index the number of soil bacteria determined based on the amount of DNA per unit weight of a sample collected from the soil into which the microorganism has been introduced.

項6B:土壌バクテリア数に加えて、土壌中の汚染物質の分解率を指標として、被検微生物を評価する、項6Aに記載のスクリーニング方法。   Item 6B: The screening method according to Item 6A, wherein the test microorganism is evaluated using the decomposition rate of the contaminant in the soil as an index in addition to the number of soil bacteria.

項7:項6A又は6Bに記載の方法によりスクリーニングされた微生物を、対象土壌に投入することを特徴とする土壌の浄化方法。   Item 7: A soil purification method, wherein a microorganism screened by the method according to Item 6A or 6B is introduced into a target soil.

項8A:対象土壌から採取した試料単位重量当りのDNA量に基づいて求められる土壌バクテリア数を指標として、前記対象土壌に(i)土着微生物活性化成分の投入、及び(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入から選ばれる少なくとも1つの処理を行うことを特徴とする、土壌浄化方法。   Item 8A: Using the number of soil bacteria obtained based on the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the target soil as an index, (i) input of an indigenous microorganism activating component into the target soil, and (ii) pollutant resolution A soil purification method comprising performing at least one treatment selected from the introduction of microorganisms.

項8B:土壌バクテリア数が予め設定された基準値を下回る場合に、対象土壌に(i)土着微生物活性化成分の投入、及び(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入から選ばれる少なくとも1つの処理を行う項8Aに記載の土壌浄化方法。   Item 8B: When the number of soil bacteria falls below a preset reference value, at least one selected from (i) input of an indigenous microorganism activating component and (ii) input of a microorganism having a pollutant resolving power to the target soil. The soil purification method according to Item 8A, wherein the treatment is performed.

項8C:対象土壌から採取した試料単位重量当りのDNA量に基づいて求められる土壌バクテリア数及び土壌中の汚染物質濃度を指標として、前記対象土壌に(i)土着微生物活性化成分の投入、及び(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入から選ばれる少なくとも1つの処理を行うことを特徴とする、項8A又は8Bに記載の浄化方法。   Item 8C: Using the number of soil bacteria obtained based on the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the target soil and the concentration of contaminants in the soil as indicators, (i) input of an indigenous microorganism activating component into the target soil, and (Ii) The purification method according to Item 8A or 8B, wherein at least one treatment selected from the introduction of microorganisms having a contaminant resolution is performed.

項8D:汚染物質が油分である項8A〜8Cのいずれかに記載の浄化方法。   Item 8D: The purification method according to any one of Items 8A to 8C, wherein the contaminant is oil.

項8E:汚染物質分解能を有する微生物が、項1A〜1D、項2、項3A〜3D又は項4のいずれかに記載の土壌浄化微生物である項8A〜8Dのいずれかに記載の浄化方法。   Item 8E: The purification method according to any one of Items 8A to 8D, wherein the microorganism having a contaminant resolution is the soil purification microorganism according to any one of Items 1A to 1D, Item 2, Item 3A to 3D, or Item 4.

項8F:前記土壌バクテリア数の経時変化をモニタリングする工程を有し、
該モニタリングされる土壌バクテリア数を指標として、対象土壌に(i)土着微生物活性化成分の投入及び(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入から選ばれる少なくとも1つの処理を行う処理を行うことを特徴とする、項8A〜8Eのいずれかに記載の土壌の浄化方法。
Item 8F: having a step of monitoring the time-dependent change of the number of soil bacteria,
Using the number of soil bacteria to be monitored as an index, the target soil is subjected to a process of performing at least one process selected from (i) input of an indigenous microorganism activating component and (ii) input of a microorganism having a pollutant resolution ability. Item 8. The method for purifying soil according to any one of Items 8A to 8E.

換言すると、(1)対象土壌から採取した試料単位重量当りのDNA量に基づいて求められる土壌バクテリア数土壌バクテリア数の経時変化をモニタリングする工程、及び
該モニタリングされる土壌バクテリア数を指標として、対象土壌に(i)土着微生物活性化成分の投入、及び(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入から選ばれる少なくとも1つの処理を行うことを特徴とする、項8A〜8Eのいずれかに記載の土壌浄化方法。
In other words, (1) the number of soil bacteria determined based on the amount of DNA per unit weight collected from the target soil, the process of monitoring changes over time in the number of soil bacteria, and the number of soil bacteria monitored as an index Item 8A to 8E, wherein the soil is subjected to at least one treatment selected from (i) input of an indigenous microorganism-activating component and (ii) input of a microorganism having a pollutant resolving power. Soil purification method.

項8G:土壌バクテリア数を指標として土壌の浄化状況を診断する工程を更に有する、項8A〜8Fのいずれかに記載の浄化方法。   Item 8G: The purification method according to any one of Items 8A to 8F, further comprising a step of diagnosing the state of soil purification using the number of soil bacteria as an index.

以下、本発明について、更に、詳細に説明する。
土壌バクテリア数
本発明において、土壌バクテリア数とは、対象土壌から採取した試料単位重量当たりに存在するDNA量(以下、「環境DNA量」又は「eDNA量」ともいう。)に基づいて求められる土壌中のバクテリアの数を表す。なお、本明細書では、土壌バクテリア数を、土壌微生物数と称する場合もある。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
Number of soil bacteria In the present invention, the number of soil bacteria refers to the soil determined based on the amount of DNA present per unit weight of sample collected from the target soil (hereinafter also referred to as “environmental DNA amount” or “eDNA amount”). Represents the number of bacteria inside. In the present specification, the number of soil bacteria may be referred to as the number of soil microorganisms.

単位重量が1gである場合、その数は、対象土壌(又は試試料)単位重量あたりの数(cells/g-soil又はcells/g-sample)の単位で表すことができる。   When the unit weight is 1 g, the number can be expressed in units of the number per unit weight (cells / g-soil or cells / g-sample) of the target soil (or sample).

なお、ここでいうDNA量とは、対象土壌から採取した試料単位重量当たりに存在するDNAの量を示す。より詳細には、DNAの由来に関わらず、該試料単位重量当たりに存在するDNAの総量を示す。   In addition, the amount of DNA here refers to the amount of DNA present per unit weight of the sample collected from the target soil. More specifically, the total amount of DNA present per unit weight of the sample is shown regardless of the origin of the DNA.

土壌バクテリア数は、対象土壌から採取した試料単位重量当たりに存在するDNA量を、適当な手法で換算することにより求めることができる。   The number of soil bacteria can be determined by converting the amount of DNA present per unit weight of sample collected from the target soil by an appropriate technique.

例えば、顕微鏡等の測定手段を用いて、予め土壌中の土壌バクテリアの数とDNA量との相関関係を求めておき、採取した試料から測定されたDNA量を該相関関係に照合することによって、求めることができる。   For example, by using a measuring means such as a microscope, the correlation between the number of soil bacteria in the soil and the amount of DNA is obtained in advance, and the DNA amount measured from the collected sample is collated with the correlation, Can be sought.

好ましい態様の一例において、土壌バクテリア数は、対象土壌から採取した試料の単位重量あたりのDNA量を、下記(式1)により換算することによって求められる。   In an example of a preferred embodiment, the number of soil bacteria is determined by converting the amount of DNA per unit weight of a sample collected from the target soil according to the following (formula 1).

Figure 0004836552
Figure 0004836552

試料中に存在する全てのバクテリアに由来するDNAの総量は、対象土壌の総合的な特性や状況が反映している。従って、対象土壌から採取した試料単位重量当たりに存在するDNA量に基づいて求められる土壌バクテリア数は、土壌の特性や土壌中のバクテリアの働きの状況を把握する指標となる。   The total amount of DNA derived from all bacteria present in the sample reflects the overall characteristics and status of the target soil. Therefore, the number of soil bacteria obtained based on the amount of DNA present per unit weight of sample collected from the target soil is an index for grasping the characteristics of the soil and the working conditions of the bacteria in the soil.

例えば、畑の土などに存在する土壌バクテリア数は1.0×1010 cells/g-soil程度であるのに対し、汚染土壌中の土壌バクテリア数は1.0×107cells/g-soil程度である。 For example, the number of soil bacteria present in the soil of the field is about 1.0 × 10 10 cells / g-soil, whereas the number of soil bacteria in the contaminated soil is about 1.0 × 10 7 cells / g-soil.

水田や畑などの農地等の土壌では、土壌バクテリア数が多い程、農作物生育が良好であり、収穫量が多くなるという傾向がみられる。また汚染土壌では、汚染の程度が高い程、土壌バクテリア数が少ない傾向にある。   In soil such as paddy fields and farmland, the larger the number of soil bacteria, the better the growth of crops and the higher the yield. In contaminated soil, the higher the degree of contamination, the smaller the number of soil bacteria.

このように、土壌バクテリア数は、土壌の状況や土壌中のバクテリアの働きの状況を示す好適な指標となる。   Thus, the number of soil bacteria is a suitable index indicating the condition of the soil and the condition of the bacteria in the soil.

実際の土壌は、汚染物質の組成の変化や土壌中の微生物叢、ラージスケールでのバイオレメディエーションの浄化作用などにより、複雑な環境下にある。このため、従来は、土壌の特性やバクテリアの状況を数値化して把握したり、比較したりすることは困難とされていた。しかし、土壌バクテリア数を用いることによって、実際の現場の土壌の状況や土壌中のバクテリアの働きの状況を数値化して把握したり評価したりすることが可能となる。   The actual soil is in a complex environment due to changes in the composition of pollutants, microbiota in the soil, and purification of large-scale bioremediation. For this reason, conventionally, it has been difficult to numerically grasp and compare soil characteristics and bacterial conditions. However, by using the number of soil bacteria, it is possible to numerically grasp and evaluate the actual condition of the soil in the field and the condition of the bacteria in the soil.

対象土壌から採取した試料
対象土壌の種類は、特に限定されず、浄化が必要とされる土壌や汚染土壌から適宜選択して設定される。特に、本発明は、実際の汚染現場における土壌である実汚染土壌、例えば実石油汚染土壌に対して有効に用いることができる。実汚染土壌には、例えば、工場跡地、工場敷地、ガソリンスタンド跡地、焼却場等における土壌等が含まれる。
The type of the sample target soil collected from the target soil is not particularly limited, and is appropriately selected and set from soil that requires purification and contaminated soil. In particular, the present invention can be effectively used for actual contaminated soil, for example, actual petroleum contaminated soil, which is soil in an actual contaminated site. The actual contaminated soil includes, for example, soil in a factory site, factory site, gas station site, incinerator, and the like.

対象土壌に含まれる汚染物質の種類は、特に限定されないが、具体的な物質には、例えば、石油や油分が含まれる。油分には、n−ヘキサンや四塩化炭素等で抽出される炭化水素、炭化水素誘導体が含まれる。さらに、油分には、原油、重油、軽油、灯油、ガソリン等の燃料油、エンジンオイル、潤滑油等の鉱物油、ラード、サラダ油等の食品の動植物油等に由来する脂肪族炭化水素や脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、多環式芳香族炭化水素(PAHs)等の炭化水素及び炭化水素誘導体等も含まれる。脂環式炭化水素には、シクロアルカンやシクロアルケンが含まれる。   The type of contaminant contained in the target soil is not particularly limited, but specific substances include, for example, petroleum and oil. Oils include hydrocarbons and hydrocarbon derivatives extracted with n-hexane, carbon tetrachloride and the like. In addition, oils include aliphatic hydrocarbons and alicyclics derived from fuel oils such as crude oil, heavy oil, light oil, kerosene and gasoline, mineral oil such as engine oil and lubricating oil, and animal and vegetable oils of food such as lard and salad oil. Also included are hydrocarbons such as formula hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and hydrocarbon derivatives. Alicyclic hydrocarbons include cycloalkanes and cycloalkenes.

対象土壌から採取された試料とは、上記対象土壌から採取(サンプリング)される土壌のことである。採取方法は特に限定されず、適宜公知の方法に従って行うことができる。   The sample collected from the target soil is the soil collected (sampled) from the target soil. The collection method is not particularly limited, and can be appropriately performed according to a known method.

採取条件も適宜設定し得るが、対象土壌における微生物の状況を適正に判断するという観点から、試料の採取は、雨等によって対象土壌が通常の状態でない時期を避けて行うことが好ましい。   Although the collection conditions can also be set as appropriate, from the viewpoint of appropriately judging the state of microorganisms in the target soil, it is preferable to collect the sample while avoiding the time when the target soil is not in a normal state due to rain or the like.

試料単位重量あたりのDNA量
対象土壌から採取した試料単位重量あたりのDNA量は、診断対象の土壌から採取した試料に存在するDNAを溶出し、該DNAの量を定量することにより測定することができる。
DNA amount per unit weight of sample The amount of DNA per unit weight of sample collected from the target soil can be measured by eluting the DNA present in the sample collected from the soil to be diagnosed and quantifying the amount of the DNA. it can.

対象土壌から採取した試料におけるDNA量の測定は、試料を取得した後、直ちに行うことが望ましいが、取得された試料を、低温(例えば−4〜−80度程度、好ましくは−20〜−80度程度)で1日〜3週間程度保存しておくこともできる。   It is desirable to measure the amount of DNA in a sample collected from the target soil immediately after obtaining the sample. However, the obtained sample is subjected to low temperature (for example, about −4 to −80 degrees, preferably −20 to −80). It can be stored for about 1 day to 3 weeks.

該試料に含まれる全微生物からDNAを溶出する方法としては、DNAが顕著に分解或いはせん断され、その定量に悪影響が及ぼされるものでない限り、特に制限されない。   The method for eluting DNA from all microorganisms contained in the sample is not particularly limited as long as the DNA is not significantly degraded or sheared and adversely affects its quantification.

例えば、当該DNAの溶出方法の一態様として、該試料をDNA溶出溶液で処理する方法を挙げることができる。   For example, one embodiment of the DNA elution method includes a method of treating the sample with a DNA elution solution.

ここで使用されるDNA溶出溶液としては、バクテリアからDNAを溶出するために一般的に使用されている溶液を挙げることができる。   Examples of the DNA elution solution used here include solutions generally used for eluting DNA from bacteria.

具体的には、当該DNA抽出用溶液としては、EDTA、EGTA等のDNA分解酵素の阻害剤、陽イオン界面活性剤、陰イオン性界面活性剤を含む溶液及び/又はそれらを含む緩衝液等を用いることができる。また、緩衝液には、プロテイナーゼK、サーモライシン、サチライシン等のタンパク質分解酵素を含有させることもできる。各成分の配合割合は、DNAの抽出を著しく阻害しない範囲で適宜設定することができる。   Specifically, as the DNA extraction solution, an inhibitor of a DNA degrading enzyme such as EDTA or EGTA, a cationic surfactant, a solution containing an anionic surfactant and / or a buffer containing them, etc. Can be used. The buffer can also contain a proteolytic enzyme such as proteinase K, thermolysin, and subtilisin. The blending ratio of each component can be appropriately set within a range that does not significantly impair DNA extraction.

上記DNA溶出溶液を用いたDNAの溶出処理において、DNAの溶出条件については、特に制限されない。例えば、溶出処理に供される土壌1gに対して、上記DNA抽出溶液を2〜20ml、好ましくは5〜15ml、更に好ましくは8〜12mlを添加混合することにより、DNAの溶出を行うことができる。   In the DNA elution treatment using the DNA elution solution, the elution conditions for DNA are not particularly limited. For example, DNA can be eluted by adding 2 to 20 ml, preferably 5 to 15 ml, more preferably 8 to 12 ml of the above DNA extraction solution to 1 g of soil subjected to elution treatment. .

また、溶出温度については、使用するDNA溶出溶液や溶出処理に供される土壌の種類等に応じて、適宜設定することができる。   Further, the elution temperature can be appropriately set according to the DNA elution solution to be used, the kind of soil used for the elution treatment, and the like.

溶出時間については、使用するDNA抽出用溶液の種類、溶出処理に供される土壌の種類、溶出温度等によって異なり、一律に規定することはできないが、一例として、0.1〜4時間、好ましくは0.2〜2時間、更に好ましくは0.3〜1時間を挙げることができる。   The elution time varies depending on the type of DNA extraction solution to be used, the type of soil subjected to elution treatment, the elution temperature, etc., and cannot be defined uniformly, but as an example, 0.1 to 4 hours, preferably 0.2 Up to 2 hours, more preferably 0.3 to 1 hour can be mentioned.

かくして溶出されたDNAを定量することによって、対象土壌に存在するDNA量を求めることができる。   By quantifying the DNA thus eluted, the amount of DNA present in the target soil can be determined.

DNAの定量方法は、特に制限されず、例えば、溶出されたDNAを、必要に応じて精製し、回収して、公知又は慣用のDNA定量方法により定量することができる。   The DNA quantification method is not particularly limited, and for example, the eluted DNA can be purified and collected as necessary, and quantified by a known or conventional DNA quantification method.

具体的に、DNAの定量方法としては、精製することにより回収したDNAをアガロースゲル電気泳動に供した後に、臭化エチジウムで該DNAを染色して、ゲル上のDNAのバンドの蛍光強度を測定する方法を挙げることができる。   Specifically, as a method for quantifying DNA, after the purified DNA is subjected to agarose gel electrophoresis, the DNA is stained with ethidium bromide and the fluorescence intensity of the DNA band on the gel is measured. The method of doing can be mentioned.

また例えば、精製することにより回収したDNAを緩衝液に溶解して、該溶液の260nmの吸光度を測定する方法を挙げることもできる。   Moreover, for example, a method of dissolving the DNA recovered by purification in a buffer solution and measuring the absorbance at 260 nm of the solution can also be mentioned.

DNAを精製する方法も、特に制限されず、常法に従って行うことができる。例えば、DNAを精製する方法としては、上記のようにしてDNA溶出処理した後の溶液を遠心分離して、その上清を回収する工程;前記工程で得られた上清に、クロロホルム、クロロホルム−イソアミルアルコール又はフェノール等の上記上清と層分離する不純物除去用溶液を添加して、混合する工程;前記工程で得られた混合液からDNAを含有する層を取り出すことにより、不純物を除去する工程、及び前記工程で得られたDNAを含有する層にイソプロピルアルコール、エタノール又はポリエチレングリコール等のDNA沈殿剤を添加してDNAを沈殿させ、これを回収する工程を含有する方法を挙げることができる。   The method for purifying DNA is not particularly limited, and can be performed according to a conventional method. For example, as a method for purifying DNA, a step of centrifuging the solution after the elution of DNA as described above and collecting the supernatant; chloroform, chloroform- A step of adding and mixing an impurity removal solution that separates the supernatant from the supernatant such as isoamyl alcohol or phenol; and a step of removing impurities by taking out a layer containing DNA from the mixed solution obtained in the step And a method including a step of adding a DNA precipitating agent such as isopropyl alcohol, ethanol or polyethylene glycol to the DNA-containing layer obtained in the above step to precipitate the DNA and recovering the DNA.

なお、DNAの抽出効率は、対象土壌の種類によって異なることがあるため、予め各試料におけるDNAの抽出効率を測定しておき、当該抽出効率に基づいて各対象試料毎に補正を行った上で、そのDNA量を求めることが望ましい。   Since the DNA extraction efficiency may vary depending on the type of target soil, the DNA extraction efficiency in each sample should be measured in advance and corrected for each target sample based on the extraction efficiency. It is desirable to determine the amount of DNA.

ここでいうDNA抽出効率とは、該対象土壌から採取した試料中に含まれるDNA量に対して、該試料から実際に溶出・定量されるDNA量の割合を意味する。   The DNA extraction efficiency here means the ratio of the amount of DNA actually eluted and quantified from the sample to the amount of DNA contained in the sample collected from the target soil.

上記のように測定されたDNA量から、上述の方法に従って、土壌バクテリア数を求める
ことができる。
From the amount of DNA measured as described above, the number of soil bacteria can be determined according to the method described above.

土壌浄化微生物
本発明によれば、実汚染土壌、特に実石油汚染土壌の浄化に好適な微生物が提供される。
Soil purification microorganism According to the present invention, a microorganism suitable for purification of actual contaminated soil, particularly actual petroleum contaminated soil is provided.

実汚染土壌の浄化が好適に行われるためには、浄化に利用される微生物が、汚染物質の分解能を有するだけでなく、実汚染の現場で該能力を有効に発揮することが求められる。当該能力は、上記対象土壌から採取した試料単位重量当たりに存在するDNA量に基づいて求められる土壌バクテリア数を指標とすることで、適切に特徴付けることができる。   In order for purification of actual contaminated soil to be performed suitably, it is required that the microorganisms used for purification not only have the resolution of pollutants, but also effectively demonstrate the ability at the actual contamination site. The ability can be appropriately characterized by using, as an index, the number of soil bacteria obtained based on the amount of DNA present per unit weight of the sample collected from the target soil.

(i)ロドコッカス属に属する土壌浄化微生物
本発明における土壌浄化微生物には、
ロドコッカス属に属する微生物であって、
油分濃度約10,000ppmの土壌50gに、当該微生物を1×108個/g−soil植菌する場合、14日後における土壌の残存油分濃度が4,500ppm以下、好ましく4,000ppm以下、更に好ましくは3,800ppm以下とし、かつ、該土壌から採取した試料単位重量あたりのDNA量に基づき求められる土壌バクテリア数を3.5×10cells/g−soil以上、好ましくは4.0×10cells/g−soil以上、更に好ましくは5.0×10cells/g−soil以上、とする土壌浄化能力を有する、土壌浄化微生物が含まれる。
(I) Soil-purifying microorganisms belonging to the genus Rhodococcus
A microorganism belonging to the genus Rhodococcus,
When inoculating 1 x 10 8 microorganisms / g-soil of the microorganism to 50 g of soil with an oil concentration of about 10,000 ppm, the residual oil concentration in the soil after 14 days is 4,500 ppm or less, preferably 4,000 ppm or less, more preferably 3,800 ppm. The number of soil bacteria determined on the basis of the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the soil is 3.5 × 10 8 cells / g-soil or more, preferably 4.0 × 10 8 cells / g-soil or more. Preferably, soil purification microorganisms having a soil purification ability of 5.0 × 10 8 cells / g-soil or more are included.

ここで、油分濃度とは、土壌(サンプル)をガスクロマトグラフィー(GC)分析し、ピーク面積を測定して、下記(式2)にあてはめて得られる値を示す。ガスクロマトグラフフィー分析条件は表1に示すとおりである。模擬汚染土壌は、予め珪砂(EX NANIWA、大阪)に10,000 ppmになるようにA重油を添加して作製されるものである。油分濃度は、サンプルの含水率を測定し補正して算出される。   Here, the oil concentration indicates a value obtained by analyzing the soil (sample) by gas chromatography (GC), measuring the peak area, and applying it to the following (Equation 2). Gas chromatographic analysis conditions are as shown in Table 1. Simulated contaminated soil is prepared by adding A heavy oil to silica sand (EX NANIWA, Osaka) to 10,000 ppm in advance. The oil concentration is calculated by measuring and correcting the moisture content of the sample.

Figure 0004836552
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Figure 0004836552
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なお、本明細書において、土壌浄化能力とは、汚染物質分解能力に限らず、実際の土壌における生存能力や汚染物質に対する耐性などを、総合的に評価した能力である。   In this specification, the soil purification capacity is not limited to the ability to decompose pollutants, but is an ability that comprehensively evaluates the viability in soil and the resistance to pollutants.

上記微生物は、特に、難分解性炭化水素であるシクロアルカンの分解能力に優れたものであることが好ましい。   It is preferable that the microorganism is particularly excellent in the ability to decompose cycloalkane, which is a hardly decomposable hydrocarbon.

具体的に、上記土壌浄化微生物の好ましい態様には、100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(w/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(v/w )植菌する場合、28日後にシクロアルカン分解率を23%以上、特に23.3%以上
とする分解能力を有するものが含まれる。
Specifically, in a preferred embodiment of the soil purification microorganism, 1% (w / w) of cycloalkane was added to 100 g of sterilized soil (121 ° C., 15 minutes autoclave sterilization). v / w) In the case of inoculation, those having the ability to degrade the cycloalkane degradation rate to 23% or more, particularly 23.3% or more after 28 days are included.

中でも、100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(w/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(v/w )植菌する場合、14日後のシクロアルカン分解率が18%以上、特に20%以上、更に21%以上であり、28日後のシクロアルカン分解率が23%以上、特に23.3%以上である分解能力を有するものが好ましい。   In particular, when inoculating 1% (v / w) of the microorganism into soil obtained by adding 1% (w / w) of cycloalkane to 100 g of sterilized soil (121 ° C, autoclaved for 15 minutes), 14 days later It is preferable that the cycloalkane decomposition rate is 18% or more, particularly 20% or more, and further 21% or more, and the cycloalkane decomposition rate after 28 days is 23% or more, particularly 23.3% or more.

なお、本明細書において、シクロアルカン分解率とは、クロロホルム・メタノール抽出
方法により、以下の方法で、算出されるものである。
In the present specification, the cycloalkane decomposition rate is calculated by the following method using a chloroform / methanol extraction method.

クロロホルム:メタノール=3:1の割合で混合液を作り、計測するサンプルにクロロホルム−メタノール混合液を30ml加え、よく攪拌する。次いで、300mlのクロロホルム−メタノール抽出用遠心チューブに入れる。4,000×gで30分間、温度20℃で遠心分離する。上層の水層部分を除去し、中間層と下層を50mlの遠心チューブに移し、10,000×gで10分間遠心分離する。上層と中間層を取り除き、下層のクロロホルム層をあらかじめ重量測定したシャーレに5ml入れ、室温で24時間乾燥させる。クロロホルムを乾燥させ除去し終わったシャーレの重量を測定する。比較のために、菌株を植菌していないサンプルを用いこれをコントロールとする。   Make a mixture at a ratio of chloroform: methanol = 3: 1, add 30 ml of chloroform-methanol mixture to the sample to be measured, and stir well. Then, it is placed in a 300 ml chloroform-methanol extraction centrifuge tube. Centrifuge at 4,000 × g for 30 minutes at a temperature of 20 ° C. The upper aqueous layer portion is removed, and the intermediate layer and the lower layer are transferred to a 50 ml centrifuge tube and centrifuged at 10,000 × g for 10 minutes. The upper layer and the intermediate layer are removed, and the lower chloroform layer is placed in a petri dish previously weighed and dried at room temperature for 24 hours. Measure the weight of the petri dish after drying and removing the chloroform. For comparison, a sample not inoculated with a strain is used as a control.

測定した数値を下記式に入れることにより、分解率が求められる。   By putting the measured numerical value into the following formula, the decomposition rate is obtained.

Figure 0004836552
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また、上記ロドコッカス属に属する土壌浄化微生物の好ましい態様には、alk遺伝子を有する微生物が含まれる。   A preferred embodiment of the soil purification microorganism belonging to the genus Rhodococcus includes a microorganism having an alk gene.

ここで、alk遺伝子とは、下記(a)又は(a1)のDNA:
(a)配列番号1に示す塩基配列からなるDNA
(a1)配列番号1に示す塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズし、かつシクロアルカン分解活性を有するタンパク質をコードするDNA
を含む遺伝子である。
Here, the alk gene is DNA of the following (a) or (a1):
(A) DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1
(A1) DNA that hybridizes with a DNA comprising the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 under a stringent condition and encodes a protein having cycloalkane-degrading activity
It is a gene containing

ロドコッカス属に属する微生物の中でも、上記alk遺伝子を有するものは、シクロアルカン分解能力に特に優れている。   Among microorganisms belonging to the genus Rhodococcus, those having the alk gene are particularly excellent in cycloalkane decomposition ability.

なお、本明細書において、「ストリンジェントな条件」とは、特異的なハイブリダイゼーションのみが起き、非特異的なハイブリダイゼーションが起きないような条件をいう。このような条件とは、通常、「1xSSC,0.1%SDS,37℃」程度であり、好ましくは「0.5xSSC,0.1%SDS,42℃」程度であり、更に好ましくは、「0.2xSSC,0.1%SDS,65℃」程度である。   In the present specification, “stringent conditions” refers to conditions under which only specific hybridization occurs and non-specific hybridization does not occur. Such conditions are usually about "1xSSC, 0.1% SDS, 37 ° C", preferably about "0.5xSSC, 0.1% SDS, 42 ° C", more preferably "0.2xSSC, 0.1% SDS, 65 ℃ ”.

配列番号1に示す塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAは、配列番号1に示す塩基配列からなるDNAと通常高い相同性を有する。   DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 usually has high homology with DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1.

本明細書において、高い相同性とは、90%以上の相同性、好ましくは95%以上の相同性、更に好ましくは97%以上の相同性を指す。   In the present specification, high homology refers to 90% or more homology, preferably 95% or more, more preferably 97% or more.

また、上記土壌浄化微生物の好ましい態様には、配列番号2に示される塩基配列を含む16SrDNAを有するものが含まれる
特に、上記alk遺伝子を有し、配列番号2に示す塩基配列を含む16SrDNAを有する微生物は、実石油汚染土壌におけるシクロアルカン分解能力が高く、好ましい。
In addition, preferred embodiments of the soil purification microorganism include those having 16SrDNA containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, in particular, having the alk gene and having 16SrDNA containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. Microorganisms are preferred because they have a high cycloalkane-degrading ability in real petroleum-contaminated soil.

また、本発明の土壌浄化微生物の好ましい例には、ロドコッカスRN1株が含まれる。   A preferred example of the soil purification microorganism of the present invention includes Rhodococcus RN1 strain.

ロドコッカスRN1株は、上記alk遺伝子及び配列番号2に示す塩基配列を含む16SrDNAを有しており、公知のロドコッカス属に属する微生物と比べて、実石油汚染土壌における浄化能力に優れており、シクロアルカン分解能にも優れている。   Rhodococcus RN1 strain has 16SrDNA containing the above-mentioned alk gene and the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2, and is superior to known microorganisms belonging to the genus Rhodococcus, and has excellent purification ability in real oil-contaminated soil, and cycloalkane. Excellent resolution.

より詳細に、ロドコッカスRN1株は、実汚染土壌において優れた土壌浄化能力を示し、上述の油分濃度約10,000ppmの土壌50gに、当該微生物を1×108個/g植菌する場合、14日後における該土壌の残存油分濃度を3,800ppm以下とし、及び、該土壌から採取した試料単位重量あたりのDNA量に基づき求められる土壌バクテリア数を5.0×10cells/g−soil以上とする能力を有する。 In more detail, Rhodococcus RN1 strain exhibits excellent soil remediation ability in actual contaminated soil. After inoculating 1 × 10 8 microorganisms / g of the microorganism into 50 g of soil with an oil concentration of about 10,000 ppm, 14 days later The soil has a residual oil concentration of 3,800 ppm or less, and the number of soil bacteria determined based on the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the soil is 5.0 × 10 8 cells / g-soil or more. .

また、ロドコッカスRN1株は、100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(v/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(w/w )植菌する場合、14日後のシクロアルカン分解率を21%以上、28日後のシクロアルカン分解率を23%以上とする分解能力を有する。   Rhodococcus RN1 strain is inoculated with 1% (w / w) of the microorganism in a soil obtained by adding 1% (v / w) of cycloalkane to 100 grams of sterilized soil (121 ° C, 15 minutes autoclaved). In this case, it has the ability to degrade the cycloalkane degradation rate after 14 days to 21% or more and the cycloalkane degradation rate after 28 days to 23% or more.

なお、本菌株は、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Rhodococcus sp. RN1株(受託番号FERM P-20708)として寄託されている(寄託日:平成17年11月10日)。 This strain has been deposited as Rhodococcus sp. RN1 strain ( Accession No. FERM P-20708 ) at the Patent Organism Depositary, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Deposit Date: November 10, 2005).

(ii)ゴルドニア属に属する微生物
本発明における土壌浄化微生物には、
ゴルドニア属に属する微生物であって、
油分濃度約10,000ppmの土壌50gに、当該微生物を1×108個/g-soil植菌する場合、14日後における該土壌の残存油分濃度を4,000ppm以下、好ましくは3,800ppm以下、更に好ましくは3,500ppm以下とし、かつ、該土壌から採取した試料単位重量あたりのDNA量に基づき求められる土壌バクテリア数を3.5×10cells/g−soil以上、好ましくは3.6×10cells/g−soil以上、更に好ましくは3.8×10cells/g−soil以上とする能力を有する、土壌浄化微生物が含まれる。
(Ii) Microorganisms belonging to the genus Gordonia
A microorganism belonging to the genus Gordonia,
When inoculating 1 × 10 8 microorganisms / g-soil of the microorganism into 50 g of soil with an oil concentration of about 10,000 ppm, the residual oil concentration in the soil after 14 days is 4,000 ppm or less, preferably 3,800 ppm or less, more preferably The number of soil bacteria determined on the basis of the amount of DNA per unit weight of sample collected from the soil is 3.5 × 10 8 cells / g-soil or more, preferably 3.6 × 10 8 cells / g-soil or more. More preferably, a soil purification microorganism having an ability of 3.8 × 10 8 cells / g-soil or more is included.

ここで、油分濃度とは、上記と同様に、土壌(サンプル)をガスクロマトグラフィー(GC)により表1の条件で分析してピーク面積を測定し、上記(式2)にあてはめて得られる値を意味する。   Here, the oil concentration is a value obtained by analyzing the soil (sample) by gas chromatography (GC) under the conditions shown in Table 1 and measuring the peak area in the same manner as described above, and applying it to the above (Equation 2). Means.

特に、上記微生物は、難分解性炭化水素であるシクロアルカンの分解能に優れたものであることが好ましい。   In particular, it is preferable that the microorganism is excellent in resolution of cycloalkane, which is a hardly decomposable hydrocarbon.

好ましい態様には、100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(w/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(v/w )植菌する場合、28日後のシクロアルカン分解率が15%以上、特に17%以上である分解能力を有する微生物が含まれる。   In a preferred embodiment, when 1% (v / w) of the microorganism is inoculated in a soil obtained by adding 1% (w / w) of cycloalkane to 100 grams of sterilized soil (121 ° C, 15 minutes autoclaved), Included are microorganisms that have a degradation ability of a cycloalkane degradation rate of 15% or more, particularly 17% or more after 28 days.

中でも、100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(w/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(v/w )植菌する場合、14日後のシクロアルカン分解率が2.7%以上、特に3%以上、更に4%以上であり、28日後のシクロアルカン分解率が15%以上、特に17%以上である分解能力を有するものが好ましい。   In particular, when inoculating 1% (v / w) of the microorganism into soil obtained by adding 1% (w / w) of cycloalkane to 100 g of sterilized soil (121 ° C, autoclaved for 15 minutes), 14 days later It is preferable that the cycloalkane decomposition rate is 2.7% or more, particularly 3% or more, and further 4% or more, and the cycloalkane decomposition rate after 28 days is 15% or more, particularly 17% or more.

また、上記ゴルドニア属に属する土壌浄化微生物の好ましい態様には、alk1遺伝子及びalk2遺伝子を有するものが含まれる。   In addition, preferred embodiments of the soil purification microorganism belonging to the genus Gordonia include those having alk1 gene and alk2 gene.

ここでalk1遺伝子は、下記(b)又は(b1)のDNAを含む遺伝子である。
(b)配列番号3に示す塩基配列からなるDNA
(b1)配列番号3に示す塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズし、かつシクロアルカン分解活性を有するタンパク質をコードするDNA
また、alk2遺伝子は下記(c)又は(c1)のDNAを含む遺伝子である。
(c)配列番号4に示す塩基配列からなるDNA
(c1)配列番号4に示す塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリ
ダイズし、かつシクロアルカン分解活性を有するタンパク質をコードするDNA。
Here, the alk1 gene is a gene containing the following DNA (b) or (b1).
(B) DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3
(B1) DNA that hybridizes with a DNA comprising the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 under stringent conditions and encodes a protein having cycloalkane-degrading activity
The alk2 gene is a gene containing the following DNA (c) or (c1).
(C) DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4
(C1) Hybridizes under stringent conditions with the DNA comprising the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4
DNA encoding a protein that is soybean and has cycloalkane-degrading activity.

配列番号3に示す塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAは、配列番号3に示す塩基配列からなるDNAと通常高い相同性を有する。   A DNA that hybridizes under stringent conditions with a DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3 usually has high homology with a DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 3.

配列番号4に示す塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAは、配列番号4に示す塩基配列からなるDNAと通常高い相同性を有する。   DNA that hybridizes under stringent conditions with DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4 usually has high homology with DNA consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4.

ゴルドニア属に属する微生物の中でも、上記alk1遺伝子及びalk2遺伝子を共に有するものは、シクロアルカンの分解能力に優れている。   Among microorganisms belonging to the genus Gordonia, those having both the alk1 gene and the alk2 gene are excellent in cycloalkane degradation ability.

また、上記ゴルドニア属に属する本発明の土壌浄化微生物は、配列番号5に示す塩基配列を含む16SrDNAを有するものであることが好ましい。   In addition, the soil purification microorganism of the present invention belonging to the above genus Gordonia preferably has 16SrDNA containing the base sequence shown in SEQ ID NO: 5.

特に、上記alk1遺伝子及びalk2遺伝子を有し、配列番号5に示す塩基配列を含む16SrDNAを有する微生物が、実汚染土壌におけるシクロアルカンの分解能力が高く、好ましい。   In particular, a microorganism having 16SrDNA having the alk1 gene and the alk2 gene and including the base sequence shown in SEQ ID NO: 5 is preferable because it has a high ability to degrade cycloalkane in actual contaminated soil.

本発明における土壌浄化微生物の好適な例には、ゴルドニアRN2株が含まれる。   A preferred example of the soil purification microorganism in the present invention includes Gordonia RN2 strain.

ゴルドニアRN2株は、alk1遺伝子及びalk2遺伝子を有し、並びに配列番号5に示す16SrDNAを有しており、公知のゴルドニア属に属する微生物と比べて、実石油汚染土壌における浄化能力に優れており、シクロアルカン分解能力にも優れている。   The Gordonia RN2 strain has the alk1 gene and the alk2 gene, and has the 16SrDNA shown in SEQ ID NO: 5, which is superior to the known microorganism belonging to the genus Gordonia, and has an excellent purification ability in real oil-contaminated soil, Excellent cycloalkane decomposition ability.

より詳細に、ゴルドニアRN2株は、実汚染土壌において優れた土壌浄化能力を示し、上記した油分濃度約10,000ppmの土壌50gに、当該微生物を1×108個/g植菌する場合、14日後における土壌の残存油分濃度を3,500ppm以下、及び、該土壌から採取した試料単位重量あたりのDNA量に基づき求められる土壌バクテリア数を3.8×10cells/g−soil以上、とする能力を有する。 In more detail, Gordonia RN2 strain shows excellent soil remediation ability in actual contaminated soil. After inoculating 1 × 10 8 microorganisms / g of the microorganism into 50 g of soil with an oil concentration of about 10,000 ppm, 14 days later The soil has a residual oil concentration of 3,500 ppm or less, and the number of soil bacteria determined based on the amount of DNA per unit weight of sample collected from the soil is 3.8 × 10 8 cells / g-soil or more.

また、ゴルドニアRN2株は、100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)にシクロアルカンを1%(w/w)添加した土壌に、当該微生物を1%(v/w )植菌する場合、14日後のシクロアルカン分解率が4%以上であり、28日後のシクロアルカン分解率が15%以上である分解能力を有する。   In addition, Gordonia RN2 strain is inoculated with 1% (v / w) of the microorganism in a soil obtained by adding 1% (w / w) of cycloalkane to 100 g of sterilized soil (121 ° C, 15 minutes autoclaved). In this case, the cycloalkane decomposition rate after 14 days is 4% or more, and the cycloalkane decomposition rate after 28 days is 15% or more.

なお、本菌株は、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、Gordonia sp. RN2(受託番号FERM P-20709)として寄託されている(寄託日:平成17年11月10日)。 This strain has been deposited as Gordonia sp. RN2 ( Accession No. FERM P-20709 ) at the Patent Organism Depositary, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Deposit date: November 10, 2005).

土壌浄化剤
本発明の土壌浄化微生物を、公知の方法に従って、適宜製剤化することにより、土壌浄化剤とすることができる。
Soil purification agent The soil purification microorganism of the present invention can be made into a soil purification agent by appropriately formulating it according to a known method.

本発明の土壌浄化剤は、上記土壌浄化微生物を有効成分として含んでおり、実汚染土壌の浄化に好適に用いられる。   The soil purification agent of the present invention contains the above soil purification microorganism as an active ingredient, and is suitably used for purification of actual contaminated soil.

土壌浄化剤は、土壌浄化微生物そのものからなるものであってもよく、製剤学的に許容される担体や添加剤などの他の成分を含むものであっても良い。また、浄化微生物1種のみを含むものでもよく、他の土壌浄化能力を有する微生物や汚染物質分解能を有する微生物を更に含むものであってもよい。   The soil purification agent may be composed of the soil purification microorganism itself, or may contain other components such as pharmaceutically acceptable carriers and additives. Moreover, what contains only 1 type of purification | cleaning microorganisms may be included, and may further contain the microorganisms which have another soil purification ability, and the microorganisms which have a pollutant resolution | decomposability.

他の成分としては、例えば、適当な培地や、有機化合物、無機化合物、及び/又は肥沃土壌等が挙げられる。   Examples of other components include a suitable medium, organic compounds, inorganic compounds, and / or fertile soil.

これら他の成分の配合割合は、本発明の効果を奏する範囲内で適宜設定することができる。   The blending ratio of these other components can be appropriately set within the range where the effects of the present invention are exhibited.

土壌浄化剤の形態も、特に制限されず、例えば、固形製剤、液状製剤等の形態として使用することができる。   The form of the soil purification agent is not particularly limited, and can be used, for example, as a solid preparation, a liquid preparation, or the like.

土壌浄化微生物のスクリーニング方法
本発明によれば、土壌バクテリア数を指標とすることにより、実汚染土壌の浄化に好適な微生物を効率よくスクリーニングする方法が提供される。
According to the screening method of the present invention soil remediation microorganisms, by an index number soil bacteria, a method for efficiently screening a suitable microorganism to clean the actual contaminated soil is provided.

本発明におけるスクリーニング方法は、土壌に被検微生物を投入し、該微生物を投入した土壌から採取した試料単位重量当りのDNA量に基づいて求められる土壌バクテリア数を指標として、被検微生物の土壌浄化能力を評価することを特徴とする。   In the screening method of the present invention, a test microorganism is introduced into the soil, and the soil purification of the test microorganism is performed using as an index the number of soil bacteria determined based on the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the soil into which the microorganism has been introduced. It is characterized by evaluating ability.

本発明におけるスクリーニング方法の具体的態様には、
対象土壌に被検微生物を投入し;
前記対象土壌から採取した試料単位重量当りのDNA量を測定し、該DNA量に基づいて、土壌バクテリア数を求め;
前記土壌バクテリア数の経時変化をモニタリングして、その挙動から被検微生物の土壌浄化能力を評価する工程;
を有する方法が含まれる。
Specific embodiments of the screening method in the present invention include:
Putting the test microorganisms into the target soil;
Measuring the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the target soil, and determining the number of soil bacteria based on the amount of DNA;
Monitoring the time-dependent change in the number of soil bacteria, and evaluating the soil purification ability of the test microorganism from its behavior;
A method is included.

土壌浄化能力の評価は、例えば、以下のように行うことができる。
(1)モニタリングにおいて、土壌バクテリア数が増加した場合は、土壌浄化能力が高いと評価し、土壌バクテリア数が減少した場合には、土壌浄化能力が低いと評価する。
(2)モニタリングにおいて、土壌バクテリア数が予め設定された基準値を超えた場合は、土壌浄化能力が高いと評価し、土壌バクテリア数が予め設定された基準値を満たさない場合には、土壌浄化能力が十分でないと評価する。
The soil purification ability can be evaluated as follows, for example.
(1) In monitoring, when the number of soil bacteria increases, it is evaluated that the soil purification capacity is high, and when the number of soil bacteria decreases, it is evaluated that the soil purification capacity is low.
(2) In monitoring, if the soil bacteria count exceeds a preset reference value, it is evaluated that the soil purification capacity is high, and if the soil bacteria count does not meet the preset reference value, soil purification is performed. Assess that ability is not enough.

このような評価を行って、土壌浄化能力が高いと評価される微生物を選択することにより、土壌浄化に好適な微生物を効率良くスクリーニングすることができる。   By performing such evaluation and selecting microorganisms that are evaluated to have high soil purification capacity, microorganisms suitable for soil purification can be efficiently screened.

土壌バクテリア数は、対象土壌の総合的な特性や状況を反映しているため、土壌浄化能力を適切に評価することができる。   Since the number of soil bacteria reflects the overall characteristics and conditions of the target soil, the soil purification capacity can be appropriately evaluated.

例えば、汚染物質の分解能が高い微生物であっても、実汚染の現場において十分に生育できない微生物は、土壌バクテリア数を十分に増加させることが困難である。一方、土壌バクテリア数を増加させる能力を有する微生物は、実汚染の現場において、十分な働きを示し、土壌をより良好な状態とすることができる。   For example, even if the microorganism has a high resolution of pollutants, it is difficult to sufficiently increase the number of soil bacteria for microorganisms that cannot sufficiently grow at the site of actual contamination. On the other hand, microorganisms having the ability to increase the number of soil bacteria exhibit sufficient work at the actual contamination site, and can make the soil better.

従って、土壌バクテリア数を指標に用いる本発明のスクリーニング方法は、実汚染土壌の浄化に適した微生物を効率よく選択することを可能にする。   Therefore, the screening method of the present invention using the number of soil bacteria as an index makes it possible to efficiently select microorganisms suitable for purification of actual contaminated soil.

本発明のスクリーニング方法においては、更に、土壌バクテリア数以外の適当な指標を加えて、微生物の評価を行ってもよい。   In the screening method of the present invention, microorganisms may be evaluated by adding an appropriate index other than the number of soil bacteria.

例えば、土壌バクテリア数と共に土壌中の汚染物質濃度の経時変化をモニタリングし、土壌バクテリア数に加えて、汚染物質の分解率を指標として、微生物の土壌浄化能力を評価することもできる。   For example, it is possible to monitor the time-dependent change in the concentration of contaminants in the soil together with the number of soil bacteria, and to evaluate the soil purification ability of microorganisms using the degradation rate of the contaminants as an index in addition to the number of soil bacteria.

この際、汚染物質毎の濃度をモニタリングすることにより、微生物がどの物質を選択的に分解する能力を有するかの評価を行うこともできる。   At this time, by monitoring the concentration for each contaminant, it is possible to evaluate which substance the microorganism has the ability to selectively decompose.

上記のような方法で、スクリーニングされる微生物としては、例えば、ゴルドニアsp.RN2株やロドコッカスsp.RN1株を挙げることができる。   Examples of microorganisms to be screened by the above method include Gordonia sp. RN2 strain and Rhodococcus sp. RN1 strain.

更に、このようなスクリーニングで得られた微生物を土壌に投入することを含む、土壌浄化方法は、特に実汚染土壌の浄化方法として好適に用いることができる。   Furthermore, the soil purification method including introducing the microorganisms obtained by such screening into the soil can be suitably used particularly as a purification method for actual contaminated soil.

土壌浄化方法
本発明によれば、対象土壌から採取した試料の単位重量当たりに存在するDNA量を測定し、該DNA量に基づいて求められた土壌バクテリア数を指標として、土壌浄化のための処理を行うことを特徴とする土壌浄化方法が提供される。
Soil purification method According to the present invention, the amount of DNA present per unit weight of a sample collected from the target soil is measured, and the number of soil bacteria determined based on the amount of DNA is used as an index to treat soil purification. The soil purification method characterized by performing is provided.

上述のように、土壌バクテリア数は土壌の状況を反映している。このため、土壌バクテリア数を指標として、土壌浄化のための処理を行うことにより、土壌の浄化を効率よく行うことができる。   As described above, the number of soil bacteria reflects the situation of the soil. For this reason, soil purification can be efficiently performed by performing the treatment for soil purification using the number of soil bacteria as an index.

土壌浄化のための処理の手順や内容は、予め所定のパターンを設定しておいてもよく、またモニタリングの状況を見ながら適宜設定することもできる。   The procedure and content of the treatment for soil purification may be set in advance as a predetermined pattern, or may be set as appropriate while monitoring the monitoring status.

(1)処理内容
土壌浄化の処理の好ましい態様には、(i)土着微生物活性化成分の投入、及び(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入から選ばれる少なくとも1つの処理を行うことが含まれる。
(1) Content of treatment A preferred embodiment of the soil purification treatment includes performing at least one treatment selected from (i) input of an indigenous microorganism activating component, and (ii) input of a microorganism having a pollutant resolution ability. It is.

換言すると、(i)又は(ii)のいずれかの一方の処理を行ってもよく、(i)及び(ii)の処理を同時に行ってもよい。   In other words, either the process (i) or (ii) may be performed, and the processes (i) and (ii) may be performed simultaneously.

(i)土着微生物活性化成分の投入
土着微生物活性化成分は、土壌中に生息する微生物を活性化して、汚染物質の分解又は土壌の浄化を促進するものであれば、特に限定されない。
(I) Input of an indigenous microorganism activating component The indigenous microorganism activating component is not particularly limited as long as it activates microorganisms living in the soil and promotes decomposition of the pollutant or purification of the soil.

具体的に、土着微生物活性化成分には、有機化合物、無機化合物などが含まれる。また水分や酸素等も含まれる。   Specifically, the indigenous microorganism activating component includes an organic compound, an inorganic compound, and the like. It also contains moisture and oxygen.

このうち、特に、有機化合物、或いは、有機化合物と無機化合物との混合物が、土着微生物の生育がより効果的に進むため、好ましく用いられる。   Among these, an organic compound or a mixture of an organic compound and an inorganic compound is particularly preferably used because the growth of indigenous microorganisms proceeds more effectively.

投入方法も特に限定されず、公知の方法に従って、適宜設定することができる。例えば、活性化成分を適当な土壌に予め混入させ、肥沃土壌の形態として投入してもよい。また、適当な溶媒等に溶解して投入してもよい。   The charging method is not particularly limited, and can be appropriately set according to a known method. For example, the activating component may be mixed in advance in a suitable soil and added in the form of fertile soil. Further, it may be added after dissolving in an appropriate solvent.

また複数の活性化成分を予め混合した形態として土壌に一斉に投入してもよく、或いは複数回に分けて土壌に投入してもよい。   In addition, a plurality of activation components may be added to the soil all together in a premixed form, or may be added to the soil in multiple batches.

また、投入量も、本発明の効果を奏する範囲内で、適宜設定することができる。   Further, the input amount can also be set as appropriate within the range where the effects of the present invention are exhibited.

(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入
汚染物質分解能を有する微生物は、対象土壌に含まれる汚染物質を分解し、土壌の浄化を促進するものであれば、特に限定されず、公知の微生物から適宜選択し得る。また、投入量も本発明の効果を奏する範囲で適宜設定し得る。
(Ii) Inputting microorganisms having a contaminant resolution The microorganisms having a contaminant resolution are not particularly limited as long as they decompose the contaminants contained in the target soil and promote the purification of the soil. It can be selected appropriately. Further, the input amount can also be set as appropriate within the range where the effects of the present invention are exhibited.

但し、投入する微生物の種類及び量は、外的環境への影響が限定され、安全性が確認される範囲で設定されることが好ましい。   However, it is preferable that the type and amount of microorganisms to be input are set within a range in which the influence on the external environment is limited and safety is confirmed.

汚染物質分解能を有する微生物には、油分分解能を有する微生物や炭化水素分解能を有する微生物が含まれる。   Microorganisms having a contaminant resolution include microorganisms having an oil resolution and microorganisms having a hydrocarbon resolution.

また、本発明の土壌浄化方法では、汚染物質分解能を有する微生物として、上記本発明の土壌浄化微生物や、本発明のスクリーニング方法によって得られる土壌浄化微生物も、好適に用いることができる。   Moreover, in the soil purification method of this invention, the soil purification microorganism of the said this invention and the soil purification microorganism obtained by the screening method of this invention can be used suitably as microorganisms which have a pollutant resolution | decomposability.

より具体的に、本発明の土壌浄化方法で用いられる汚染物質分解能を有する微生物には、ロドコッカス属に属する微生物であれば、上記alk遺伝子を有する微生物、配列番号2で示される塩基配列を含む16SrDNAを有する微生物及びロドコッカスRN1が含まれる。   More specifically, the microorganism having a pollutant resolution used in the soil purification method of the present invention is a microorganism belonging to the genus Rhodococcus, a microorganism having the alk gene, 16SrDNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 And microorganisms having Rhodococcus RN1.

また、本発明の土壌浄化方法で用いられる汚染物質分解能を有する微生物には、ゴルドニア属に属する微生物であれば、上記alk1遺伝子及びalk2遺伝子を有する微生物、配列番号5で示される塩基配列を含む16SrDNAを有する微生物及びゴルドニアRN2が含まれる。   In addition, the microorganism having a pollutant resolution used in the soil purification method of the present invention is a microorganism belonging to the genus Gordonia, a microorganism having the alk1 gene and the alk2 gene, 16SrDNA containing the base sequence represented by SEQ ID NO: 5 And microorganisms having Gordonia RN2.

微生物の投入方法も特に限定されず、公知の方法に従って、適宜設定することができる。例えば、微生物を、適当な培地又は肥料液或いはそれらを溶解した液と混合し、該微生物含有溶液を土壌に播種する方法が挙げられる。或いは、該微生物含有溶液を土壌中に埋設挿入したパイプから注入・圧入する方法が挙げられる。また、微生物を適当なバインダー、または担体とともに、使用しやすい固形形態に加工し、これを土壌に散布して、混合する方法が挙げられる。土壌に水を加えてスラリー状として、攪拌しながら、上記の菌液または固形形態に加工した菌体または、培養した菌体培養液を添加する方法が採用される。固形形態としては、例えば、ペレット状、粉末状、繊維状等が挙げられる。   The method for introducing microorganisms is not particularly limited, and can be appropriately set according to a known method. For example, there can be mentioned a method in which microorganisms are mixed with an appropriate medium or fertilizer solution or a solution in which the microorganisms are dissolved, and the microorganism-containing solution is seeded on soil. Or the method of inject | pouring and press-fit | injecting this microorganism-containing solution from the pipe embedded and inserted in soil is mentioned. Moreover, the method of processing microorganisms with a suitable binder or support | carrier in the solid form which is easy to use, and spraying this on soil and mixing is mentioned. Water is added to the soil to form a slurry, and a method of adding the above-described bacterial solution or the cells processed into a solid form or the cultured cell culture solution while stirring is employed. Examples of solid forms include pellets, powders, and fibers.

(2)基準値
土壌浄化処理を行うに際し、目安となる基準値を土壌バクテリア数を用いて予め設定しておくことにより、土壌浄化処理を行う的確なタイミングを、容易に把握することが可能になる。
(2) Reference value When performing soil remediation treatment, it is possible to easily grasp the exact timing of soil remediation treatment by setting a reference value as a guide using the number of soil bacteria. Become.

基準値は、土壌の特性や状況等を考慮して、適宜設定することができる。例えば、既に土壌浄化処理を行っている土壌であれば高めの基準値を設定し、汚染の深刻な土壌であれば低めの基準値を設定することができる。   The reference value can be set as appropriate in consideration of soil characteristics and conditions. For example, a higher reference value can be set if the soil has already been subjected to soil purification treatment, and a lower reference value can be set if the soil is seriously contaminated.

一般に、畑の土などに存在する微生物数は1.0×1010 cells/g-soil程度であり、汚染土壌中の微生物数は1.0×107cells/g-soil程度である。従って、通常は、1.0×107〜1.0×1010 cells/g-soil程度、特に、1.0×108〜1.0×109cells/g-soil程度の範囲内で、基準値を設定することが好ましい。基準値の一例としては、1.0×108 cells/g-soilを挙げることができる。 Generally, the number of microorganisms present in the soil of the field is about 1.0 × 10 10 cells / g-soil, and the number of microorganisms in the contaminated soil is about 1.0 × 10 7 cells / g-soil. Therefore, it is usually possible to set the reference value within the range of about 1.0 × 10 7 to 1.0 × 10 10 cells / g-soil, especially about 1.0 × 10 8 to 1.0 × 10 9 cells / g-soil. preferable. An example of the reference value is 1.0 × 10 8 cells / g-soil.

基準値は、対象土壌の特性を考慮して、予め設定しておくこともできるし、モニタリングを行って、土壌バクテリア数の変動を考慮しながら、適宜設定することもできる。   The reference value can be set in advance in consideration of the characteristics of the target soil, or can be set as appropriate while monitoring and taking into account fluctuations in the number of soil bacteria.

また、基準値は、1又は複数設定することができる。例えば、土壌の浄化状況に応じて数段階の基準値を設定しておくことができる。この場合、土壌バクテリア数が第1段階の基準値を下回る場合には第1追加処理、第2段階の基準値を下回る場合には第2追加処理を行うなど、基準値毎に異なる処理内容を設定しておくこともできる。   One or more reference values can be set. For example, several stages of reference values can be set according to the soil purification status. In this case, if the number of soil bacteria falls below the first stage reference value, the first additional process is performed, and if the number of soil bacteria falls below the second stage reference value, the second additional process is performed. It can also be set.

(3)モニタリング
本発明の土壌浄化方法は、土壌バクテリア数を経時的に測定して、その挙動をモニタリングしながら、実施することもできる。土壌バクテリアは汚染物質を分解する働きをする一方で、汚染物質の毒性の影響も受ける。したがって、モニタリングを行って、土壌中に存在する微生物の働きや浄化の進行状況を把握し、微生物の働きが有効に機能する方向で処理を行うことにより、効率の良いバイオレメディエーションを行うことができる。
(3) Monitoring The soil purification method of the present invention can be carried out while measuring the number of soil bacteria over time and monitoring its behavior. While soil bacteria act to break down pollutants, they are also affected by the toxicity of the pollutants. Therefore, it is possible to perform efficient bioremediation by monitoring, understanding the progress of microorganisms present in the soil and the progress of purification, and performing treatment in a direction in which the microorganisms function effectively. .

モニタリングを行う土壌浄化方法の態様の例には、以下の工程を含む方法が挙げられる;
対象土壌から採取した試料単位重量当りのDNA量を測定し、該DNA量に基づいて、土壌バクテリア数を求める工程、
前記土壌バクテリア数の経時変化をモニタリングする工程、及び、
前記モニタリングされた土壌バクテリア数が予め設定された基準値を下回る場合に、対象土壌に(i)土着微生物活性化成分の投入及び(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入から選ばれる少なくとも1つの処理を行う処理工程、
を有する、土壌の浄化方法。
Examples of aspects of soil purification methods for monitoring include methods comprising the following steps;
Measuring the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the target soil, and determining the number of soil bacteria based on the amount of DNA;
Monitoring the time course of the soil bacteria count; and
When the monitored number of soil bacteria is lower than a preset reference value, at least one selected from (i) input of an indigenous microorganism activating component and (ii) input of a microorganism having a pollutant resolution to the target soil. Processing steps for processing,
A method for purifying soil.

モニタリングの方法は、特に限定されず、適宜公知の方法に従って行うことができる。例えば、土壌バクテリア数を、更に換算させた値を用いてモニタリングしてもよい。また、適当なグラフ又は図等の表示手段を用いてモニタリングすることもできる。   The monitoring method is not particularly limited, and can be performed according to a known method as appropriate. For example, the number of soil bacteria may be monitored using a further converted value. Moreover, it can also monitor using display means, such as a suitable graph or a figure.

また、モニタリングは、土壌バクテリア数に加えて、更に1又は複数の指標を用いて行うこともできる。例えば、土壌バクテリア数に加えて、土壌中の汚染物質濃度の経時変化を、モニタリングしてもよい。汚染物質濃度としては、油分濃度が挙げられる。   Monitoring can also be performed using one or more indices in addition to the number of soil bacteria. For example, in addition to the number of soil bacteria, the change with time in the concentration of contaminants in the soil may be monitored. Contaminant concentration includes oil concentration.

(4)初期処理
本発明の土壌浄化方法においては、土壌バクテリア数を求めるためのDNA量の測定を行う前に、予め適当な処理を対象土壌に施しておいてもよい。
(4) Initial treatment In the soil purification method of the present invention, an appropriate treatment may be applied to the target soil in advance before measuring the amount of DNA for determining the number of soil bacteria.

例えば、対象土壌には、初期処理として、上述のような(i)土着微生物活性化成分の投入、及び(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入から選ばれる少なくとも1つの処理を行っておくこともできる。   For example, the target soil is subjected to at least one treatment selected from (i) the introduction of an indigenous microorganism activating component and (ii) the introduction of a microorganism having a contaminant resolving power as an initial treatment. You can also.

初期処理を行った後、土壌バクテリア数をモニタリングすることにより、初期処理が対象土壌の浄化のために好適であったか否かを把握することが可能となる。また、初期処理に対して、土壌がどのように状況を変化させているかを考慮して、追加処理の内容を設定することもできる。   After performing the initial treatment, it is possible to grasp whether or not the initial treatment was suitable for purification of the target soil by monitoring the number of soil bacteria. In addition, the content of the additional process can be set in consideration of how the soil changes the situation with respect to the initial process.

(5)追加処理
初期処理を行った後、土壌バクテリア数の経時変化をモニタリングし、土壌バクテリア数が予め設定された基準値以下となった場合、或いは更なる処理が必要と判断した場合に、追加処理を行うことができる。
(5) Additional processing After initial processing, the change in the number of soil bacteria over time is monitored, and when the number of soil bacteria falls below a preset reference value or when it is determined that further processing is necessary, Additional processing can be performed.

具体的に、追加処理として、(i)土着微生物活性化成分の投入、及び(ii)汚染物質分解能を有する微生物の投入から選ばれる少なくとも1つの処理を行うことができる。   Specifically, as the additional process, at least one process selected from (i) input of an indigenous microorganism activating component and (ii) input of a microorganism having a pollutant resolution can be performed.

追加処理の内容は、初期処理の内容と同じでもよく、異なる内容であってもよい。また、追加処理は、1回でもよく、複数回行ってもよい。   The contents of the additional process may be the same as or different from the contents of the initial process. Further, the additional process may be performed once or a plurality of times.

例えば、初期処理において、汚染物質分解能を有するゴルドニア属に属する微生物を投入し、追加処理において、汚染物質分解能を有するロドコッカス属に属する微生物を投入することもできる。   For example, in the initial process, a microorganism belonging to the genus Gordonia having a contaminant resolution can be introduced, and in the additional process, a microorganism belonging to the genus Rhodococcus having a contaminant resolution can be introduced.

また、初期処理において、肥沃土壌を投入し、第1回目の追加処理において、汚染物質分解能を有するゴルドニア属に属する微生物を投入し、第2回目の追加処理において、汚染物質分解能を有するロドコッカス属に属する微生物を投入することもできる。   In addition, in the initial treatment, fertilized soil is introduced, in the first additional treatment, microorganisms belonging to the genus Gordonia having a contaminant resolution are introduced, and in the second additional treatment, the genus Rhodococcus having a contaminant resolution is introduced. The microorganisms to which it belongs can also be input.

また、以下のような態様を挙げることもできる。   Moreover, the following aspects can also be mentioned.

対象土壌に、(1−i)土着微生物活性化成分の投入、及び、(1−ii)汚染物質分解能を有するゴルドニア属に属する微生物の投入を行う初期処理を行い;
前記初期処理を行った土壌から採取した試料単位重量当りのDNA量を測定し、該DNA量に基づいて、土壌バクテリア数を求め;
前記土壌バクテリア数の経時変化をモニタリングし;
前記土壌バクテリア数が予め設定された基準値以下となる場合、(2−i)土着微生物活性化成分の投入及び(2−ii)汚染物質分解能を有するゴルドニア属に属する微生物の投入を行う第1追加処理を行い;
前記第1追加処理を行った土壌から採取した試料の汚染物質濃度を測定して、その経時変化をモニタリングし;、
汚染物質濃度が変動しなくなった場合、(3−i)土着微生物活性化成分の投入及び(3−ii)汚染物質分解能を有するロドコッカス属に属する微生物の投入を行う第2追加処理を行い;
前記第2追加処理を行った土壌から採取した試料単位重量当りのDNA量を測定し、該DNA量に基づいて、土壌バクテリア数を求め;
前記土壌バクテリア数の経時変化をモニタリングし;
前記土壌バクテリア数が予め設定された基準値以下となる場合、(4−i)土着微生物活性化成分の投入及び(4−ii)汚染物質分解能を有するロドコッカス属に属する微生物の投入を行う第3追加処理を行うことを有する土壌の浄化方法。
An initial treatment is performed in which the target soil is charged with (1-i) an indigenous microorganism-activating component and (1-ii) a microorganism belonging to the genus Gordonia having a pollutant resolving power;
Measuring the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the soil subjected to the initial treatment, and determining the number of soil bacteria based on the amount of DNA;
Monitoring the time course of the soil bacteria count;
When the number of soil bacteria is less than or equal to a preset reference value, (2-i) input of an indigenous microorganism activating component and (2-ii) input of a microorganism belonging to the genus Gordonia having a contaminant resolving power Perform additional processing;
Measuring the pollutant concentration of a sample collected from the soil subjected to the first additional treatment and monitoring its change over time;
If the pollutant concentration no longer fluctuates, (3-i) perform the second additional process of charging the indigenous microorganism activating component and (3-ii) charging the microorganism belonging to the genus Rhodococcus having the pollutant resolution ability;
Measuring the amount of DNA per unit weight of the sample collected from the soil subjected to the second additional treatment, and determining the number of soil bacteria based on the amount of DNA;
Monitoring the time course of the soil bacteria count;
When the number of soil bacteria is less than or equal to a preset reference value, (4-i) input of an indigenous microorganism activating component and (4-ii) input of a microorganism belonging to the genus Rhodococcus having a contaminant resolving power A soil purification method comprising performing an additional treatment.

なお、上記態様はあくまで例示であり、何ら本発明を制限するものではない。   In addition, the said aspect is an illustration to the last, and does not restrict | limit this invention at all.

(6)診断
また、本発明の方法においては、土壌バクテリア数を指標とすることにより、土壌の浄化状況の診断を行うこともできる。例えば、上記のような土壌浄化処理を行った後、土壌バクテリア数が一定の基準値を超えれば、土壌が十分に回復したものと診断することができる。また、土壌バクテリア数が一定の基準値を満たしていなければ、土壌の回復が十分でないと診断することもできる。このように土壌バクテリア数を指標とすることで、従来では難しかった土壌の浄化状況の把握や比較を、数値化された基準で、評価し、診断することが可能となる。
(6) Diagnosis In the method of the present invention, the soil purification status can also be diagnosed by using the number of soil bacteria as an index. For example, after the soil purification treatment as described above is performed, if the number of soil bacteria exceeds a certain reference value, it can be diagnosed that the soil has sufficiently recovered. In addition, if the number of soil bacteria does not satisfy a certain reference value, it can be diagnosed that the restoration of the soil is not sufficient. As described above, by using the number of soil bacteria as an index, it is possible to evaluate and diagnose the comparison and comparison of soil purification status, which has been difficult in the past, using a numerical standard.

上述したように、本発明は、土壌バクテリア数を指標とすることにより、実汚染土壌に適したバイオレメディエーション技術を提供するものである。なお、本発明には、土壌浄化に関する公知の技術を、本発明の効果を奏する範囲内で必要に応じて付加することができる。   As described above, the present invention provides a bioremediation technique suitable for actual contaminated soil by using the number of soil bacteria as an index. In addition, the well-known technique regarding soil purification can be added to this invention as needed within the range with the effect of this invention.

本発明によれば、実汚染土壌、特に実石油汚染土壌に対して好適な土壌浄化能力を奏する微生物が提供される。更に、優れたシクロアルカン分解能を有する微生物が提供される。該微生物を土壌に投与することにより、実汚染の現場での土壌浄化を効率よく実施することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the microorganisms which show the suitable soil purification ability with respect to real-contaminated soil, especially real petroleum-contaminated soil are provided. Furthermore, a microorganism having excellent cycloalkane resolution is provided. By administering the microorganisms to the soil, it becomes possible to efficiently carry out soil purification at the site of actual contamination.

また、本発明によれば、実汚染土壌に好適な微生物を効率よくスクリーニングする方法が提供される。該スクリーニングされた微生物を用いることで、実汚染の現場での土壌浄化を効率的に実施することが可能となる。   In addition, according to the present invention, a method for efficiently screening microorganisms suitable for actual contaminated soil is provided. By using the screened microorganisms, it becomes possible to efficiently carry out soil purification at the site of actual contamination.

また、本発明によれば、土壌バクテリア数を指標とする実汚染土壌の浄化に好適な土壌浄化方法が提供される。土壌バクテリア数を指標とすることにより、土壌浄化のための処理のタイミングや処理内容を適切に容易に図ることができ、土壌浄化を簡便に、効率良く実施することが可能となる。   Moreover, according to this invention, the soil purification method suitable for purification | cleaning of the actual contaminated soil which uses a soil bacteria number as a parameter | index is provided. By using the number of soil bacteria as an index, the timing and content of treatment for soil purification can be appropriately and easily achieved, and soil purification can be carried out simply and efficiently.

このように、本発明は、特に実汚染土壌の浄化を有効かつ容易とする技術を提供するものであり、バイオレメディエーションの実用化と普及に大きく寄与するものである。   As described above, the present invention provides a technique that makes it particularly effective and easy to purify actual contaminated soil, and greatly contributes to the practical application and spread of bioremediation.

以下、実施例を用いて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されることはない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely using an Example, this invention is not limited to these.

実施例1:微生物の分類学的性質の確認
1−1.ロドコッカスRN1株
1−1−1.表現形質
RN1株の生化学的同定を行った。各種試験は、Holt,G.,Krieg,N.R.,Sneath,P.H.A.,Staley,J.T.,and Williams,S.T.(ed.):Bergey’s manual of determinative bacteriology(9版)Williams and Wilkins Co.,Baltimore(1994)に従って実施した。
同定結果を下記表2に示す。
Example 1: Confirmation of taxonomic properties of microorganisms
1-1. Rhodococcus RN1 strain
1-1-1. Phenotype
Biochemical identification of RN1 strain was performed. Various tests are described in Holt, G. et al. , Krieg, N .; R. Sneath, P .; H. A. , Staley, J .; T.A. , And Williams, S .; T.A. (Ed.): Bergey's manual of deterministic bacteria (9th edition) Williams and Wilkins Co. , Baltimore (1994).
The identification results are shown in Table 2 below.

Figure 0004836552
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なお、上記テストにおいて「+」は陽性、「−」は陰性を示す。   In the above test, “+” indicates positive and “−” indicates negative.

1−1−2.16SrDNAの塩基配列に基づく分子系統解析
本菌株を、25℃において、1%ペプトン、0.5%酵母エキス、0.5%NaClからなるLB培地(pH7.0)を用いて1日間培養した後、ゲノム抽出を行い、サーマルサイクラー(Temp・Tronic,G Thermoline社製)でユニバーサルプライマー(20F、1510R)を用いて16SrDNAをコードする塩基配列をPCR(Polymerase Chain Reaction)法により増幅した。得られたPCR産物をQ I Aquic TM PCR Purification Kit(GIAGEN社製)で精製することでテンプレートDNAとした。テンプレートDNAを、Thermo Sequenasepre−mixed cycled sequencing Kit(日立計測器サービス社製)を用いて、サイクルシークエンス PCR法により、再度増幅した。
1-1-2.16 Molecular phylogenetic analysis based on the base sequence of SrDNA This strain was used at 25C using an LB medium (pH 7.0) consisting of 1% peptone, 0.5% yeast extract and 0.5% NaCl. After culturing for 1 day, genome extraction was performed, and a base sequence encoding 16S rDNA was obtained by PCR (Polymerase Chain Reaction) method using a universal cycler (20F, 1510R) with a thermal cycler (Temp / Tronic, manufactured by G Thermoline). Amplified. The obtained PCR product was purified with Q I Aqua ™ PCR Purification Kit (manufactured by GIAGEN) to obtain a template DNA. The template DNA was amplified again by cycle sequence PCR method using Thermo Sequenase pre-mixed cycled sequencing Kit (manufactured by Hitachi Instrument Service).

サイクルシークエンス法の反応液組成は、
ATGC各regent 2μm
プライマー(Primer) 2μm
テンプレート(Template) 400〜600mg
滅菌蒸留水 最終25μl
とした。また、反応条件は、94 度で5分加熱、次いで94度で30秒加熱及び60度で30秒加熱を25サイクル、次いで4度で放置とした。
The reaction solution composition of the cycle sequence method is
ATGC each regent 2μm
Primer 2μm
Template 400-600mg
Sterile distilled water Final 25μl
It was. The reaction conditions were 94 ° C. for 5 minutes, then 94 ° C. for 30 seconds and 60 ° C. for 30 seconds for 25 cycles, then left at 4 ° C.

サイクルシークエンス法により得られたサンプルを、エタノール沈殿により精製した。精製物の塩基配列を、DNAシークエンサー(SQ 5000E 日立計測器サービス社製)により解析し、塩基配列の決定をした。   A sample obtained by the cycle sequencing method was purified by ethanol precipitation. The base sequence of the purified product was analyzed with a DNA sequencer (SQ 5000E manufactured by Hitachi Instrument Service Co., Ltd.), and the base sequence was determined.

DNAシークエンサーによって解析した結果、本菌株の16SrDNAをコードする遺伝子は、配列表の配列番号2に示す塩基配列を含むことが確認された。   As a result of analysis by a DNA sequencer, it was confirmed that the gene encoding 16S rDNA of this strain contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.

本菌株と他のRhodococcus属炭化水素分解菌の16SrDNAにおける塩基配列を比較検討した。
Rhodococcus sp.NDKK48株(特開2003-102469号公報に記載のC2株)、及び、Rhodococcus sp. ODNM2B株(特開2004-113197号公報に記載のRhodococcus sp.GR-002株)と本菌株の16SrDNA配列の相同性の結果を下記表3に示す。なお、相同性は、Blastにより求めたものである。
The nucleotide sequences of 16S rDNA of this strain and other Rhodococcus genus hydrocarbon-degrading bacteria were compared.
Rhodococcus sp. NDKK48 strain (C2 strain described in JP-A-2003-102469) and Rhodococcus sp. ODNM2B strain (Rhodococcus sp. GR-002 strain described in JP-A-2004-113197) and The results of 16S rDNA sequence homology are shown in Table 3 below. The homology is determined by Blast.

Figure 0004836552
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他のRhodococcus属炭化水素分解菌との16SrDNA配列の比較検討から、RN1株は、Rhodococcus sp.菌株と高い相同性を有していることがわかり、上記生化学的性質と併せて、本菌株をRhodococcus sp.菌と同定した。かつ、100%の相同性を有する菌株がないことから、RN1株は新規な菌株であると判断して、本菌株をロドコッカスRhodococcus sp.RN1株とした。   From a comparative study of 16S rDNA sequences with other Rhodococcus genus hydrocarbon-degrading bacteria, it was found that the RN1 strain has high homology with the Rhodococcus sp. Strain. It was identified as Rhodococcus sp. In addition, since there is no strain having 100% homology, the RN1 strain is judged to be a novel strain, and this strain is designated as Rhodococcus sp. RN1 strain.

1−2.ゴルドニアRN2株
1−2−1.表現形質
RN2株の生化学的同定を行った。各種試験は、Holt,G.,Krieg,N.R.,Sneath,P.H.A.,Staley,J.T.,and Williams,S.T.(ed.):Bergey’s manual of determinative bacteriology(9版)Williams and Wilkins Co.,Baltimore(1994)に従って実施した。
同定結果を下記表4に示す。
1-2. Gordonia RN2 stock
1-2-1. Phenotype
Biochemical identification of RN2 strain was performed. Various tests are described in Holt, G. et al. , Krieg, N .; R. Sneath, P .; H. A. , Staley, J .; T.A. , And Williams, S .; T.A. (Ed.): Bergey's manual of deterministic bacteria (9th edition) Williams and Wilkins Co. , Baltimore (1994).
The identification results are shown in Table 4 below.

Figure 0004836552
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なお、上記テストにおいて「+」は陽性、「−」は陰性を示す。   In the above test, “+” indicates positive and “−” indicates negative.

1−2−2.16SrDNAの塩基配列に基づく分子系統解析
上記1−1−2と同様の方法で、本菌株のゲノム抽出を行い、16SrDNAをコード
する塩基配列をPCR(Polymerase Chain Reaction)法により増幅して、PCR産物を精製し、精製物の塩基配列を、DNAシークエンサーにより解析して、塩基配列の決定をした。
1-2.16 Molecular phylogenetic analysis based on the nucleotide sequence of SrDNA The genome of this strain was extracted by the same method as in 1-1-2 above, and the nucleotide sequence encoding 16SrDNA was converted into a PCR (Polymerase Chain). The PCR product was purified by amplification by the Reaction method, and the base sequence of the purified product was analyzed by a DNA sequencer to determine the base sequence.

解析した結果、本菌株の16SrDNAをコードする遺伝子は、配列番号5に示す塩基配列を含むことが確認された。   As a result of analysis, it was confirmed that the gene encoding 16S rDNA of this strain contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 5.

本菌株と他のGordonia属炭化水素分解菌の16SrDNAにおける塩基配列を比較検討した。
Gordonia sp.NDKK46株(特開2004-121068号公報に記載のGordonia sp.GR-004株)と本菌株の16SrDNA配列の相同性の結果を下記表5に示す。なお、相同性は、Blastにより求めたものである。
The base sequences in 16S rDNA of this strain and other hydrocarbon-degrading bacteria of Gordonia were compared.
Table 5 below shows the results of homology between the Gordonia sp. NDKK46 strain (Gordonia sp. GR-004 described in JP-A-2004-121068) and the 16S rDNA sequence of this strain. The homology is determined by Blast.

Figure 0004836552
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他のGordonia属炭化水素分解菌の16SrDNA配列との比較検討から、RN2株は、Gordonia sp.菌株と高い相同性を有していることがわかり、上記生化学的性質と併せて、本菌株をGordonia sp.菌と同定した。かつ、本菌株と100%の相同性を有する菌株がないことから、新規な菌株であると判断して、本菌株をGordonia sp.RN2株とした。   Comparison with the 16S rDNA sequence of other Gordonia genus hydrocarbon-degrading bacteria shows that the RN2 strain has high homology with the Gordonia sp. Strain. It was identified as Gordonia sp. In addition, since there is no strain having 100% homology with this strain, it was judged as a novel strain and this strain was designated as Gordonia sp. RN2.

実施例2:微生物の土壌浄化能力の評価
Rhodococcus sp.RN1及び Gordonia sp.RN2について、下記の方法及び材料を用いて、汚染土壌における微生物の土壌浄化能力について比較検討を行った。
Example 2: Evaluation of soil remediation ability of microorganisms
For Rhodococcus sp.RN1 and Gordonia sp.RN2, the following methods and materials were used to compare the soil remediation ability of microorganisms in contaminated soil.

2−1.材料及び分析方法
2−1−1.実汚染土壌
汚染土壌としては、工場跡地から搬入された、A重油で汚染された土壌を用いた。
2-1. Materials and analytical methods
2-1-1. As the actual contaminated soil contaminated soil, soil contaminated with heavy fuel oil A carried in from the former factory site was used.

2−1−2:ガスクロマトグラフィー(GC)による油分濃度の測定
土壌の油分濃度は、サンプルをガスクロマトグラフィー分析し、ピーク面積を測定して行った。ガスクロマトグラフフィー分析条件は下記表6に示す条件で行った。模擬汚染土壌は、予め珪砂(EX NANIWA、大阪)に10,000 ppmになるようにA重油を添加して作製した。そして、サンプル及び模擬汚染土壌の油分ピーク面積を測定し、下記(式2)を用いて油分濃度を算出した。各2連で行った。また、油分濃度を算出する際は、試料の含水率を測定し、補正を行った。
2-1-2: Measurement of Oil Concentration by Gas Chromatography (GC) The oil concentration of the soil was determined by gas chromatographic analysis of the sample and measuring the peak area. Gas chromatographic analysis conditions were as shown in Table 6 below. Simulated contaminated soil was prepared by adding A heavy oil to silica sand (EX NANIWA, Osaka) to 10,000 ppm in advance. Then, the oil peak areas of the sample and the simulated contaminated soil were measured, and the oil concentration was calculated using the following (Formula 2). Each was done in duplicate. Moreover, when calculating the oil concentration, the moisture content of the sample was measured and corrected.

Figure 0004836552
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2−1−3.環境DNA(eDNA)解析法による土壌バクテリア数の測定
下記の環境DNA抽出法を用いて土壌1.0 g中の微生物のDNAの抽出を行ってDNA量を測定し、土壌バクテリア数を求めた。
2-1-3. Measurement of soil bacterial count by environmental DNA (eDNA) analysis method The following environmental DNA extraction method was used to extract microbial DNA from 1.0 g of soil and measure the amount of DNA to determine the number of soil bacteria.

土壌サンプルは、1試料につき3箇所からサンプリングし混合したものを用いた。   As the soil sample, one sampled from three locations and mixed was used.

土壌サンプル1.0 gをテフロン(登録商標)チューブに取り、20 %(w/v) SDS 1 ml、DNA抽出緩衝液(表7参照)8.0 mlを添加し、攪拌(室温、1,500 rpm、 20 min)した。攪拌した溶液から、1.5 mlを1.5 ml容エッペンドルフチューブに採取し、遠心分離(20℃、8,000 rpm、10 min)した。上層を700 μl取り、等量(700 μl)のクロロホルム・イソアミルアルコール(24:1;v/v)を加え、遠心分離(20℃、14,000 rpm、10 min)した。上層500 μlを取り、0.6倍量(300 μl)のイソプロパノールを加え、遠心分離(20℃、14,000 rpm、20 min)を行い、DNAを沈殿させた。上清を除去し、70%(v/v)エタノール1.0 mlを加え遠心分離(20℃、14,000 rpm、5 min)し、リンスした。上清を除去し、30 min乾燥を行ってエタノールを除去し、TE 10:1 緩衝液(トリスヒドロキシメチルアミノメタン1.20g/l、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.37g/l、pH8.0)を10 μl加え、DNA抽出サンプルとした。   Take 1.0 g of soil sample in a Teflon tube, add 1 ml of 20% (w / v) SDS, 8.0 ml of DNA extraction buffer (see Table 7), and stir (room temperature, 1,500 rpm, 20 min) did. From the stirred solution, 1.5 ml was collected in a 1.5 ml Eppendorf tube and centrifuged (20 ° C., 8,000 rpm, 10 min). 700 μl of the upper layer was taken, an equal volume (700 μl) of chloroform / isoamyl alcohol (24: 1; v / v) was added, and the mixture was centrifuged (20 ° C., 14,000 rpm, 10 min). 500 μl of the upper layer was taken, 0.6 volumes (300 μl) of isopropanol was added, and centrifugation (20 ° C., 14,000 rpm, 20 min) was performed to precipitate the DNA. The supernatant was removed, and 1.0 ml of 70% (v / v) ethanol was added and centrifuged (20 ° C., 14,000 rpm, 5 min) and rinsed. Remove the supernatant, dry for 30 min to remove ethanol, and add TE 10: 1 buffer (Trishydroxymethylaminomethane 1.20 g / l, disodium ethylenediaminetetraacetate 0.37 g / l, pH 8.0) 10 μl was added to obtain a DNA extraction sample.

Figure 0004836552
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イオン交換水にアガロースHT 1 %(w/v)、50×TAE緩衝液 2 %(v/v)(トリスヒドロキシメチルアミノメタン108.00g/l、エチレンジアミン四酢酸ニナトリウム塩18.60g/l、CH3COOH54.32g/l、pH8.0)、臭化エチジウム 3 mMを加え加熱して溶解させ1 %アガロースゲルを作製した。DNA抽出サンプル5.0 μlにゲルローディング緩衝液 1.0 μl(ブロモフェーノールブルー2.50g/l、キシレンシアノールFF2.50g/l、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩3.70g/l、フィコール4001.50g/l)を混合しゲルにアプライした。泳動緩衝液として1×TAE緩衝液を用い100 Vで30分間電気泳動を行った後、トランスイルミネーターUVP(FUNAKOSHI Co. Ltd、東京)でDNAバンドを確認した。マーカーとDNAバンドを比較し、DNAの蛍光強度を定量した。マーカーはsmart ladder(NIPPON GENE、富山)を用いた。 Agarose HT 1% (w / v), 50 × TAE buffer 2% (v / v) in ion-exchanged water (Trishydroxymethylaminomethane 108.00 g / l, ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt 18.60 g / l, CH 3 COOH 54.32 g / l, pH 8.0) and ethidium bromide 3 mM were added and dissolved by heating to prepare a 1% agarose gel. Mix gel extraction buffer 1.0 μl (bromophenol blue 2.50 g / l, xylene cyanol FF2.50 g / l, ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt 3.70 g / l, Ficoll 4001.50 g / l) with 5.0 μl of DNA extraction sample Applied to the gel. Electrophoresis was performed at 100 V for 30 minutes using 1 × TAE buffer as an electrophoresis buffer, and then a DNA band was confirmed with a transilluminator UVP (FUNAKOSHI Co. Ltd, Tokyo). The marker and DNA band were compared, and the fluorescence intensity of DNA was quantified. The marker used was a smart ladder (NIPPON GENE, Toyama).

電気泳動後のゲルをUV照射して、KODAK 1D Image Analysis software(EASTMAN KODAK、東京)によって臭化エチジウムを標識としたDNAバンドの蛍光強度測定を行った。解析は、まずsmart ladderによってバンドの蛍光強度に対するDNA量の検量線を作成し、これを元に各DNAサンプルのバンドの蛍光強度からバンドに含まれるDNA量を求めた。この結果から、土壌1.0 gあたりのDNA量を算出した。該DNA量に基づき、下記(式1)により土壌バクテリア数を求めた。各サンプルに対して2連行った。   The gel after electrophoresis was irradiated with UV, and the fluorescence intensity of the DNA band labeled with ethidium bromide was measured with KODAK 1D Image Analysis software (EASTMAN KODAK, Tokyo). In the analysis, first, a calibration curve of the DNA amount with respect to the fluorescence intensity of the band was created by a smart ladder, and based on this, the DNA amount contained in the band was determined from the fluorescence intensity of the band of each DNA sample. From this result, the amount of DNA per 1.0 g of soil was calculated. Based on the amount of DNA, the number of soil bacteria was determined by the following (formula 1). Duplicates were performed for each sample.

Figure 0004836552
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2−2.実験方法
汚染土壌の濃度を、GCで測定したところ、油分濃度は15,900ppm(飽和炭化水素濃度3,900ppm、芳香族炭化水素濃度10,500ppm)であった。
2-2. Experimental method When the concentration of contaminated soil was measured by GC, the oil concentration was 15,900 ppm (saturated hydrocarbon concentration 3,900 ppm, aromatic hydrocarbon concentration 10,500 ppm).

該汚染土壌と山砂を約2:1の割合で混合して、油分濃度が10,000ppm程度である土壌を調製した。   The contaminated soil and mountain sand were mixed at a ratio of about 2: 1 to prepare soil having an oil concentration of about 10,000 ppm.

200ml用サンプル瓶に該調製した土壌を50グラム入れ、各菌株を1×108個/グラム-soilになるように添加した。そこに、4倍濃縮した改変SW培地を10ml添加し室温で静置した。サンプルは、2日ごとにガラス棒で攪拌した。 50 grams of the prepared soil was put in a 200 ml sample bottle, and each strain was added to 1 × 10 8 pieces / gram-soil. Thereto was added 10 ml of a 4-fold concentrated modified SW medium, which was allowed to stand at room temperature. Samples were stirred with a glass rod every 2 days.

14日目に、残存油分濃度をGCで解析し、また、土壌バクテリア数を解析した。   On the 14th day, the residual oil concentration was analyzed by GC, and the number of soil bacteria was analyzed.

2−3.結果
結果を下記表8に示す。
2-3. The results are shown in Table 8 below.

Figure 0004836552
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この結果、実汚染土壌において、Rhodococcus sp. RN1株とGordonia sp. RN2株が優れた土壌浄化能力を示すことがわかった。   As a result, it was found that Rhodococcus sp. RN1 strain and Gordonia sp. RN2 strain showed excellent soil remediation ability in actual contaminated soil.

実施例3:シクロアルカン分解能力の解析
以下の方法で、Gordonia sp. RN2株と、Rhodococcus sp. RN1株のシクロアルカン分解能力について、検討を行った。
Example 3 Analysis of Cycloalkane Decomposition Ability The cycloalkane decomposition ability of Gordonia sp. RN2 strain and Rhodococcus sp. RN1 strain was examined by the following method.

3−1.解析方法
100グラムの滅菌土壌(121℃、15分オートクレーブ滅菌)した土壌にシクロアルカンを1%(w/w)添加した。その後、各菌株を1%(v/w)植菌し、14日後と28日後のシクロアルカン分解率を求めて評価した。
3-1. analysis method
1% (w / w) of cycloalkane was added to 100 g of sterilized soil (autoclaved at 121 ° C. for 15 minutes). Thereafter, 1% (v / w) of each strain was inoculated, and the cycloalkane degradation rate after 14 and 28 days was determined and evaluated.

シクロアルカン分解率は、以下のクロロホルム・メタノール抽出法により算出した。   The cycloalkane decomposition rate was calculated by the following chloroform / methanol extraction method.

クロロホルムとメタノールを3:1の割合で混合液を作り、計測するサンプルにクロロホルム−メタノール混合液を30ml加え、よく攪拌した。次いで、300mlのクロロホルム−メタノール抽出用遠心チューブに入れた。4,000×gで30分間、温度20℃で遠心分離した。上層の水層部分を除去し、中間層と下層を50mlの遠心チューブに移し、10,000×gで10分間遠心分離した。上層と中間層を取り除き、下層のクロロホルム層をあらかじめ重量測定したシャーレに5ml入れ、室温で24時間乾燥させた。クロロホルムを乾燥させ除去し終わったシャーレの重量を測定した。比較のために、菌株を植菌していないサンプルを用い、これをコントロールとした。
測定した数値を下記式に入れ、分解率を求めた。
A mixture of chloroform and methanol was prepared at a ratio of 3: 1, and 30 ml of chloroform-methanol mixture was added to the sample to be measured and stirred well. Then, it put into a 300 ml chloroform-methanol extraction centrifuge tube. Centrifugation was performed at 4,000 × g for 30 minutes at a temperature of 20 ° C. The upper aqueous layer was removed, and the intermediate layer and lower layer were transferred to a 50 ml centrifuge tube and centrifuged at 10,000 × g for 10 minutes. The upper layer and the intermediate layer were removed, and the lower chloroform layer was placed in a petri dish previously weighed and dried at room temperature for 24 hours. The weight of the petri dish after the chloroform was dried and removed was measured. For comparison, a sample not inoculated with the strain was used, and this was used as a control.
The measured numerical value was put into the following formula to determine the decomposition rate.

Figure 0004836552
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この操作を1菌株につき2度行い、分解率の平均値をその菌株のシクロアルカン分解率
とした。
This operation was performed twice per strain, and the average degradation rate was defined as the cycloalkane degradation rate of the strain.

3−2.結果
結果を下記表9に示す。
3-2. The results are shown in Table 9 below.

Figure 0004836552
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この結果、Rhodococcus sp. RN1株及びGordonia sp. RN2株が優れたシクロアルカン分解能力を有することがわかった。   As a result, it was found that Rhodococcus sp. RN1 strain and Gordonia sp. RN2 strain have excellent cycloalkane degradation ability.

上記のように、実汚染土壌における優れた土壌浄化能力と優れたシクロアルカン分解能力が確認されたGordonia sp. RN2株と、Rhodococcussp. RN1株を用いて、以下の方法で、大規模実汚染土壌の浄化の検討を行った。   As described above, using Gordonia sp. RN2 strain and Rhodococcus sp. RN1 strain, which have been confirmed to have excellent soil remediation ability and excellent cycloalkane decomposition ability in actual contaminated soil, The study of purification was conducted.

実施例4:ラージスケールの実汚染土壌(480kg)におけるバイオレメディエーションの比較検討
実汚染土壌480 kgに対し、以下の方法で実験を行い、土壌浄化能力の比較検討を行った。
Example 4 Comparative Study of Bioremediation in Large Scale Actually Contaminated Soil (480 kg) An experiment was performed on the actual contaminated soil 480 kg by the following method to compare the soil purification ability.

4−1.実験材料および方法
4−1−1.使用菌株および培地
菌株として、Rhodococcus sp. RN1株及びGordonia sp. RN2株を使用した。また、シクロアルカン分解能力を有するAlcaligenessp. ODMI79株も使用して比較検討を行った。
4-1. Experimental materials and methods
4-1-1. Rhodococcus sp. RN1 strain and Gordonia sp. RN2 strain were used as strains used and culture strains. A comparative study was also conducted using Alcaligenessp. ODMI79 strain having cycloalkane degradation ability.

菌株の培養は初めに菌株を5 mlのLB培地(ポリペプトン10g/l、乾燥酵母エキス5.0g/l、NaCl5.0g/l)を用いて30℃、180 rpm培養した。濁度O.D.660が1.0になったことを確認し、200 mlのLB培地に培養液を1 %(v/v)植菌し、30℃、120 rpmで培養し、これを前培養液とした。 The strain was first cultured at 30 ° C. and 180 rpm using 5 ml of LB medium (polypeptone 10 g / l, dry yeast extract 5.0 g / l, NaCl 5.0 g / l). After confirming that the turbidity OD 660 was 1.0, inoculate 1% (v / v) of the culture into 200 ml of LB medium, and cultured at 30 ° C and 120 rpm. .

また下記バイオレメディエーションの処理においては、同様に必要量のLB培地に濁度O.D.660が1.0の培養液を1 %植菌し、30℃、120 rpmで培養した菌液を使用した。 Similarly, in the bioremediation treatment described below, 1% of a culture solution having a turbidity OD 660 of 1.0 was inoculated in a necessary amount of LB medium, and a bacterial solution cultured at 30 ° C. and 120 rpm was used.

コンソーシアムIとは、今回の汚染土壌に対しB培地によるスティミュレーションを行い、2日間培養し活性化させた炭化水素分解菌群を指す。   Consortium I refers to a group of hydrocarbon-degrading bacteria that have been activated by culturing for 2 days after stimulating the contaminated soil with B medium.

培地は、改変SW培地とB培地を用いた。改変SW培地の組成は表10に、B培地の組成は表11に示す。   Modified SW medium and B medium were used as the medium. The composition of the modified SW medium is shown in Table 10, and the composition of the B medium is shown in Table 11.

培地に用いた試薬は和光純薬工業(株)およびナカライテスク(株)より購入した。   Reagents used in the medium were purchased from Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and Nacalai Tesque.

Figure 0004836552
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4−1−2.使用した実汚染土壌
実汚染土壌は、日工株式会社より提供された土壌で、工場跡地より搬入された、重油タンクからの油の漏洩により汚染された土壌を用いた。
4-1-2. The actual contaminated soil used was the soil provided by Nikko Co., Ltd., and the soil contaminated by the leakage of oil from the heavy oil tank carried in from the factory site.

4−1−3.S316抽出-赤外定量法による油分濃度の測定
土壌の油分濃度の測定は、以下のS316抽出-赤外定量法により行った。
4-1-3. Measurement of oil concentration by S316 extraction-infrared determination The oil concentration of soil was measured by the following S316 extraction-infrared determination method.

(1)S316抽出法
土壌サンプルは1試料につき3箇所からサンプリングし混合したものを用いた。土壌サンプルを撹拌した後、土壌7.0 gを採取し、脱水のために硫酸ナトリウム 1.0 g、シリカゲル2.0 gを加えた。この土壌に油抽出液S316(クロロトリフルオロエチレン)25 mlを添加し、約1時間撹拌した。1時間後、土壌と油抽出液を分離するため、ろ過を行った。ろ液は、油分濃度計の測定範囲に入るように、適度に希釈した。
(1) S316 extraction method Soil samples were sampled from three locations per sample and mixed. After stirring the soil sample, 7.0 g of soil was collected, and 1.0 g of sodium sulfate and 2.0 g of silica gel were added for dehydration. To this soil, 25 ml of oil extract S316 (chlorotrifluoroethylene) was added and stirred for about 1 hour. After 1 hour, filtration was performed to separate the soil and the oil extract. The filtrate was diluted moderately so as to be within the measurement range of the oil concentration meter.

(2)赤外定量法
ろ液約6.5 mlを吸収セルに入れ油分濃度計(OCMA-350、堀場製作所、東京)を用いて測定を行った。測定条件を表12に示す。得られた測定値を下記(式3)により測定値を油分濃度に換算した。
(2) Infrared quantification method About 6.5 ml of filtrate was put into an absorption cell and measured using an oil concentration meter (OCMA-350, Horiba, Tokyo). Table 12 shows the measurement conditions. The obtained measured value was converted into the oil concentration by the following (formula 3).

Figure 0004836552
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Figure 0004836552
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4−1−4.環境DNA解析法による土壌バクテリア数の測定
実施例2における2−1−3と同様の方法で、環境DNA解析法により土壌バクテリア数を求めた。
4-1-4. Measurement of the number of soil bacteria by the environmental DNA analysis method The number of soil bacteria was determined by the environmental DNA analysis method in the same manner as in 2-1-3 in Example 2.

4−1−5.実汚染土壌のバイオレメディエーション(480 kgスケール)の処理条件
本実験では、各バイオレメディエーション技術の比較を行うため、A−Gの7つの処理条件を用意した。各処理条件を下記表13に示す。実汚染土壌480 kgに対し、B培地の場合は20 l、改変SW培地の場合は4倍濃縮したものを20 l加えた。
4-1-5. Treatment conditions for bioremediation (480 kg scale) of actual contaminated soil In this experiment, seven treatment conditions A-G were prepared in order to compare each bioremediation technology. Each processing condition is shown in Table 13 below. For the 480 kg of actual contaminated soil, 20 l was added in the case of the B medium, and 20 l of the 4-fold concentrated solution in the case of the modified SW medium.

バイオスティミュレーションの系(B及びC)においては水分を5 l、バイオオーギュメンテーションの系(D〜Gの系)には各菌液を1 %(v/w)植菌した。隔週で約15 lの水分を添加し土壌中の水分量を一定に保ち、土の切り返しを行い、エアレーション効率を高めた。そして、6週間のバイオレメディエーションを行った。   In the biostimulation system (B and C), 5 l of water was inoculated, and in the bioaugmentation system (D to G system), each bacterial solution was inoculated at 1% (v / w). About 15 liters of water was added every other week to keep the water content in the soil constant, and the soil was cut back to increase aeration efficiency. And 6 weeks of bioremediation was done.

Figure 0004836552
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4−1−6.実汚染土壌のバイオレメディエーション(480 kgスケール)の追加処理条件
6週間の処理期間において微生物数の減少が予測された。そのため、6週目において追加処理を施した。各追加処理条件を下記表14に示す。
4-1-6. Additional treatment conditions for bioremediation (480 kg scale) of actual contaminated soil
A decrease in the number of microorganisms was predicted during the 6 week treatment period. Therefore, additional processing was performed in the sixth week. Each additional processing condition is shown in Table 14 below.

B培地を用いた系(B)、(D)についてB培地15 lの補填を行った。   For systems (B) and (D) using B medium, 15 l of B medium was supplemented.

一方、改変SW培地を用いた系(C)、(E)、(F)及び(G)では、改変SW培地に含まれるFeSO4、ZnSO4成分を10 lの水に溶かして添加した。その際、土壌へ添加時のFeSO4の終濃度:2.78×10-3g/l、ZnSO4の終濃度:2.01×10-3g/lとなるように調製した。また、Rhodococcus sp. RN1株の系(F)にGordonia sp. RN2株を、Gordoniasp. RN2株の系(G)にRhodococcus sp. RN1株を、菌を組み合わせるように各前培養液1 %(v/w)を植菌した。 On the other hand, in the systems (C), (E), (F) and (G) using the modified SW medium, FeSO 4 and ZnSO 4 components contained in the modified SW medium were dissolved in 10 l of water and added. At that time, the final concentration of FeSO 4 at the time of addition to the soil: 2.78 × 10 −3 g / l, and the final concentration of ZnSO 4 : 2.01 × 10 −3 g / l were prepared. In addition, Gordonia sp. RN2 strain is added to the Rhodococcus sp. / w) was inoculated.

Figure 0004836552
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4−2.結果
4−2−1.土壌バクテリア数の変化
バイオレメディエーション(480 kgスケール)における土壌浄化の状況をみるために、土壌バクテリア数を指標として、その変化をモニタリングした。
4-2. result
4-2-1. Change in the number of soil bacteria In order to see the state of soil remediation in bioremediation (480 kg scale), the change was monitored using the number of soil bacteria as an index.

B培地を用いて処理した系の土壌バクテリア数の変化についてまとめたものを図1のIに示す。また改変SW培地を用いて処理した系の土壌バクテリア数の変化についてまとめたものを図1のIIに示す。   A summary of changes in the number of soil bacteria in the system treated with B medium is shown in FIG. A summary of changes in the number of soil bacteria in the system treated with the modified SW medium is shown in II of FIG.

処理前の土壌バクテリア数は検出限界値(3.0×107 cells/g-sample)を下回り、汚染土壌中の微生物数がとても少ないことが確認できた。 The number of soil bacteria before the treatment was below the detection limit (3.0 × 10 7 cells / g-sample), confirming that the number of microorganisms in the contaminated soil was very small.

初期処理により、バクテリア数は全ての系において2、3週目にかけて109cells/g-sampleに達し、その後107cells/g-sampleまで減少する傾向が見られた。 By the initial treatment, the number of bacteria reached 10 9 cells / g-sample in 2 and 3 weeks in all systems, and then tended to decrease to 10 7 cells / g-sample.

追加処理により全ての系で土壌バクテリア数の増加が起こり、追加処理の効果が確認された。特に(C)(E)(F)(G)の系において土壌バクテリア数の増加が見られた。このことから、微量金属が不足していたと考えられた。また、追加処理から3週間後となる10週目付近では土壌バクテリア数が減少し、これは初期6週間と同様、栄養素の不足が原因と考えられた。   The additional treatment increased the number of soil bacteria in all systems, confirming the effect of the additional treatment. In particular, the number of soil bacteria increased in the (C) (E) (F) (G) system. From this, it was thought that trace metal was insufficient. In addition, the number of soil bacteria decreased around the 10th week, 3 weeks after the additional treatment, and this was thought to be caused by a lack of nutrients as in the initial 6 weeks.

初期6週間の土壌バクテリア数の経時変化、追加処理後の5週間の土壌バクテリア数の経時変化を見ると、一度土壌バクテリア数が増加した後、大きく減少する傾向がみられた。   Looking at the time-dependent change in the number of soil bacteria in the initial 6 weeks and the time-dependent change in the number of soil bacteria in the 5 weeks after the additional treatment, there was a tendency for the number of soil bacteria to increase once and then greatly decrease.

ブランクの系(A)と比較して他の系は土壌バクテリア数の減少が大きいことから、理由として、添加した栄養素や酵素成分となる無機金属の不足が考えられた。また、炭化水素の減少や中間代謝産物の蓄積により土壌環境が変化し、それに伴い微生物叢が変化した可能性も考えられた。   Compared with the blank system (A), the other system had a large decrease in the number of soil bacteria, and as a reason, the lack of added inorganic nutrients and enzyme components was considered. It was also possible that the soil environment changed due to the decrease in hydrocarbons and accumulation of intermediate metabolites, and the microbiota changed accordingly.

また、バイオスティミュレーションの系と比較してバイオオーギュメンテーションの系における土壌バクテリア数は大きく減少したことから、投与した分解菌が土壌に定着していないことも、モニタリングの結果から考えられた。   In addition, the number of soil bacteria in the bioaugmentation system was greatly reduced compared to the biostimulation system, and it was also thought from the monitoring results that the administered degrading bacteria did not settle in the soil. .

4−2−2.油分濃度の変化
バイオレメディエーション(480kgスケール)における油分分解の進行を把握するために、S316抽出−赤外定量法を用いて土壌の油分濃度を測定した。
4-2-2. Change of oil concentration In order to grasp the progress of oil decomposition in bioremediation (480 kg scale), the oil concentration of soil was measured using S316 extraction-infrared quantitative method.

0週目と9週目の油分濃度の値を下記表15に示す。また、0週目と9週目の値から全油分残存率を算出し、その結果を図2に示す。   Table 15 below shows the values of the oil concentrations at 0 and 9 weeks. In addition, the total oil residual ratio was calculated from the values of the 0th week and the 9th week, and the result is shown in FIG.

Figure 0004836552
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バイオレメディエーション処理を施した系は、ブランクの系(A)よりも、油分濃度が300 ppm程度減少し、明らかな差が確認できた。また、バイオスティミュレーションの系(B)と比較し、バイオオーギュメンテーションの系では、さらに200 ppm以上低い油分濃度を示し、この油分濃度の減少は、微生物によるこれらの成分の分解に起因すると考えられた。   In the bioremediation-treated system, the oil concentration decreased by about 300 ppm compared to the blank system (A), and a clear difference was confirmed. Compared with the biostimulation system (B), the bioaugmentation system shows an oil concentration lower by 200 ppm or more, and this decrease in oil concentration is attributed to the degradation of these components by microorganisms. it was thought.

特に、初期処理にGordonia sp. RN2株を添加、追加処理でRhodococcus sp. RN1株を添加する処理が、最も油分除去能力に優れていることが確認できた。   In particular, it was confirmed that the treatment for adding the Gordonia sp. RN2 strain to the initial treatment and the Rhodococcus sp. RN1 strain for the additional treatment had the best oil removal capability.

また、上記結果から、土壌バクテリア数のモニタリングを行い、土壌バクテリア数が1.0×107cells/g-sample程度になった時点で追加処理することによる、油分分解の効果が確認できた。更に、追加処理のタイミングを計るために土壌バクテリア数をモニタリングすることが有効であることが確認できた。 Moreover, from the above results, the soil bacteria count was monitored, and when the soil bacteria count reached about 1.0 × 10 7 cells / g-sample, the effect of oil decomposition was confirmed by additional treatment. Furthermore, it was confirmed that it was effective to monitor the number of soil bacteria in order to measure the timing of the additional treatment.

実施例5:ラージスケールの実汚染土壌(750kg)におけるバイオレメディエーションの比較検討
実施例4において土壌浄化能力に優れていたRhodococcus sp. RN1株及びGordonia sp. RN2株を組み合わせ、実汚染土壌750 kgのバイオレメディエーションを9週間行った。
Example 5: Comparative study of bioremediation in large-scale actual contaminated soil (750 kg) In Example 4, Rhodococcus sp. RN1 and Gordonia sp. Bioremediation was conducted for 9 weeks.

更に、この処理において油分分解が最も優れていたRhodococcus sp. RN1株、およびGordonia sp. RN2株の系の土壌に着目し、これら2種の処理土壌を回収した。そして、この2種の土壌に対し、Rhodococcussp. RN1株とGordonia sp. RN2株をそれぞれ組み合わせるように植菌し、汚染土壌500 gスケールにおいて菌の組み合わせ実験を行った。さらに、植菌量、および微生物の補填のタイミングについても検討実験を行った。   Furthermore, paying attention to the soils of the Rhodococcus sp. RN1 strain and Gordonia sp. RN2 strain, which had the best oil decomposition in this treatment, these two kinds of treated soils were recovered. Then, these two types of soil were inoculated so as to combine Rhodococcus sp. RN1 strain and Gordonia sp. RN2 strain, respectively, and a fungus combination experiment was conducted on a contaminated soil 500 g scale. Furthermore, an experiment was conducted on the amount of inoculation and the timing of microbial supplementation.

5−1.実験材料および方法
5−1−1.使用菌株および培地
微生物は、Rhodococcussp. RN1株、及びGordonia sp. RN2株を使用した。培養条件は、実施例4と同様とした。また、予め汚染土壌に対しB培地によるスティミュレーションを行い、2日間培養後、活性化させた炭化水素分解菌群をコンソーシアムIIと名付け使用した。培地は改変SW培地、B培地、有機成分培地を用いた。改変SW培地の組成、LB培地の組成、及びB培地の組成は、実施例4で示したとおりである。有機成分培地の組成を下記表16に示す。
5-1. Experimental materials and methods
5-1-1. As the strain used and the microorganism used, Rhodococcus sp. RN1 strain and Gordonia sp. RN2 strain were used. The culture conditions were the same as in Example 4. Also, the contaminated soil was stimulated with B medium in advance, and after culturing for 2 days, the activated hydrocarbon-degrading bacteria group was named Consortium II and used. As the medium, a modified SW medium, a B medium, and an organic component medium were used. The composition of the modified SW medium, the composition of the LB medium, and the composition of the B medium are as shown in Example 4. The composition of the organic component medium is shown in Table 16 below.

Figure 0004836552
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5−1−2.使用した実汚染土壌
汚染土壌は日工株式会社から提供されたもので、ガソリンスタンド跡地より搬入された
実汚染土壌を用いた。ガソリンスタンド跡地であることから考えられる汚染物質として、ガソリン、灯油、エンジンオイル等の潤滑油が挙げられる。
5-1-2. The actual contaminated soil used was provided by Nikko Co., Ltd., and the actual contaminated soil brought in from the gas station site was used. Contaminants such as gasoline, kerosene, and engine oil can be cited as pollutants that can be considered from the site of a gas station.

5−1−3.バイオレメディエーション(750 kg)における処理条件
処理条件を下記表17に示す。初期処理では実汚染土壌750 kgに対しB培地を15 l、菌液を5 l添加した。追加処理の際はB培地の場合15 l、改変SW培地の場合は4倍濃縮改変SW培地を30 l添加し、各菌液は1 %(v/w)添加した。追加処理は5週目に行った。
5-1-3. Treatment conditions in bioremediation (750 kg) The treatment conditions are shown in Table 17 below. In the initial treatment, 15 l of B medium and 5 l of bacterial solution were added to 750 kg of actual contaminated soil. In the case of the additional treatment, 15 l was added for the B medium, 30 l of the 4-fold concentrated modified SW medium was added for the modified SW medium, and 1% (v / w) of each bacterial solution was added. Additional treatment was performed on week 5.

Figure 0004836552
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5−1−4.環境DNA解析法による土壌バクテリア数の測定
土壌バクテリア数は、実施例4と同じく、実施例2における2−1−3と同様に、環境DNA解析法を用いて求めた。
5-1-4. Measurement of the number of soil bacteria by the environmental DNA analysis method The number of soil bacteria was determined using the environmental DNA analysis method in the same manner as in Example 2, 2-1-3.

5−1−5.S316抽出−赤外定量法による油分濃度の測定
土壌の油分濃度は、実施例4と同様に、S316抽出−赤外定量法により、測定した。
5-1-5. Measurement of Oil Concentration by S316 Extraction-Infrared Determination Method The oil concentration of soil was measured by the S316 extraction-infrared determination method in the same manner as in Example 4.

5−2.結果
5−2−1.土壌バクテリア数の変化
バイオレメディエーション(750 kgスケール)に伴う土壌バクテリアへの影響を解析するために、その指標として土壌バクテリア数を測定した。その結果を図3に示す。
5-2. result
5-2-1. Changes in the number of soil bacteria In order to analyze the effects of bioremediation (750 kg scale) on soil bacteria, the number of soil bacteria was measured as an index. The results are shown in FIG.

図3に示されるように、土壌バクテリア数の大幅な増加は見られず、全ての系で同様の傾向を示した。   As shown in FIG. 3, no significant increase in the number of soil bacteria was observed, and the same tendency was observed in all systems.

土壌バクテリア数は、1、2週目に増加のピークを迎え、その後5週目まで減少する傾向を示し、実施例4と同様の変化を示した。但し、B培地によるバイオスティミュレーションの系(I)は、その他のバイオオーギュメンテーションの系よりも土壌バクテリア数の増加が少なかった。その理由として、土壌中に分解が容易な炭化水素や芳香族炭化水素がほとんど含まれていないことが考えられた。   The number of soil bacteria tended to increase at the first and second weeks and then decreased until the fifth week, showing the same change as in Example 4. However, the biostimulation system (I) with B medium had less increase in the number of soil bacteria than the other bioaugmentation systems. The reason is considered that the soil contains almost no easily decomposed hydrocarbons or aromatic hydrocarbons.

5−2−2.油分濃度の変化
バイオレメディエーション(750 kgスケール)における油分除去の進行を把握するために、S316抽出−赤外定量法を用いて0週目、5週目、9週目の土壌の油分濃度を測定した。バイオレメディエーション(750 kg)における油分濃度を下記表18に示す。
5-2-2. Change in oil concentration To understand the progress of oil removal in bioremediation (750 kg scale), measure the oil concentration in the 0th, 5th and 9th weeks using S316 extraction-infrared quantitative method. did. The oil concentration in bioremediation (750 kg) is shown in Table 18 below.

Figure 0004836552
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ブランクの系(H)では、油分濃度が300 ppm程度減少した。これは、バイオレメディエーション(480 kg)と同様、エアレーションと水分添加を行ったために、揮発による減少、或いは汚染土壌中の微生物による分解が起こったと考えられた。しかし、バイオレメディエーションを施した系では、油分濃度が500 ppm以上減少したことから、今回の実験においてもバイオレメディエーションの効果が確認できた。特にRhodococcus sp. RN1株の系(K)、Gordoniasp. RN2株の系(L)では、油分濃度が700 ppm以上減少した。これらの結果から、シクロアルカンや高分子の炭化水素の分解により、油分濃度が減少したと考えられた。また、5週目におけるRhodococcussp. RN1株の系(K)、Gordonia sp. RN2株の系(L)の油分濃度はともに、1,300 ppmであった。これらの系には、初期処理ではB培地を用いたが、大きな油分の減少は確認できなかったため、B培地との組み合わせは有効でないと考えられた。そのため、5週目では改変SW培地を用いた。   In the blank system (H), the oil concentration decreased by about 300 ppm. Like bioremediation (480 kg), this was thought to be due to volatilization or degradation by microorganisms in contaminated soil due to aeration and water addition. However, in the system with bioremediation, the oil concentration decreased by 500 ppm or more, so the effect of bioremediation was confirmed in this experiment. Particularly in the Rhodococcus sp. RN1 strain (K) and Gordoniasp. RN2 strain (L), the oil concentration decreased by more than 700 ppm. From these results, it was considered that the oil concentration decreased due to the decomposition of cycloalkane and polymer hydrocarbons. In addition, the oil concentrations of Rhodococcus sp. RN1 strain (K) and Gordonia sp. RN2 strain (L) at week 5 were both 1,300 ppm. In these systems, B medium was used in the initial treatment, but no significant reduction in oil content could be confirmed, so the combination with B medium was considered ineffective. Therefore, the modified SW medium was used at the 5th week.

9週目における全油分残存率を図4に示す。
図4に示されるように、特にGordoniasp. RN2株によるバイオオーギュメンテーションが最も油分除去に優れており、全油分残存率は44 %であった。このことから、高分子の炭化水素汚染に対してGordoniasp. RN2株を用いたバイオオーギュメンテーションが油分除去に優れていることが分かった。
FIG. 4 shows the total oil remaining rate at the 9th week.
As shown in FIG. 4, bioaugmentation by Gordoniasp. RN2 strain was the most excellent in oil removal, and the total oil remaining rate was 44%. From this, it was found that bio-augmentation using Gordoniasp. RN2 strain was excellent in oil removal against hydrocarbon contamination of macromolecules.

実施例6.追加処理の比較検討
実汚染土壌750 kgを用いた9週間のバイオレメディエーション実験終了後、最も油分の分解が進んでいたRhodococcus sp. RN1の系(K)、およびGordonia sp. RN2の系(L)について、オーギュメンテーションにおける追加処理条件の検討を目的としたバイオレメディエーション実験を行った。
Example 6 Comparison of additional treatments After completion of a 9-week bioremediation experiment using 750 kg of actual contaminated soil, the system of Rhodococcus sp. RN1 (K) and Gordonia sp. A bioremediation experiment was conducted for the purpose of examining additional processing conditions in augmentation.

6−1.実験方法
6−1−1.追加処理条件
Rhodococcus sp. RN1株を植菌した系(K)の土壌を土壌KK6、Gordonia sp. RN2株を植菌した系(L)を土壌76Aとした。
6-1. experimental method
6-1-1. Additional processing conditions
The soil of the system (K) inoculated with Rhodococcus sp. RN1 strain was defined as soil KK6, and the system of soil inoculated with the Gordonia sp. RN2 strain (L) was defined as soil 76A.

土壌KK6のバイオレメディエーションにおける処理条件、及び、土壌76Aのバイオレメディエーションにおける処理条件を下記表19に示す。各追加処理を施し5週間の処理期間を設け、バイオレメディエーションを行った。   The treatment conditions for bioremediation of soil KK6 and the treatment conditions for bioremediation of soil 76A are shown in Table 19 below. Each additional treatment was performed for a treatment period of 5 weeks, and bioremediation was performed.

実験は1/5,000aポット(アズワン株式会社、大阪)を用いて行った。汚染土壌500 gに対し、各菌株を5,000 g、30 minで集菌して4倍濃縮改変SW培地20 %(v/w)で懸濁し、土壌に散布した。植菌量は下記表19に示すとおりである。   The experiment was conducted using a 1 / 5,000a pot (As One Corporation, Osaka). For 500 g of contaminated soil, each strain was collected at 5,000 g for 30 min, suspended in 20% (v / w) of 4-fold concentrated modified SW medium, and sprayed on the soil. The inoculated amount is as shown in Table 19 below.

菌液、および培地を加えない系では水分を添加した。K-6、L-6の系では、農家の畑の土を汚染土壌に10 %(w/w)加えた。ポットは研究室内に置き室温で静置し、アルミで蓋をして水分の揮発を軽減させた。追加処理における植菌は、微生物数が約1×109cells/mlになるまで培養した菌液500 mlを5,000 g、30 minで集菌し、有機成分培地25mlに懸濁したものを散布した。 Water was added in a system in which the bacterial solution and the medium were not added. In the K-6 and L-6 systems, 10% (w / w) of farmland soil was added to the contaminated soil. The pot was placed in the laboratory and allowed to stand at room temperature and covered with aluminum to reduce water volatilization. For inoculation in additional treatment, 500 ml of the bacterial solution cultured until the number of microorganisms reached about 1 × 10 9 cells / ml was collected at 5,000 g for 30 min, and then suspended in 25 ml of organic component medium. .

(K-4)(L-4)は土壌バクテリア数に関係なく、毎週1.0×109(cells/g-soil)を植菌する処理を4週間行った。(K-5)(L-5)は土壌バクテリア数が1.0×108 cells/g-sampleを下回った場合のみ1.0×109cells/g-soil植菌する処理を4週間行った。 In (K-4) and (L-4), 1.0 × 10 9 (cells / g-soil) was inoculated every week for 4 weeks regardless of the number of soil bacteria. (K-5) (L-5) was treated for 4 weeks by inoculating 1.0 × 10 9 cells / g-soil only when the number of soil bacteria was below 1.0 × 10 8 cells / g-sample.

Figure 0004836552
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6−1−2.環境DNA解析法による土壌バクテリア数の測定
土壌バクテリア数は、実施例4と同じく、実施例2における2−1−3と同様に、環境DNA解析法を用いて求めた。
6-1-2. Measurement of the number of soil bacteria by the environmental DNA analysis method The number of soil bacteria was determined using the environmental DNA analysis method in the same manner as in Example 2, 2-1-3.

6−1−3.S316抽出−赤外定量法による油分濃度の測定
土壌の油分濃度は、実施例4と同様に、S316抽出−赤外定量法により、測定した。
6-1-3. Measurement of Oil Concentration by S316 Extraction-Infrared Determination Method The oil concentration of soil was measured by the S316 extraction-infrared determination method in the same manner as in Example 4.

6−2.結果
6−2−1.土壌バクテリア数の変化
追加処理条件の土壌浄化状況を調べるため、土壌バクテリア数の変化を調べた。土壌KK6の系の土壌バクテリア数の経時変化を図5に示す。また、土壌76Aの系の土壌バクテリア数の経時変化を図6に示す。
6-2. result
6-2-1. Change in the number of soil bacteria In order to investigate the state of soil purification under the additional treatment conditions, the change in the number of soil bacteria was examined. FIG. 5 shows time-dependent changes in the number of soil bacteria in the soil KK6 system. Moreover, the time-dependent change of the number of soil bacteria of the soil 76A system is shown in FIG.

ブランクの系(K-1)(L-1)と比較して(K-2)(K-3)(L-2)(L-3)の土壌バクテリア数は大きな差が見られなかった。一方、ブランクの系(K-1)(L-1)と比較して(K-4)(K-5)(L-4)(L-5)の土壌バクテリア数は大きく増加した。特に、1週目の追加処理により土壌バクテリア数が10倍増加し、その後もその数を維持した。   There was no significant difference in the number of soil bacteria in (K-2), (K-3), (L-2), and (L-3) compared to the blank lines (K-1) and (L-1). On the other hand, the number of soil bacteria in (K-4), (K-5), (L-4), and (L-5) increased significantly compared to the blank lines (K-1) and (L-1). In particular, the number of soil bacteria increased 10-fold by the additional treatment in the first week and maintained that number thereafter.

また、(K-4)(L-4)は、毎週微生物の追加を行ったが、1週目のみ追加処理を施した系(K-5)(L-5)の土壌バクテリア数とほとんど差がなく、2度以上の追加処理は効果がないことがわかった。   In addition, in (K-4) and (L-4), microorganisms were added every week, but there was little difference from the number of soil bacteria in the systems (K-5) and (L-5) that were added only in the first week. No additional processing more than once proved to be ineffective.

今回の実験においても、土壌バクテリア数のモニタリングを行い追加処理のタイミングを計ることがとても有効であることが確認できた。   In this experiment, it was confirmed that it was very effective to monitor the number of soil bacteria and measure the timing of additional treatment.

畑の土壌は初期土壌バクテリア数が高く、処理期間中にさらに増加した。しかし、油分濃度の減少では、(K-4)(K-5)(L-4)(L-5)とほとんど差がなかったことから、1×108cells/g-sample以上の土壌バクテリア数を維持すること、或いは1週間後の追加処理が油分除去に有効であると考えられた。(K-6)、(L-6)の系の土壌バクテリア数は減少傾向を示さず維持された。このことから、汚染土壌中に難分解性炭化水素は残存しているが、微生物の生育に影響を与えない量まで減少したと考えられる。汚染土壌の毒性が低下したこととブランクの系でも微生物数が増加したことを踏まえると、処理後の土壌では、適当な水分添加とエアレーションによって土壌中に生育している炭化水素分解菌が増加可能であると考えられた。 The field soil had a high initial soil bacteria count and increased further during the treatment period. However, there was almost no difference between (K-4), (K-5), (L-4), and (L-5) in the decrease in oil concentration, so soil bacteria of 1 × 10 8 cells / g-sample or more It was thought that maintaining the number or additional treatment after one week was effective for oil removal. The number of soil bacteria in the (K-6) and (L-6) systems was maintained without showing a decreasing trend. From this, it is considered that the hardly decomposable hydrocarbons remain in the contaminated soil, but have been reduced to an amount that does not affect the growth of microorganisms. Considering the decrease in toxicity of contaminated soil and the increase in the number of microorganisms in the blank system, hydrocarbon-degrading bacteria growing in the soil can be increased in the treated soil by appropriate water addition and aeration. It was thought that.

6−2−2.油分濃度の変化
各追加処理条件における油分分解能を評価するため、S316抽出−赤外定量法を用いて油分濃度を測定した。土壌KK6を用いた5週間のバイオレメディエーション終了後における油分濃度について表20及び図7に示す。
6-2-2. Changes in oil concentration In order to evaluate the oil content resolution under each additional treatment condition, the oil content concentration was measured using the S316 extraction-infrared quantitative method. Table 20 and FIG. 7 show the oil concentration after bioremediation for 5 weeks using soil KK6.

また、土壌76Aを用いた5週間のバイオレメディエーション終了後における油分濃度について表21及び図8に示す。   Further, Table 21 and FIG. 8 show the oil concentration after the completion of bioremediation for 5 weeks using soil 76A.

Figure 0004836552
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Figure 0004836552
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初期油分濃度とブランクの系の値を比較すると、差がなく油分の分解は進行していなかった。このことから、高分子の難分解性炭化水素が土壌中に残留していることが考えられた。   When the initial oil concentration and the value of the blank system were compared, there was no difference and the oil decomposition did not proceed. From this, it was considered that high-molecular-weight hardly decomposable hydrocarbons remained in the soil.

初期に1×107 cells/g-soil植菌した系(K-2)(L-2)、1×109cells/g-soil植菌した系(K-3)(L-3)はブランクの系と比較し、差が生じなかった。 Initially inoculated with 1 × 10 7 cells / g-soil (K-2) (L-2), 1 × 10 9 cells / g-soil inoculated (K-3) (L-3) There was no difference compared to the blank system.

毎週1×109 cells/g-soil植菌した系(K-4)、微生物数が1×108cells/g-sample以下になった場合に1×109 cells/g-soil植菌した系(K-5)(L-5)は300から500 ppmの油分濃度の減少が見られた。このことから、追加処理を施し高い土壌バクテリア数を維持することが油分分解の促進に関係することが分かった。また、ブランクの系(K-1)(L-1)と比較して(K-4)(K-5)(L-4)(L-5)の土壌バクテリア数は大きく増加し、特に、1週目の追加処理により土壌バクテリア数が10倍増加しており、土壌バクテリア数と油分分解に相関性が見られた。 Every 1 × 10 9 cells / g- soil inoculated system (K-4), and 1 × 10 9 cells / g- soil inoculated when the number of microorganisms is below 1 × 10 8 cells / g- sample The system (K-5) (L-5) showed a decrease in oil concentration from 300 to 500 ppm. From this, it was found that additional treatment to maintain a high soil bacteria count is related to the promotion of oil breakdown. In addition, compared to the blank line (K-1) (L-1), the number of soil bacteria in (K-4) (K-5) (L-4) (L-5) is greatly increased. The number of soil bacteria increased 10-fold by the additional treatment in the first week, and there was a correlation between soil bacteria count and oil degradation.

Rhodococcus sp. RN1株とGordonia sp. RN2株の組み合わせる順番により、油分濃度は100 ppm程度の差が生じた。バイオレメディエーション(480 kgスケール)の結果同様、初期にGordonia sp. RN2株、追加処理でRhodococcus sp. RN1株を添加する処理の方が油分除去に優れていた。畑の土を混合した系(K-6)(L-6)も300から500 ppmの油分濃度の減少が見られた。畑の土の中には様々な基質を分解できる菌がいると考えられ、炭化水素分解菌をはじめ、炭化水素分解で生成する様々な中間代謝産物を分解可能な菌の働きにより、油分分解が促されたことが考えられた。   Depending on the combination order of Rhodococcus sp. RN1 strain and Gordonia sp. RN2 strain, the oil concentration differed by about 100 ppm. As a result of bioremediation (480 kg scale), the treatment of adding Gordonia sp. RN2 strain in the initial stage and Rhodococcus sp. RN1 strain in the additional treatment was superior in oil removal. The system (K-6) (L-6) mixed with soil from the field also showed a decrease in oil concentration from 300 to 500 ppm. It is thought that there are bacteria in the soil of the field that can decompose various substrates, and oil decomposition is possible by the action of bacteria that can decompose hydrocarbon-degrading bacteria and various intermediate metabolites produced by hydrocarbon decomposition. It was thought that it was prompted.

また、毎週微生物を添加した系(K-4)(L-4)と、1×108cells/g-sample以下に減少した場合に微生物を添加した系(K-5)(L-5)では、土壌バクテリア数、油分分解とも差が生じなかった。このことから(K-4)(L-4)における微生物の過剰な添加は、土壌バクテリア数の増加、油分の分解に対し効果がなく、(K-5)(L-5)の系の追加処理が有効であることが示唆された。(K-4)(L-4)の系において、土壌バクテリア数が増加しなかった理由として、微生物の過剰な添加により菌密度が高くなり過ぎ、生育阻害が生じたと考えられた。 In addition, the system (K-4) (L-4) to which microorganisms were added every week, and the system to which microorganisms were added when it decreased to 1 × 10 8 cells / g-sample or less (K-5) (L-5) However, there was no difference in the number of soil bacteria and oil degradation. Therefore, excessive addition of microorganisms in (K-4) and (L-4) has no effect on the increase of soil bacteria count and oil degradation, and the addition of (K-5) (L-5) system The treatment was suggested to be effective. In the system of (K-4) and (L-4), the reason why the number of soil bacteria did not increase was that the bacterial density became too high due to excessive addition of microorganisms, and growth inhibition was considered to have occurred.

また、(K-4)(K-5)(L-4)(L-5)の系は微生物の追加の際に有機成分培地に懸濁し添加した。このため、土壌バクテリア数の増加は培地中の栄養分による可能性が考えられた。しかし、(K-4)(K-5)(L-5)の系は油分の減少を伴っており、土壌バクテリアの増加と供に炭化水素分解菌も増加、或いは活性化したと考えられた。   In addition, the systems (K-4), (K-5), (L-4), and (L-5) were suspended in an organic component medium and added when adding microorganisms. Therefore, the increase in the number of soil bacteria was thought to be due to nutrients in the medium. However, the system of (K-4) (K-5) (L-5) was accompanied by a decrease in oil content, and it was considered that hydrocarbon-degrading bacteria increased or became activated with the increase of soil bacteria. .

畑の土を混ぜた系(K-6)(L-6)は土壌バクテリア数が高く最も油分分解が進行した。畑の土の中には様々な基質を分解できる菌がいると考えられ、炭化水素分解菌をはじめ、炭化水素分解で生成する様々な中間代謝産物を分解可能な菌の働きにより、油分分解が促されたことが考えられた。また、土壌に既に存在していたRhodococcussp. RN1株やGordonia sp. RN2株、土着の炭化水素分解菌が有機物を栄養源として増加し、油分分解を促進したことも考えられた。   The system (K-6) (L-6) mixed with soil from the field had the highest number of soil bacteria and the most advanced oil decomposition. It is thought that there are bacteria in the soil of the field that can decompose various substrates, and oil decomposition is possible by the action of bacteria that can decompose hydrocarbon-degrading bacteria and various intermediate metabolites produced by hydrocarbon decomposition. It was thought that it was prompted. It was also thought that Rhodococcus sp. RN1 and Gordonia sp. RN2 strains and indigenous hydrocarbon-degrading bacteria that had already existed in the soil increased the organic matter as a nutrient source and promoted oil decomposition.

また、油分濃度の減少が見られた(K-4)(K-5)(L-5)の系は、微生物の追加の際に有機成分培地を用いた。畑の土と同様に、有機成分培地中の有機物も土壌の窒素サイクルを安定化させることにより、土壌バクテリア数が増加し、油分分解が進行したと考えられた。よって、バイオレメディエーションでは、有機物の添加が微生物の生育に有効である可能性が示唆された。   In addition, the system of (K-4) (K-5) (L-5) in which a decrease in oil concentration was observed used an organic component medium when adding microorganisms. Like the field soil, the organic matter in the organic medium was thought to have increased soil bacteria count and oil decomposition by stabilizing the nitrogen cycle of the soil. Therefore, bioremediation suggests that the addition of organic substances may be effective for the growth of microorganisms.

実施例4及び実施例5における追加処理条件と、実施例6における追加処理検討実験では、追加処理を行うタイミングの基準が異なった。   In the additional processing conditions in the fourth and fifth embodiments and the additional processing examination experiment in the sixth embodiment, the reference of timing for performing the additional processing is different.

バイオレメディエーション(480 kgスケール)やバイオレメディエーション(750 kgスケール)の追加処理は土壌バクテリア数が検出限界値(3.0×107cells/g-sample)を下回った時点で追加処理を施したが、追加処理条件の検討実験では1.0×108 cells/g-sampleを追加処理のタイミングの基準とした。その結果、土壌バクテリア数が1.0×108cells/g-sampleを下回った時点で追加処理を施すと、土壌バクテリア数が増加し続け、油分分解も進行することがわかった。この追加処理のタイミングは当初予想していたタイミングよりも早いものであった。このことから、土壌バクテリア数をモニタリングして、追加処理のタイミングを図ることにより、土壌浄化処理を効果的に行えることが確認できた。 Additional treatments for bioremediation (480 kg scale) and bioremediation (750 kg scale) were added when the number of soil bacteria fell below the detection limit (3.0 × 10 7 cells / g-sample). In the experiment for examining the treatment conditions, 1.0 × 10 8 cells / g-sample was used as a reference for the timing of the additional treatment. As a result, it was found that when additional treatment was applied when the number of soil bacteria fell below 1.0 × 10 8 cells / g-sample, the number of soil bacteria continued to increase and the oil decomposition proceeded. The timing of this additional processing was earlier than originally expected. From this, it was confirmed that the soil purification treatment can be effectively performed by monitoring the number of soil bacteria and timing the additional treatment.

実施例4のバイオレメディエーション(480 kgスケール)における土壌バクテリア数の変化を測定した結果を示した図面である。図1のIは、B培地を用いて処理した系の土壌バクテリア数の変化、図1のIIは、改変SW培地を用いて処理した系の土壌バクテリア数の変化を示した図面である。It is drawing which showed the result of having measured the change of the number of soil bacteria in the bioremediation (480 kg scale) of Example 4. FIG. 1 shows changes in the number of soil bacteria in the system treated with the B medium, and II in FIG. 1 shows changes in the number of soil bacteria in the system treated with the modified SW medium. 実施例4のバイオレメディエーション(480 kgスケール)における9週間の処理における全油分残存率を示す図面である。It is a figure which shows the total oil residual rate in the process for 9 weeks in the bioremediation (480 kg scale) of Example 4. FIG. 実施例5のバイオレメディエーション(750 kgスケール)における土壌バクテリア数の変化を測定した結果を示した図面である。It is drawing which showed the result of having measured the change of the number of soil bacteria in the bioremediation (750 kg scale) of Example 5. FIG. 実施例5のバイオレメディエーション(750 kgスケール)における9週目の油分残存率を示した図面である。FIG. 6 is a drawing showing the oil residual ratio at 9 weeks in bioremediation (750 kg scale) of Example 5. FIG. 実施例6における土壌KK6の系の土壌バクテリア数の経時変化を示した図面である。It is drawing which showed the time-dependent change of the number of soil bacteria of the system of soil KK6 in Example 6. 実施例6における土壌76Aの系の土壌バクテリア数の経時変化を示した図面である。It is drawing which showed the time-dependent change of the number of soil bacteria of the system of soil 76A in Example 6. 実施例6における土壌KK6系のバイオレメディエーション終了後の全油分濃度を示した図面である。6 is a drawing showing the total oil concentration after completion of soil KK6-based bioremediation in Example 6. FIG. 実施例6における土壌76A6系のバイオレメディエーション終了後の全油分濃度を示した図面である。It is drawing which showed the total oil concentration after completion | finish of the bioremediation of the soil 76A6 type | system | group in Example 6. FIG.

Claims (3)

土壌浄化能力を有するロドコッカスsp. RN1 (Rhodococcus sp. RN1)株(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受託番号FERM P-20708)。 Rhodococcus sp. RN1 strain having soil remediation ability (Independent administrative agency, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biological Deposit Center accession number FERM P-20708 ). 土壌浄化能力を有するゴルドニアsp. RN2(Gordonia sp. RN2)株(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受託番号FERM P-20709)。 Gordonia sp. RN2 (Gordonia sp. RN2) strain (Independent administrative agency, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Patent Biodeposition Center Accession No. FERM P-20709 ). 請求項1又は2に記載の微生物を対象土壌に投入することを特徴とする土壌浄化方法。 A soil purification method, wherein the microorganism according to claim 1 or 2 is introduced into a target soil.
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