JP5721240B2 - サッチ分解菌内包マイクロカプセルと、これを用いた芝生地の保全方法、及び該マイクロカプセルの製造方法 - Google Patents
サッチ分解菌内包マイクロカプセルと、これを用いた芝生地の保全方法、及び該マイクロカプセルの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5721240B2 JP5721240B2 JP2013103475A JP2013103475A JP5721240B2 JP 5721240 B2 JP5721240 B2 JP 5721240B2 JP 2013103475 A JP2013103475 A JP 2013103475A JP 2013103475 A JP2013103475 A JP 2013103475A JP 5721240 B2 JP5721240 B2 JP 5721240B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- satch
- chitosan
- bacteria
- microcapsules
- gel beads
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 title claims description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 72
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 62
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 60
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 8
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims description 6
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 claims description 5
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 60
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 35
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 11
- 239000004577 thatch Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 5
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 4
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 4
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 4
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 4
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 229920006237 degradable polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 3
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 3
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 3
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 3
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 3
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 3
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 2
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 2
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 206010016165 failure to thrive Diseases 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Description
本発明は、芝生地に堆積するサッチを分解除去するのに好適なサッチ分解菌内包マイクロカプセルと、このマイクロカプセルを用いた芝生地の保全方法、及び該マイクロカプセルの製造方法に関する。
一般的に、ゴルフ場のグリーン、サッカーや野球、競馬等の競技場、庭園等の芝生地では、芝丈を揃えるために定期的に芝刈りを行うが、その際に発生する刈りかすが芝草の間に蓄積してサッチ（thatch) を生じる。このサッチは芝草の前記刈りかすや枯れた葉、茎、根等の堆積層であるが、その堆積が多くなると、土中や芝草の根に対して空気や水が浸透しにくくなると共に、散布した肥料や農薬がサッチに吸収されて効きにくくなり、また病原菌や害虫の繁殖や腐敗による有毒ガスの発生を招き易く、芝草の生育不良や枯死の要因になる。従って、芝生地を健全に保つための手入れとして、サッチの堆積が多くなる前に除去する必要がある。
従来、サッチの除去手段として、ゴルフ場や競技場等の広い芝生地ではバーチカルモアと称される自走式又は牽引式の機械のブレードによってサッチを掻き取る方法が採用され、また庭園等の狭い芝生地ではレーキや熊手を用いて人手でサッチを掻き出すのが普通である（非特許文献１）。しかるに、機械的作業と手作業のいずれにしても、サッチ除去作業には非常に手間が掛かる上、その作業で芝草を痛める懸念も多分にあった。
http://www.takii.co.jp/green/howto/howto5.html(2009/9/11) 「芝・緑化・緑肥｜芝生なんでも百科．タキイ種苗」
本発明者らは、上述の事情に鑑みて、微生物を用いてサッチを分解・減容化する手段の可否について実験研究を重ねた結果、サッチ分解菌として高い活性を示す微生物が存在し、該微生物を一般的な培養手段によって容易に増殖でき、もって工業的規模での利用が充分に可能であることが判明した。しかるに、このようなサッチ分解菌を芝生地に直接に散布する方法では、日照、温度変化、降雨等の厳しい自然条件の影響を受けるため、該サッチ分解菌が芝生地に定着し難い上に短期間で失活し易く、安定したサッチ分解作用を長期にわたって発揮させることが困難であった。
そこで、本発明者らは、更なる実験研究の過程で、マイクロカプセルによる微生物の固定化に着目し、サッチ分解菌への応用について鋭意検討を重ねた。その結果、環境分解性ポリマーからなる多孔質のマイクロカプセルによれば、サッチ分解菌を安定的に担持させて芝生地に効率よく定着させることが可能であり、しかもサッチ分解菌を環境変化から保護できることに加え、マイクロカプセルの環境分解性ポリマーが食餌となるためにサッチ分解菌の失活が抑制され、散布した芝生地への環境負荷を与えることなく、その高いサッチ分解能力を長期間安定的に発揮させ得ることを見出し、本発明をなすに至った。
請求項１の発明に係るサッチ分解菌内包マイクロカプセルは、平均粒子径が１０〜３，０００μｍの範囲にあるアルギン酸−キトサンゲルビーズからなる多孔質のマイクロカプセルであって、皮張り状の表面を有して内部全体が荒目のスポンジ状をなし、そのスポンジ状の空隙部にサッチ分解菌を含む内水相が充満してなるものとしている。
そして、上記請求項１のサッチ分解菌内包マイクロカプセルの好適態様として、請求項２の発明はサッチ分解菌がBacillus subtilis属菌であること、を特定している。
また、請求項３の発明に係る芝生地の保全方法は、上記請求項１又は２のサッチ分解菌内包マイクロカプセルを芝生地に散布することを特徴としている。
一方、請求項４の発明に係るサッチ分解菌内包マイクロカプセルの製造方法は、酸成分及び塩化カルシウムを含むキトサン水溶液からなる連続相に、サッチ分解菌を含むアルギン酸塩水溶液を分散相として滴下混合することにより、サッチ分解菌を内包したアルギン酸−キトサンゲルビーズを生成させたのち、ろ過・洗浄して得られたゲルビーズを凍結乾燥することを特徴としている。
そして、上記請求項４のサッチ分解菌内包マイクロカプセルの製造方法の好適態様として、請求項５の発明はキトサン水溶液の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であること、を特定している。
請求項１の発明に係るサッチ分解菌内包マイクロカプセルは、アルギン酸−キトサンゲルビーズからなる多孔質のマイクロカプセルであって、皮張り状の表面を有して内部全体が荒目のスポンジ状をなし、そのスポンジ状の空隙部にサッチ分解菌を含む内水相が充満してなるものであるから、芝生地に散布することで効率よく定着させることができると共に、日照、温度変化、降雨等の厳しい自然条件に晒されても内包されたサッチ分解菌は環境変化から保護され、加えてマイクロカプセルを構成するアルギン酸−キトサンゲルビーズがサッチ分解菌の食餌となるためにサッチ分解菌の失活が抑制される。従って、該マイクロカプセルを散布した芝生地においては、長期にわたってサッチ分解菌が安定的に放出されて高いサッチ分解能力を持続的に発揮するから、サッチが厚く堆積して土中や芝草の根に対して空気や水が浸透しにくくなったり、散布した肥料や農薬がサッチに吸収されて効きにくくなったりすることがなく、また病原菌や害虫の繁殖や腐敗による有毒ガスの発生も防止され、もって芝草が長期間健全な状態に保持される上、マイクロカプセルを構成するアルギン酸−キトサンゲルは環境分解性ポリマーであって自然環境下で経時的に分解されて最終的に消失するから、該マイクロカプセルの散布によって芝生地及びその周辺に環境負荷を与えることもない。加えて、マイクロカプセルの平均粒子径が特定範囲にあるため、芝生地に散布後、降雨や撒水によって流失しにくく、且つ芝草の植生状況や土壌状況を変化させることもない。
請求項２の発明によれば、上記マイクロカプセルに内包するサッチ分解菌が、高いサッチ分解作用を発揮すると共に、マイクロカプセル内包状態で失活しにくく、且つ比較的に培養し易く安価に入手できるという利点がある。
請求項３の発明に係る芝生地の保全方法によれば、上記のサッチ分解菌内包マイクロカプセルを芝生地に散布することから、長期にわたってサッチ分解菌が安定的に放出されて高いサッチ分解能力を持続的に発揮するから、サッチが厚く堆積して土中や芝草の根に対して空気や水が浸透しにくくなったり、散布した肥料や農薬がサッチに吸収されて効きにくくなったりすることがなく、また病原菌や害虫の繁殖や腐敗による有毒ガスの発生も防止され、もって芝草が長期間健全な状態に保持されると共に、散布された該マイクロカプセルによる環境負荷も生じない。
請求項４の発明に係る製造方法によれば、上記のサッチ分解菌を内包したアルギン酸−キトサンゲルビーズからなるマイクロカプセルを容易に製造できる。
請求項５の発明によれば、サッチ分解菌を内包した上記アルギン酸−キトサンゲルビーズとして特に高品位のものを確実に製出できるという利点がある。
本発明のサッチ分解菌内包マイクロカプセルは、アルギン酸−キトサンゲルビーズからなる多孔質のマイクロカプセルであって、皮張り状の表面を有して内部全体が荒目のスポンジ状をなし、そのスポンジ状の空隙部にサッチ分解菌を含む内水相が充満しており、該内水槽のサッチ分解菌の放出によって高いサッチ分解能力を発揮する。従って、このサッチ分解菌内包マイクロカプセルを散布した芝生地では、サッチが厚く堆積して土中や芝草の根に対して空気や水が浸透しにくくなったり、散布した肥料や農薬がサッチに吸収されて効きにくくなったりすることがなく、また病原菌や害虫の繁殖や腐敗による有毒ガスの発生も防止される結果、芝草が健全な状態で長期間安定的に保持される。そして、マイクロカプセル自体は、サッチ分解菌の担持性及び棲息適性に優れることに加え、これを構成するアルギン酸−キトサンゲルがサッチ分解菌の食餌となり、内包されたサッチ分解菌が盛んに増殖するため、マイクロカプセル外への放出による減少分が常時確実に補充され、もって高いサッチ分解能力を長期にわたって安定的に発揮できる上、自然環境下で経時的に分解されて最終的に消失するから、散布した芝生地及びその周辺に環境負荷を与えることもない。
本発明で用いるサッチ分解菌としては、サッチ分解能力を備えるものであれば特に制約はないが、所謂枯草菌として知られるBacillus subtilis 属菌が好適である。すなわち、Bacillus subtilis 属菌は、サッチ分解能力が高く、且つマイクロカプセル内包状態で失活しにくいことに加え、比較的に培養し易く安価に入手できるという利点がある。
サッチ分解菌内包マイクロカプセルのサイズは、平均粒子径として１０〜３，０００μｍの範囲が好適であり、小さ過ぎては降雨や撒水によって流失し易く、逆に大き過ぎては芝草の植生状況や土壌状況を変化させる懸念がある。
このサッチ分解菌を内包したアルギン酸−キトサンゲルビーズからなる多孔質のマイクロカプセルを製造するには、キトサンを水に溶解させるための酸成分とアルギン酸のゲル化剤である塩化カルシウムとを含むキトサン水溶液からなる連続相に、サッチ分解菌を含むアルギン酸塩水溶液を分散相として滴下混合することにより、サッチ分解菌を内包したアルギン酸−キトサンゲルビーズを生成させたのち、ろ過・洗浄して得られるゲルビーズを凍結乾燥して回収すればよい。
この製造方法における上記連続相では、サッチ分解菌の活性を高めることと、アルギン酸とキトサンとの間の静電的相互作用による複合膜形成促進のために、水酸化ナトリウム等のアルカリ添加でｐＨを５〜５．５程度の弱酸性に調整することが望ましい。また、この連続相に分散相のサッチ分解菌を含むアルギン酸塩水溶液を滴下混合する際、サッチ分解菌を保護するのために液温を１〜２０℃適度の低温に設定することが望ましい。
なお、キトサンとしては、市販のキトサン水溶液を使用できるが、その粘度によって製出するアルギン酸−キトサンゲルビーズの性状に差異を生じる。因みに、キトサン水溶液の市販品として代表的な和光純薬工業社製の商品名キトサン５，キトサン５０，キトサン３００の３種では、その粘度及びｐＨが次のように異なっている。
粘度（ｍＰａ・ｓ） ｐＨ（10ｇ／ｌ水浸液，25℃）
キトサン５ ・・・・ ０〜10 ・・・・・・8.0〜10.0
キトサン５０ ・・・・ 10〜100 ・・・・・・7.0〜 9.0
キトサン３００・・・・ 100〜500 ・・・・・・6.0〜 8.0
しかして、これら３種のいずれのキトサンを用いてもアルギン酸−キトサンゲルビーズの調製は可能であるが、上記のアルカリ添加で連続相のｐＨを上げてゆくと、キトサン５０及びキトサン３００ではゲルビーズの生成と共に一部に凝集を生じ易いが、キトサン５ではｐＨ５．４まで上昇させても凝集を生じないという結果が得られている。従って、ｐＨを弱酸性に調整してサッチ分解菌の活性を高める上では、キトサン水溶液として粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下のものを用いることが推奨される。
粘度（ｍＰａ・ｓ） ｐＨ（10ｇ／ｌ水浸液，25℃）
キトサン５ ・・・・ ０〜10 ・・・・・・8.0〜10.0
キトサン５０ ・・・・ 10〜100 ・・・・・・7.0〜 9.0
キトサン３００・・・・ 100〜500 ・・・・・・6.0〜 8.0
しかして、これら３種のいずれのキトサンを用いてもアルギン酸−キトサンゲルビーズの調製は可能であるが、上記のアルカリ添加で連続相のｐＨを上げてゆくと、キトサン５０及びキトサン３００ではゲルビーズの生成と共に一部に凝集を生じ易いが、キトサン５ではｐＨ５．４まで上昇させても凝集を生じないという結果が得られている。従って、ｐＨを弱酸性に調整してサッチ分解菌の活性を高める上では、キトサン水溶液として粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下のものを用いることが推奨される。
〔サッチ分解菌の培養〕
減菌処理した702 培地（蒸留水１００ｍｌに１ｇのポリペプトンと０．２ｇのYeast exract及び０．１ｇ のＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2Ｏを溶解、ＰＨ７．０）に、サッチ分解菌としてBacillus su-btilis ＮＢＲＣ１３７１９を添加し、インキュベーター内においてシェイカーで温度３０℃、攪拌速度１７０ｒｐｍの条件で所定日数の培養を行い、培養後の702 培地の液０．１ｍｌを採取して０．９重量％生理食塩水０．９ｍｌに混合し、その混合液の０．１ｍｌを採取して同様の生理食塩水０．９ｍｌに混合する操作を繰り返すことで702 培地を１億容積倍まで希釈し、この希釈液０．１ｍｌを802 寒天培地（蒸留水１００ｍｌに１ｇのポリペプトン、０．２ｇのYeast extract、０．１ｇ のＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2Ｏ、１．５ｇの寒天を溶解、ＰＨ７．０）に添加し、インキュベーターで３０℃にて静置し、１日、２日，３日後に形成したサッチ分解菌のコロニーをカウントして生菌数を計測すると共に、培地中のｐＨをｐＨメーターによって測定した。なお、この培養試験は、再現性を確認するために同一条件で２回行った。その結果、702 培地での培養時間（日数＝day ）と、１日〜３日の各カウント日における802 寒天培地中の生菌数（CFU/ml）及び培地中ｐＨとの関係は、１回目の試験では図１（ａ）、２回目の試験では図１（ｂ）に示す通りであった。
減菌処理した702 培地（蒸留水１００ｍｌに１ｇのポリペプトンと０．２ｇのYeast exract及び０．１ｇ のＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2Ｏを溶解、ＰＨ７．０）に、サッチ分解菌としてBacillus su-btilis ＮＢＲＣ１３７１９を添加し、インキュベーター内においてシェイカーで温度３０℃、攪拌速度１７０ｒｐｍの条件で所定日数の培養を行い、培養後の702 培地の液０．１ｍｌを採取して０．９重量％生理食塩水０．９ｍｌに混合し、その混合液の０．１ｍｌを採取して同様の生理食塩水０．９ｍｌに混合する操作を繰り返すことで702 培地を１億容積倍まで希釈し、この希釈液０．１ｍｌを802 寒天培地（蒸留水１００ｍｌに１ｇのポリペプトン、０．２ｇのYeast extract、０．１ｇ のＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2Ｏ、１．５ｇの寒天を溶解、ＰＨ７．０）に添加し、インキュベーターで３０℃にて静置し、１日、２日，３日後に形成したサッチ分解菌のコロニーをカウントして生菌数を計測すると共に、培地中のｐＨをｐＨメーターによって測定した。なお、この培養試験は、再現性を確認するために同一条件で２回行った。その結果、702 培地での培養時間（日数＝day ）と、１日〜３日の各カウント日における802 寒天培地中の生菌数（CFU/ml）及び培地中ｐＨとの関係は、１回目の試験では図１（ａ）、２回目の試験では図１（ｂ）に示す通りであった。
図１（ａ）（ｂ）で示すように、サッチ分解菌の生菌数は２〜３日の培養でピークに達し、培養時間が長くなるに伴って培地中ｐＨは上昇する傾向を示すが、やがてｐＨ９未満で略一定になることが確認された。
〔サッチ分解菌の活性評価〕
０．９重量％生理食塩水１０ｍｌにセルロース０．２５ｇを溶解させた試料液を試験管に収容して減菌処理し、その試料液中に前記培養試験（試験１回目の培養日数 日、寒天培地静置３日後）で得られたサッチ分解菌を湿潤重量で０．０９６７ｇ添加混合して試験管を密栓し、これを３０℃、１５０ｒｐｍで所定時間（０日、０．５日、１日、２日、３日、４日、５日 ）震とうさせたのち、混合液をろ過して回収したセルロースを凍結乾燥させ、その乾燥重量を測定した。そして、震とう０日と震とうｎ日後の乾燥重量の差をセルロースの重量減少量として、各震とう時間によるセルロース分解率を求めたところ、図２に示す結果が得られた。この図２より、震とう時間（日数）と共にセルロース分解率が上昇し、震とう４日でセルロース分解率５０％近くに達しており、このサッチ分解菌が高いサッチ分解能力を備えることが明らかである。
０．９重量％生理食塩水１０ｍｌにセルロース０．２５ｇを溶解させた試料液を試験管に収容して減菌処理し、その試料液中に前記培養試験（試験１回目の培養日数 日、寒天培地静置３日後）で得られたサッチ分解菌を湿潤重量で０．０９６７ｇ添加混合して試験管を密栓し、これを３０℃、１５０ｒｐｍで所定時間（０日、０．５日、１日、２日、３日、４日、５日 ）震とうさせたのち、混合液をろ過して回収したセルロースを凍結乾燥させ、その乾燥重量を測定した。そして、震とう０日と震とうｎ日後の乾燥重量の差をセルロースの重量減少量として、各震とう時間によるセルロース分解率を求めたところ、図２に示す結果が得られた。この図２より、震とう時間（日数）と共にセルロース分解率が上昇し、震とう４日でセルロース分解率５０％近くに達しており、このサッチ分解菌が高いサッチ分解能力を備えることが明らかである。
実施例１
既述キトサンの規格による３種のキトサンをそれぞれ用い、ウォータージャケットを備えた密閉式の攪拌槽内で、４ｇ／Ｌ濃度のキトサン水溶液１５０ｍｌに０．１重量％相当の塩酸０．４１７ｇと０．０５Ｍ相当の塩化カルシウム０．８３３ｇを添加混合して連続相を調製すると共に、１Ｍ−水溶液ナトリウム水溶液を加えてｐＨ調整を行い、この連続相を水冷によって液温４℃に維持しつつ、分散相として１．８ｗ／ｖ％のアルギン酸ナトリウム水溶液（粘度５００〜６００ｃｐ）２０ｍｌをシリンジによって滴下し、１２０ｒｐｍで緩やかに３０分間攪拌してアルギン酸−キトサンゲルビーズを生成させたのち、ろ過・洗浄して得られるゲルビーズを凍結乾燥して回収した。
既述キトサンの規格による３種のキトサンをそれぞれ用い、ウォータージャケットを備えた密閉式の攪拌槽内で、４ｇ／Ｌ濃度のキトサン水溶液１５０ｍｌに０．１重量％相当の塩酸０．４１７ｇと０．０５Ｍ相当の塩化カルシウム０．８３３ｇを添加混合して連続相を調製すると共に、１Ｍ−水溶液ナトリウム水溶液を加えてｐＨ調整を行い、この連続相を水冷によって液温４℃に維持しつつ、分散相として１．８ｗ／ｖ％のアルギン酸ナトリウム水溶液（粘度５００〜６００ｃｐ）２０ｍｌをシリンジによって滴下し、１２０ｒｐｍで緩やかに３０分間攪拌してアルギン酸−キトサンゲルビーズを生成させたのち、ろ過・洗浄して得られるゲルビーズを凍結乾燥して回収した。
このゲルビーズの回収量及び回収率とゲルビーズ生成状況を、使用したキトサンの粘度及び連続相ｐＨと共に表１に示す。また、図３に、キトサン種と連続相ｐＨが異なる各調製条件で得られたゲルビーズの走査型電子顕微鏡写真図を示す。なお、回収率は、〔回収したゲルビーズ（凝集物を含む）の重量×１００〕／（アルギン酸Ｎａ質量＋キトサン質量）として算出した。なお、ゲルビーズ生成状況は次の５段階で評価した。
◎・・・最も良好な生成状況で、乾燥後の状態もよい。
○・・・良好なゲルビースが生成している。
△・・・ゲルビーズが生成するが、一部に凝集がみられる。
▲・・・ゲルビーズが生成するが、柔らかく脆い。
×・・・ゲルビーズが生成していない。
◎・・・最も良好な生成状況で、乾燥後の状態もよい。
○・・・良好なゲルビースが生成している。
△・・・ゲルビーズが生成するが、一部に凝集がみられる。
▲・・・ゲルビーズが生成するが、柔らかく脆い。
×・・・ゲルビーズが生成していない。
図３の電子顕微鏡写真図で示すように、３種のキトサン用いて各々連続相のｐＨを２．２と５．４のいずれに設定した場合でもゲルビーズが生成している。また、表２で示すように、キトサン種及び連続相ｐＨの違いによるゲルビーズ回収量及び回収率の差は殆どない。しかるに、キトサン５０，３００を用いて水溶液ナトリウム水溶液による連続相のｐＨ調整を行った場合、ゲルビーズの生成と共に一部に凝集を生じている。これに対し、キトサン５を用いた場合では、連続相のｐＨを５．４まで上昇させても上記凝集を生じていない。この結果から、次のサッチ分解菌内包アルギン酸−キトサンゲルビーズの調製ではキトサン５を使用した。
＜サッチ分解菌内包アルギン酸−キトサンゲルビーズの調製＞
キトサンとしてキトサン５を用いると共に、分散相のアルギン酸ナトリウム水溶液にサッチ分解菌として前記の培養した Bacillus su-btilis ＮＢＲＣ１３７１９を湿潤重量で０．６５ｇ添加した以外は、前記アルギン酸−キトサンゲルビーズの調製試験と同様にしてサッチ分解菌内包アルギン酸−キトサンゲルビーズを調製した。
キトサンとしてキトサン５を用いると共に、分散相のアルギン酸ナトリウム水溶液にサッチ分解菌として前記の培養した Bacillus su-btilis ＮＢＲＣ１３７１９を湿潤重量で０．６５ｇ添加した以外は、前記アルギン酸−キトサンゲルビーズの調製試験と同様にしてサッチ分解菌内包アルギン酸−キトサンゲルビーズを調製した。
得られたサッチ分解菌内包ゲルビーズの回収量及び回収率を連続相ｐＨと共に表２に示す。また、図４に、連続相ｐＨが２．２及び５．４の場合の得られたサッチ分解菌内包ゲルビーズの走査型電子顕微鏡写真図（ａ）（ｂ）と、連続相ｐＨ２．２で得られたサッチ分解菌内包ゲルビーズの断面の走査型電子顕微鏡写真図（ｃ）と、前記調製試験でキトサン５を用いて連続相ｐＨ２．２の条件で調製した菌なしのゲルビーズの断面の走査型電子顕微鏡写真図（ｄ）を示す。なお、回収率は、〔回収したゲルビーズ（凝集物を含む）の重量×１００〕／（アルギン酸Ｎａ質量＋キトサン質量＋菌重量）として算出した。
図４の電子顕微鏡写真から、調製したサッチ分解菌内包アルギン酸−キトサンゲルビーズは、皮張り状の表面を有して内部全体が荒目のスポンジ状をなし、そのスポンジ状の空隙部にサッチ分解菌を含む内水相が充満したゲルビーズ形態であることが判る。また、表２の結果から、サッチ分解菌内包ゲルビーズの回収率が菌なしゲルビーズの回収率（表１参照）よりも若干低下している。これは、分散相のアルギン酸ナトリウム水溶液がサッチ分解菌を含むことで、連続相に対する分散性が低下する傾向を示している。
参考例
既述キトサンの規格による３種のキトサンをそれぞれ用い、その１ｗ／ｗ％濃度のキトサン水溶液１０ｍｌに１ｖ／ｖ％相当の酢酸を添加混合して分散相を調製すると共に、ウォータージャケットを備えた密閉式の攪拌槽内に４ｗ／ｗ濃度のポリリン酸水溶液１００ｍｌを収容し、１Ｍ−水溶液ナトリウム水溶液を加えてｐＨ調整を行い、この連続相を水冷によって液温４℃に維持しつつ、前記分散相のキトサン水溶液をシリンジによって滴下し、１２０ｒｐｍで緩やかに３０分間攪拌してポリリン酸−キトサンゲルビーズを生成させたのち、ろ過・洗浄して得られるゲルビーズを凍結乾燥して回収した。
既述キトサンの規格による３種のキトサンをそれぞれ用い、その１ｗ／ｗ％濃度のキトサン水溶液１０ｍｌに１ｖ／ｖ％相当の酢酸を添加混合して分散相を調製すると共に、ウォータージャケットを備えた密閉式の攪拌槽内に４ｗ／ｗ濃度のポリリン酸水溶液１００ｍｌを収容し、１Ｍ−水溶液ナトリウム水溶液を加えてｐＨ調整を行い、この連続相を水冷によって液温４℃に維持しつつ、前記分散相のキトサン水溶液をシリンジによって滴下し、１２０ｒｐｍで緩やかに３０分間攪拌してポリリン酸−キトサンゲルビーズを生成させたのち、ろ過・洗浄して得られるゲルビーズを凍結乾燥して回収した。
このゲルビーズの回収量及び回収率とゲルビーズ生成状況を、使用したキトサンの粘度及び連続相ｐＨと共に表３に示す。なお、回収率（％）は、〔回収したゲルビーズ（凝集物を含む）の重量×１００〕／（ポリリン酸質量＋キトサン質量）として算出した。また、ゲルビーズ生成状況は前記アルギン酸−キトサンゲルビーズの場合と同じ５段階で評価した。
表３に示すように、キトサン５０，３００を用いて連続相のｐＨを５．４に調整した場合はゲルビーズが生成するが、キトサン５を用いた場合やキトサン５０，３００を用いても連続相のｐＨが未調整（ｐＨ２．２）である場合は良好なゲルビーズを生成できない。そこで、キトサン５０，３００を用いて連続相のｐＨを５．４に調整する条件で、分散相のキトサン水溶液にサッチ分解菌を添加混合し、前記同様にしてポリリン酸−キトサンゲルビーズを調製することを試みたが、連続相に分散相を分散させることが困難であり、良好なサッチ分解菌内包ゲルビーズを調製できなかった。
Claims (5)
- 平均粒子径が１０〜３，０００μｍの範囲にあるアルギン酸−キトサンゲルビーズからなる多孔質のマイクロカプセルであって、皮張り状の表面を有して内部全体が荒目のスポンジ状をなし、そのスポンジ状の空隙部にサッチ分解菌を含む内水相が充満してなるサッチ分解菌内包マイクロカプセル。
- サッチ分解菌がBacillus subtilis属菌である請求項１に記載のサッチ分解菌内包マイクロカプセル。
- 前記請求項１又は２に記載のサッチ分解菌内包マイクロカプセルを芝生地に散布することを特徴とする芝生地の保全方法。
- 酸成分及び塩化カルシウムを含むキトサン水溶液からなる連続相に、サッチ分解菌を含むアルギン酸塩水溶液を分散相として滴下混合することにより、サッチ分解菌を内包したアルギン酸−キトサンゲルビーズを生成させたのち、ろ過・洗浄して得られたゲルビーズを凍結乾燥することを特徴とするサッチ分解菌内包マイクロカプセルの製造方法。
- 前記キトサン水溶液の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下である請求項４に記載のサッチ分解菌内包マイクロカプセルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013103475A JP5721240B2 (ja) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | サッチ分解菌内包マイクロカプセルと、これを用いた芝生地の保全方法、及び該マイクロカプセルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013103475A JP5721240B2 (ja) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | サッチ分解菌内包マイクロカプセルと、これを用いた芝生地の保全方法、及び該マイクロカプセルの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009237984A Division JP5397942B2 (ja) | 2009-10-15 | 2009-10-15 | サッチ分解菌内包マイクロカプセルと、これを用いた芝生地の保全方法、及び該マイクロカプセルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013172745A JP2013172745A (ja) | 2013-09-05 |
| JP5721240B2 true JP5721240B2 (ja) | 2015-05-20 |
Family
ID=49266296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013103475A Active JP5721240B2 (ja) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | サッチ分解菌内包マイクロカプセルと、これを用いた芝生地の保全方法、及び該マイクロカプセルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5721240B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AR115840A1 (es) * | 2018-07-25 | 2021-03-03 | Lavie Bio Ltd | Microorganismos encapsulados y métodos de uso |
| CN114703576B (zh) * | 2022-04-18 | 2022-12-23 | 闽江学院 | 一种阻燃弹性抗菌复合纱线及其生产工艺 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3283228B2 (ja) * | 1998-02-12 | 2002-05-20 | 片倉チッカリン株式会社 | 有機物分解微生物、その培養資材組成物及び当該培養資材組成物を用いたフェアリーリング病の防除方法 |
| JP2003154352A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-05-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 微生物による汚染土壌修復方法 |
| JP4657658B2 (ja) * | 2004-09-06 | 2011-03-23 | 日本有機株式会社 | 有用微生物固定化生分解マイクロカプセルの製造方法 |
| ES2273572B1 (es) * | 2005-05-04 | 2008-04-01 | Universidad De Sevilla | Procedimiento de preparacion de particulas de tamaño micro y nanometrico con productos labiles y particulas obtenidas. |
| JP2007129967A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 刈芝及びサッチの分解促進剤 |
| ITPD20060203A1 (it) * | 2006-05-22 | 2007-11-23 | Univ Degli Studi Trieste | Idrogeli di miscele di polisaccaridi per l'ingegneria tissutale e la veicolazione di composti attivi |
-
2013
- 2013-05-15 JP JP2013103475A patent/JP5721240B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013172745A (ja) | 2013-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5397942B2 (ja) | サッチ分解菌内包マイクロカプセルと、これを用いた芝生地の保全方法、及び該マイクロカプセルの製造方法 | |
| CN101220335B (zh) | 一种防治烟草黑胫病的菌株及其菌剂 | |
| CN110106126A (zh) | 一株胶质芽孢杆菌及其在制备盐碱土壤改良剂中的应用 | |
| CN107502572A (zh) | 地衣芽孢杆菌在秸秆降解中的应用、包含该菌的微生物菌剂及其应用 | |
| US20080248058A1 (en) | Plant Disease Control Agent And Method For Controlling Plant Disease | |
| CN104692957A (zh) | 含有枯草芽孢杆菌的生物有机肥及其应用 | |
| JP5721240B2 (ja) | サッチ分解菌内包マイクロカプセルと、これを用いた芝生地の保全方法、及び該マイクロカプセルの製造方法 | |
| JP5374260B2 (ja) | 農業用資材 | |
| CN107619825A (zh) | 一种基于生物多糖的农用益生菌微球制备方法 | |
| CN103952351B (zh) | 云南微球菌及微生物菌剂和它们的应用 | |
| CN106561422B (zh) | 一种适用于甜瓜袋式栽培的基质及其应用 | |
| CN105754900B (zh) | 一株促作物抗干旱的欧文氏菌新种及其应用 | |
| CN105274031B (zh) | 一株鞘氨醇单胞菌及其应用 | |
| KR102453553B1 (ko) | 페라르곤산을 포함하는 친환경 제초제 | |
| TW200825182A (en) | Novel bacillus bacterium strain capable of degrading/volume-reducing plant residue | |
| US20160353743A1 (en) | Soil blends containing an insecticide and methods for production and use thereof | |
| CN104560836A (zh) | 一株地衣芽孢杆菌及其在降解高效氯氰菊酯中的应用 | |
| CN103664254B (zh) | 一种复合微生物肥料的制备方法 | |
| CN104017733B (zh) | 泡盛曲霉及其微生物菌剂和应用 | |
| CN105284867A (zh) | 一种防治细菌性角斑的多肽菌素铜络合剂 | |
| CN103114067B (zh) | 一株乙羧氟草醚降解假单胞菌ys-03及其应用 | |
| JP5318433B2 (ja) | 微生物資材 | |
| CN107509384B (zh) | 土壤病害防治的方法、植物栽培用土壤及土壤病害防治剂 | |
| JPH11332556A (ja) | 新規微生物及びそれを用いたコガネムシ科昆虫の防除方法 | |
| CN110800540A (zh) | 一种荒漠区梭梭的育苗造林方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130530 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140903 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141030 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150306 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150320 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5721240 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |