JP6246072B2 - Novel microorganism and method for decomposing metal cyano complex - Google Patents

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Description

本発明は、新規微生物および金属シアノ錯体分解方法に関する。   The present invention relates to a novel microorganism and a method for decomposing a metal cyano complex.

シアン化合物は、炭素と窒素からなる無機物質であり、土壌汚染対策法(以下、土対法という)においては重金属類として第二種特定有害物質に分類されている。シアン化合物には、シアン化物と金属シアノ錯体と称される化合物群がある。前記シアン化物は、「遊離シアン」とも呼ばれているもので、一般式An(CN)xで表され、Aには水素(H)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、アンモニウム(NH4)、カルシウム(Ca)などがあり、シアン化合物の中で最も毒性の高い形態である。また、前記金属シアノ錯体は、シアン化水素の金属塩と金属とが過剰のシアン化物イオン(CN-)と化合したもので、一般式An[M(CN)x]で表される。ここで、Mには銀(Ag)、金(Au)、カドミウム(Cd)、コバルト(Co)、銅(Cu)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)などの金属が該当し、溶液中に溶存、あるいは懸濁状で存在している。 Cyanide is an inorganic substance composed of carbon and nitrogen, and is classified as a heavy metal and classified as a second-type specific hazardous substance in the Soil Contamination Countermeasures Law (hereinafter referred to as the soil-to-ground law). The cyan compound includes a group of compounds called cyanide and metal cyano complex. The cyanide is also called “free cyan” and is represented by the general formula An (CN) x, where A is hydrogen (H), sodium (Na), potassium (K), ammonium (NH 4 ). ), Calcium (Ca), etc., which are the most toxic forms of cyanide compounds. The metal cyano complex is a compound in which a metal salt of hydrogen cyanide and a metal are combined with an excess of cyanide ion (CN ), and is represented by the general formula An [M (CN) x]. Here, M corresponds to metals such as silver (Ag), gold (Au), cadmium (Cd), cobalt (Co), copper (Cu), iron (Fe), nickel (Ni), and zinc (Zn). However, it is dissolved or suspended in the solution.

前記シアン化合物は、産業排水等に含まれていることがあり、浄化処理で取り除かれるべき性質の物質である。シアン化合物を排出する工場としては、メッキ工場、選鉱精錬所、鉄鋼熱処理工場、コークス製造工場等がある。これら工場では、シアン化合物を銅、亜鉛、ニッケル、金等の建浴過程や、製品製造過程でシアン化合物が副生されるため、工場内にシアン排水処理設備を設置している。「平成20年度土壌汚染対策法の施行状況および土壌汚染調査・対策事例等に関する調査結果:平成22年2月:環境省」(以下、「土対法事例結果」という)によれば、シアン化合物による土壌環境基準超過の業種区分は、金属製品製造業、ガス業、化学工業の順となっている。日本では、中小規模のメッキ工場が多く、全国で約2,000社以上存在する。その多くは戦後の高度経済成長期に都市部周辺に建設されており、操業時のシアン化合物の漏出や設備の経年劣化によるメッキ浴槽や配管からの漏えいにより、潜在的に調査結果以上の工場敷地内で土壌がシアン化合物によって汚染されていることが予想される。   The cyanide compound may be contained in industrial wastewater or the like, and is a substance having a property that should be removed by purification treatment. Factories that discharge cyanide include plating plants, beneficiation refineries, steel heat treatment plants, and coke production plants. In these factories, cyanide wastewater treatment equipment is installed in the factories because cyanide compounds are by-produced in the process of building baths such as copper, zinc, nickel, and gold, and in the product manufacturing process. According to “Survey results on the status of implementation of the 2008 Soil Contamination Countermeasures Law and Soil Contamination Surveys / Countermeasures Cases: February 2010: Ministry of the Environment” (hereinafter referred to as “Soil vs. Case Example Results”) The industry categories that exceeded the soil environmental standards by are in the order of metal products manufacturing industry, gas industry, and chemical industry. In Japan, there are many small and medium plating plants, and there are more than 2,000 companies nationwide. Most of them were built around urban areas during the post-war high economic growth period, potentially leaking from cyanide compounds during operation, and leaks from plating baths and piping due to aging of equipment, resulting in factory sites that could potentially exceed the survey results. The soil is expected to be contaminated with cyanide.

溶液(排水)中でのシアン化合物の存在形態に関しては、排水処理分野で多くの研究が行なわれており、その形態は大部分が前記遊離シアンと前記金属シアノ錯体であることが報告されている。これらのシアン化合物を含有する排水の処理方法としては、アルカリ塩素法、オゾン酸化法、電解酸化法、紺青法(難溶性錯化合物沈殿法)、酸分解燃焼法、煮詰法(煮詰高温燃焼法)、湿式加熱分解法、および、吸着法などが知られている。しかし、これらの処理方法においては、安定性の高い金属シアノ錯体、たとえば鉄、コバルト、銀、金のシアノ錯体については適用されなかったり、反応条件が過酷で大規模な設備が必要であったり、生成物の処理がさらに必要であったりするという問題があった。そこで、生物機能を利用して環境を修復する技術、所謂、バイオレメディエーション(bioremediation)が注目されており、前記シアン化合物分解能力を有する微生物の検索が行なわれている。   Many studies have been conducted on the presence of cyanide compounds in solution (wastewater) in the wastewater treatment field, and it has been reported that most of the forms are the free cyanide and the metal cyano complex. . Treatment methods for wastewater containing these cyanides include alkali chlorine method, ozone oxidation method, electrolytic oxidation method, bitumen method (precisely soluble complex compound precipitation method), acid decomposition combustion method, boiled method (boiled high temperature combustion method) In addition, a wet heat decomposition method and an adsorption method are known. However, these treatment methods do not apply to highly stable metal cyano complexes, such as iron, cobalt, silver, and gold cyano complexes, or require severe equipment under severe reaction conditions, There was a problem that further processing of the product was necessary. In view of this, a technique for restoring the environment using biological functions, so-called bioremediation, has attracted attention, and a search for microorganisms having the ability to decompose cyanide compounds has been conducted.

現在、シアン化カリウム、シアン化ナトリウムなどの前記遊離シアンの微生物分解に関しては、遊離シアン分解菌としてPseudomonas putida、Pseudomonas sp.、Acinetobacter sp.、Fusarium sp.、Klebsiella sp.などの微生物が単離、同定されたという報告がある。   Currently, regarding the microbial degradation of free cyanide such as potassium cyanide and sodium cyanide, Pseudomonas putida, Pseudomonas sp. Acinetobacter sp. Fusarium sp. Klebsiella sp. There are reports that microorganisms such as these have been isolated and identified.

そして、前記金属シアノ錯体に関しては、ニッケルシアノ錯体([K2Ni(CN)4])を分解する金属シアノ錯体分解微生物として、Fusarium solani、Trichoderum polysporum が報告されている。また、鉄シアノ錯体であるフェロシアン化カリウム([K4Fe(CN)6])の分解菌としては、Fusarium oxysporum、Scytalidium thermophilum、Penicillium miczynskiが報告されている(いずれも非特許文献1)。また、本願出願人においても、鉄シアノ錯体を分解する種々の金属シアノ錯体分解微生物を単離、同定している(たとえば特許文献1、2等、本願出願人以外の同定例として特許文献3等)。 Regarding the metal cyano complex, Fusarium solani and Trichoderum polysporum have been reported as metal cyano complex-decomposing microorganisms that decompose nickel cyano complex ([K 2 Ni (CN) 4 ]). Moreover, Fusarium oxysporum, Cytalidium thermophilum, and Penicillium miczynski have been reported as degrading bacteria of potassium ferrocyanide ([K 4 Fe (CN) 6 ]), which is an iron cyano complex (all of which are Non-Patent Document 1). Also, the applicant of the present application has isolated and identified various metal cyano complex-decomposing microorganisms that decompose iron cyano complexes (for example, Patent Documents 1 and 2 and the like, Patent Document 3 and the like as identification examples other than the applicant of the present application). ).

しかし、前記鉄シアノ錯体を分解する場合に、上記金属シアノ錯体分解微生物は、いずれも好気性条件下で働くものであるため、その金属シアノ錯体分解微生物の施用形態が限られ、ほとんど酸素供給のない土壌中で鉄シアノ錯体を分解することができないなど、実際に用いるうえで、技術的に種々の問題を抱えているため、実用化には至っていない。なお、前記特許文献3に記載されている金属シアノ錯体分解微生物は、嫌気条件下で鉄シアノ錯体を分解する可能性のあるものであるが、分解菌のKlebsiella pnenumoniae はBSL2の病原菌であり、原位置処理法のオーグメンテーション法による嫌気性条件における鉄シアノ錯体分解処理には適さず、やはり、技術的に種々の問題を抱えているため、実用化には至っていない。   However, when decomposing the iron cyano complex, the above metal cyano complex decomposing microorganisms work under aerobic conditions, so the application form of the metal cyano complex decomposing microorganism is limited, and almost no oxygen supply is possible. Since it has various technical problems in actual use, such as being unable to decompose the iron cyano complex in non-soil, it has not been put into practical use. The metal cyano complex-decomposing microorganism described in Patent Document 3 has the possibility of decomposing an iron cyano complex under anaerobic conditions. However, the degrading bacterium Klebsiella pennumoniae is a pathogenic bacterium of BSL2, It is not suitable for the iron cyano complex decomposition treatment under anaerobic conditions by the augmentation method of the position treatment method, and since it still has various technical problems, it has not been put into practical use.

また、上述のような事情を鑑みれば、鉄シアノ錯体の浄化は土壌中、特に飽和層まで達した汚染土壌に対して適用されることが望まれる。
汚染土壌の処理の実態としては、土地所有者の心理的要因や、不動産取引における経済的側面を考慮して、完全浄化を目的とした掘削除去を選択することが多い。特に重金属類は、鉛やカドミウム等のようにそれ以上の分解は不可能であり、掘削除去による対策費用は5万円/m3以上の高コストであるにも関わらず、第二種特定有害物質の超過事例の83%で掘削除去が採用されている(「土対法事例結果」による)。掘削除去の比率が、83%と非常に高いのは、原位置浄化技術が確立されていないことも大きな理由である。特に、シアン化合物については、原位置浄化技術が適用できる範囲が限られている。不溶化処理は、長期的なモニタリングを必要とし、開発の際には土地造成が制限される。薬剤添加処理(フェントン法)やオゾン注入処理は、安定なフェロシアン(鉄とシアンの錯体)には適用できないなど、一部の金属シアノ錯体化合物に限られる。掘削除去の場合は、別途掘削土壌の無害化処理が必要であり、セメント原料化を代表とする熱処理や、化学処理である不溶化処理、薬剤添加処理、オゾン分解処理、物理処理である分級洗浄処理がある。前述のように、金属シアノ錯体は分解が容易でなく、熱処理が採用されることが多い。また、その熱処理についても、セメント原料化の場合での受入基準は厳しいものとなっており、専用の熱処理施設に処理を委ねるしか手段がない。したがって、金属シアノ錯体の処理費は、通常の重金属処理費に比べても高価なものになっており、より低コストな処理方法として原位置浄化技術の適用が求められている。
In view of the circumstances as described above, it is desirable that the purification of the iron cyano complex is applied to soil, particularly contaminated soil reaching the saturated layer.
As the actual condition of the treatment of contaminated soil, excavation and removal for the purpose of complete purification are often selected in consideration of the psychological factors of the landowner and the economic aspects of real estate transactions. In particular, heavy metals such as lead and cadmium cannot be further decomposed, and despite the high cost of 50,000 yen / m 3 or more due to excavation and removal, the second class specified harmful Excavation removal is adopted in 83% of the cases of excess substances (according to “Soil vs. Case Results”). The reason why the excavation and removal ratio is very high at 83% is also because the in-situ purification technology has not been established. In particular, for cyanide compounds, the range where in-situ purification technology can be applied is limited. Insolubilization requires long-term monitoring, and land development is limited during development. Chemical addition treatment (Fenton method) and ozone injection treatment are limited to some metal cyano complex compounds, such as being inapplicable to stable ferrocyan (iron-cyan complex). In the case of excavation and removal, it is necessary to detoxify the excavated soil separately, heat treatment represented by cement raw materials, insolubilization treatment that is chemical treatment, chemical addition treatment, ozonolysis treatment, classification cleaning treatment that is physical treatment There is. As described above, metal cyano complexes are not easily decomposed and heat treatment is often employed. In addition, regarding the heat treatment, acceptance standards in the case of cement raw materials are strict, and there is no choice but to entrust the treatment to a dedicated heat treatment facility. Therefore, the processing cost of the metal cyano complex is higher than that of the normal heavy metal processing cost, and application of the in-situ purification technology is required as a lower cost processing method.

特許文献4には、弱アルカリ性の生育条件下で、鉄シアノ錯体分解能力を有する嫌気性鉄シアノ錯体分解微生物について記載されているが、これらは病原菌または日和見菌であり、開放系の土壌浄化には適さない問題があった。   Patent Document 4 describes anaerobic iron cyano complex-decomposing microorganisms that have the ability to decompose iron cyano complexes under mildly alkaline growth conditions. These are pathogenic bacteria or opportunistic bacteria, and can be used for soil purification in open systems. There was an unsuitable problem.

現状のシアン化合物汚染土壌のバイオレメディエーションは、栄養剤、溶存酸素水および空気を土壌中に注入して微生物活性を促す「注入工法」が行なわれている。しかし、「注入工法」適用には条件があり、汚染サイトが、
<1>比較的分解の容易な遊離シアンや銅シアノ錯体の汚染土壌である、なおかつ、
<2>注入工法に適した地層条件(透水性が良く、注入物質の移動が容易に行なわれる飽和層)
といった場合において浄化を確認した実証研究段階にとどまっている。
シアン化合物はその形態が多岐にわたり、特に鉄シアノ錯体は非常に安定な物質である。製鉄業やガス事業で問題になっている石炭ガス由来のシアン化合物汚染土壌に含まれるシアン化合物は、ほとんどが鉄シアノ錯体であることが知られている。また、メッキ工場でのシアン汚染土壌は、メッキ浴に使用した重金属による銅シアノ錯体であるが、土壌中には鉄が多く含まれるため、地中に浸透拡散したシアン化合物は鉄シアノ錯体としても存在しており、環境基準達成のためには難分解な鉄シアノ錯体の分解が必要である。
The current bioremediation of cyanide-contaminated soil is carried out by an “injection method” in which nutrients, dissolved oxygen water and air are injected into the soil to promote microbial activity. However, there are conditions for the application of the “injection method” and the contaminated site
<1> It is a soil contaminated with free cyanide or copper cyano complex that is relatively easy to decompose, and
<2> Formation conditions suitable for the injection method (saturated layer with good water permeability and easy transfer of injected material)
In such a case, it remains at the empirical research stage where purification was confirmed.
Cyan compounds have a wide variety of forms, and particularly iron cyano complexes are very stable substances. It is known that most of cyanide compounds contained in cyanide-contaminated soil derived from coal gas, which is a problem in the steel industry and gas business, are iron cyano complexes. Cyan-contaminated soil at plating plants is a copper cyano complex with heavy metals used in the plating bath, but since the soil contains a large amount of iron, cyanide that permeates and diffuses into the ground can also be used as an iron cyano complex. In order to achieve environmental standards, it is necessary to decompose iron cyano complexes that are difficult to decompose.

特開2000−270847号公報JP 2000-270847 A 特開2003−275791号公報JP 2003-275791 A 特開2006−281053号公報JP 2006-281053 A 特開2001−269166号公報JP 2001-269166 A

Knowles C.J. et. al,Enzyme and MicrobialTechnology 22:223−231,(1998)Knowles C.I. J. et al. et. al, Enzyme and Microbiology 22: 223-231, (1998).

また、このような地中に浸透拡散したシアン化合物を分解除去するために、本発明者らは、新規微生物クロストリジウムクロモレダクタンス(Clostridium chromoreductans)ER−CL−1株(寄託番号NITE P−1434)が有用に用いられることを見出している。   Further, in order to decompose and remove the cyanide that has permeated and diffused into the ground, the present inventors have established a novel microorganism Clostridium chromoreductance ER-CL-1 strain (deposit number NITE P-1434). Has been found to be useful.

しかし、上記微生物は嫌気性において鉄シアノ錯体を分解する性質を有しており、実際の土壌に対して上記微生物を適用するためには、環境を嫌気性に維持するための工夫が別途必要になるため、現実的には取り扱いが困難になる傾向があり、鉄シアノ錯体を分解する性質を有し、かつ、取り扱い容易な微生物が求められていた。   However, the above microorganisms have the property of anaerobically decomposing iron cyano complexes, and in order to apply the above microorganisms to actual soil, a device for maintaining the environment anaerobically is required. Therefore, in reality, the handling tends to be difficult, and there is a demand for microorganisms that have the property of decomposing iron cyano complexes and that are easy to handle.

そこで、本発明の目的は、上記実情に鑑み、新規微生物ブレバンディモナス sp.1015−6株(寄託番号 NITE P−01856)(以下1015−6株と称する)および鉄シアノ錯体を含みうる廃水、土壌等から有効に金属シアノ錯体を分解除去できる金属シアノ錯体分解方法を提供することにある。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a novel microorganism Brevundimonas sp. The present invention provides a method for decomposing a metal cyano complex capable of effectively decomposing and removing the metal cyano complex from 1015-6 strain (deposit number NITE P-01856) (hereinafter referred to as 1015-6 strain) and waste water, soil, etc. that may contain an iron cyano complex. There is.

〔構成1〕
上記目的を解決するために本発明は、金属シアノ錯体分解能力を有する新規微生物ブレバンディモナス sp.1015−6株(寄託番号 NITE P−01856)を提供するものである。
[Configuration 1]
In order to solve the above object, the present invention provides a novel microorganism Brevundimonas sp. Strain 1015-6 (deposit number NITE P-01856).

〔作用効果1〕
本発明者らは、フェロシアンを唯一の窒素源、グルコースを炭素源として、一般土壌またはシアン汚染土壌を分離源として中性領域のpHで好気的に集積培養を行い、フェロシアンを好気的に分解する好気性フェロシアン分解コンソーシアムを得た。
得られた好気性フェロシアン分解コンソーシアムを通常の栄養寒天培地上に展開して得られるコロニーについて、フェロシアンを窒素源とする液体培養を行うことで、フェロシアンを分解して増殖する菌株を得た。この株を解析した結果、16S rDNA塩基配列解析および形態観察、生理・生化学試験の結果から、新規な菌株1015−6株であることが明らかになった。この菌株はBSL−1のレベルであり、安全に汚染土壌の浄化プログラムに使用できる。
[Function 1]
The present inventors aerobically enriched culture at neutral pH using ferrocyan as a sole nitrogen source, glucose as a carbon source, and general soil or cyanogen-contaminated soil as a separation source. An aerobic ferrocyan decomposition consortium was obtained that decomposes chemically.
A colony obtained by developing the obtained aerobic ferrocyanate-degrading consortium on a normal nutrient agar medium is subjected to liquid culture using ferrocyan as a nitrogen source, thereby obtaining a strain that decomposes and grows ferrocyan. It was. As a result of analysis of this strain, it was revealed that the strain was a novel strain 1015-6 from the results of 16S rDNA base sequence analysis, morphology observation, and physiological and biochemical tests. This strain is at the level of BSL-1 and can be safely used in a contaminated soil purification program.

〔構成2〕
また、本発明の金属シアノ錯体の分解方法の特徴構成は、1015−6株を好気性環境下で金属シアノ錯体を含有する土壌に適用して前記金属シアノ錯体を分解する点にある。
[Configuration 2]
Moreover, the characteristic structure of the decomposition | disassembly method of the metal cyano complex of this invention exists in the point which applies 1015-6 stock | strain to the soil containing a metal cyano complex in an aerobic environment, and decomposes | disassembles the said metal cyano complex.

1015−6株は、好気性環境下で鉄シアノ錯体を分解する能力を有するので、好気性環境下で金属シアノ錯体を含有する土壌に適用することによって前記金属シアノ錯体を分解することができ、土壌を浄化して無害化できる。ここで、1015−6株は、好気性菌であるから、菌や栄養源の供給路となる部分や土壌自体を嫌気性環境下に維持する必要はなく、取り扱い性よく土壌に適用することができる。   Since strain 1015-6 has the ability to decompose an iron cyano complex under an aerobic environment, the metal cyano complex can be decomposed by applying it to soil containing the metal cyano complex under an aerobic environment, The soil can be purified and detoxified. Here, since the 1015-6 strain is an aerobic bacterium, it is not necessary to maintain the part which becomes a supply channel of the bacterium and nutrient source or the soil itself in an anaerobic environment, and it can be applied to the soil with good handleability. it can.

〔構成3〕
尚、前記金属シアノ錯体が鉄シアノ錯体であってもよい。
[Configuration 3]
The metal cyano complex may be an iron cyano complex.

1015−6株は、鉄シアノ錯体を分解することができるから、土壌中で鉄シアノ錯体として安定化した金属シアノ錯体であっても分解浄化できるものと期待できる。   Since strain 1015-6 can decompose an iron cyano complex, it can be expected that even a metal cyano complex stabilized as an iron cyano complex in soil can be decomposed and purified.

したがって、本発明によると、難分解性の鉄シアノ錯体を含有するシアン錯体廃液や、シアン化合物汚染土壌であっても好適に浄化することができるようになった。   Therefore, according to the present invention, even a cyan complex waste liquid containing a hardly decomposable iron cyano complex or a cyanide-contaminated soil can be suitably purified.

金属シアノ錯体分解微生物の集積培養結果を示すグラフGraph showing accumulation culture results of metal cyano complex degrading microorganisms (CN1+2+0.1mMフェロ)培地における新規ブレバンディモナス sp.1015−6株培養結果を示すグラフ(CN1 + 2 + 0.1 mM ferro) novel Brevundimonas sp. Graph showing the 1015-6 strain culture results

発明者らは、以下のようにして、フェロシアンを唯一の窒素源、グルコースを炭素源として、一般土壌またはシアン汚染土壌を分離源として中性領域のpHで好気的に集積培養を行い、フェロシアンを好気的に分解する好気性フェロシアン分解コンソーシアムを得た。得られた好気性フェロシアン分解コンソーシアムを通常の栄養寒天培地上に展開して得られるコロニーについて、フェロシアンを窒素源とする液体培養を行うことで、フェロシアンを分解して増殖する株を得た。以下に新規ブレバンディモナス sp.1015−6株のスクリーニング方法について具体的に示す。   The inventors performed aerobic enrichment culture at neutral pH using ferrocyan as the sole nitrogen source, glucose as the carbon source, general soil or cyanogen-contaminated soil as the separation source, as follows, An aerobic ferrocyan decomposition consortium was obtained that decomposes ferrocyan aerobically. A colony obtained by developing the obtained aerobic ferrocyanate-degrading consortium on a normal nutrient agar medium is subjected to liquid culture using ferrocyanine as a nitrogen source, thereby obtaining a strain capable of decomposing and proliferating ferrocyan. It was. The following is the new Brevundimonas sp. The screening method for the 1015-6 strain will be specifically described.

<実験方法>
シアン汚染土壌から下記手順にて金属シアノ錯体分解微生物の集積培養を行った。
<Experiment method>
Accumulation culture of metal cyano complex degrading microorganisms was performed from cyan contaminated soil by the following procedure.

(1)採取した土壌各1gおよび基本合成培地49mL、50mMフェロシアン水溶液1mLをバイアルビンに加え、グルコースを1Mとなるように加えたのち、アルゴンガス置換後密栓する。さらに、アルゴン置換した気層からガスタイトシリンジで20 mL気体を抜いて酸素を20 mL加える。
(3)30℃で振とう培養1週間する。
(3)1週間培養後の培養液0.5mLを、第二合成培地50mLに加え30℃で培養する。(さらに1週間)
(4)さらに1週間培養後の培養液0.5mLをフェロシアン培地50mLに加え室温で培養する。
(1) 1 g of each collected soil, 49 mL of basic synthetic medium, and 1 mL of 50 mM ferrocyanine aqueous solution are added to a vial, and glucose is added to 1 M, and then sealed with argon gas. Further, 20 mL of gas is extracted from the gas layer substituted with argon by a gas tight syringe and 20 mL of oxygen is added.
(3) Shake culture for 1 week at 30 ° C.
(3) 0.5 mL of the culture solution after 1 week of culture is added to 50 mL of the second synthetic medium and cultured at 30 ° C. (Another week)
(4) Further, 0.5 mL of the culture solution after culturing for one week is added to 50 mL of ferrocyan medium and cultured at room temperature.

(1)〜(4)の工程を行い、(4)の工程におけるフェロシアン濃度の変化を測定した。また、(1)の工程における栄養源にグルコースを加えなかったもの、および、土壌を加えなかったものについても、(1)〜(4)の工程を行い、(4)の工程におけるフェロシアン濃度の変化を測定した。その結果図1のようになった。(それぞれ、グルコースあり、グルコースなし、コントロールと記載)   The steps (1) to (4) were performed, and the change in ferrocyan concentration in the step (4) was measured. Moreover, the process of (1)-(4) is performed also about the thing which did not add glucose to the nutrient source in the process of (1), and the thing which did not add soil, and the ferrocyan concentration in the process of (4) The change of was measured. The result is as shown in FIG. (Indicated with glucose, without glucose, and control, respectively)

基本合成(syn)培地
Na2HPO4・・・ 0.1 %
KH2PO4 ・・・ 0.05 %
NaCl ・・・・ 0.05 %
MgSO4 ・・・ 1 mM
CaCl2 ・・・ 0.1 mM
グルコース・・・・10 mM
微量元素溶液・・・1/1000量
pH 7.0
Basic synthetic (syn) medium Na 2 HPO 4 0.1%
KH 2 PO 4 ... 0.05%
NaCl ··· 0.05%
MgSO 4 ... 1 mM
CaCl 2 ... 0.1 mM
Glucose ... 10 mM
Trace element solution ... 1/1000 amount pH 7.0

第二合成培地
基本合成培地
生育因子溶液・・・1/1000量
Second synthetic medium Basic synthetic medium Growth factor solution ... 1/1000 volume

フェロシアン培地
第二合成培地
フェロシアン化カリ・・・0.5mM
Ferrocyanic medium Second synthetic medium Potassium ferrocyanide 0.5 mM

その結果、グルコースありの場合にフェロシアン分解能力の高いコンソーシアムが形成されていることが分かった。このコンソーシアムを培養後、菌相を解析したところ、ノカルディオイデス(Nocardioides),ブレバンディモナス(Brevundimonas)が多くみられた。そこで、これらを標的として鉄シアノ錯体分解能力を有する菌の単離を行うこととした。   As a result, it was found that in the presence of glucose, a consortium with a high ferrocyan degradation ability was formed. After culturing this consortium, the bacterial flora was analyzed, and as a result, many Nocardioides and Brevundimonas were observed. Therefore, it was decided to isolate bacteria having the ability to decompose iron cyano complexes using these as targets.

上記コンソーシアムを寒天培地にて30℃、3日間培養し、16S rRNA遺伝子用プライマーを用いてコロニーPCRを行って塩基配列解析し、菌株を推定した。さらに菌株それぞれを、前記第二合成培地にて14日間30℃で培養し、各菌株のシアン分解能力を、14日培養後の第二合成培地中の残存シアン濃度により求め(図2)、シアン分解能の高い菌株を4株抽出した。これらについては、16S rDNA塩基配列解析および形態観察、生理・生化学試験を実施した。   The consortium was cultured in an agar medium at 30 ° C. for 3 days, colony PCR was performed using primers for 16S rRNA gene, base sequence analysis was performed, and a strain was estimated. Further, each strain was cultured in the second synthetic medium for 14 days at 30 ° C., and the cyanolytic ability of each strain was determined from the residual cyan concentration in the second synthetic medium after 14 days of cultivation (FIG. 2). Four strains with high resolution were extracted. For these, 16S rDNA nucleotide sequence analysis, morphology observation, and physiological / biochemical tests were performed.

その結果、各菌株のうち、1015−6株は、既知のブレバンディモナス属ではないB.アウランティアカ(B.aurantiaca)に近縁なブレバンディモナス sp.(Brevundimonas sp.)であることが分かった。   As a result, among each strain, 1015-6 strain is not a known genus Brevundimonas. Brevundimonas sp. Closely related to B. aurantica (Brevundimonas sp.).

<ブレバンディモナス属微生物との相同性>
アポロンDB、BA9.0に対するBLAST相同性検索の結果、1015−6株の16S rDNA塩基配列はブレバンディモナス属の16S rDNA塩基配列に対し高い相同性を示し、ブレバンディモナス属に含まれ、 B.アウランティアカに帰属する可能性が考えられます。しかし、プライマー箇所を除く16S rDNA塩基配列間には、 6塩基の相違点が確認され、何れも明確に異なることから、両者が種として異なる可能性も否定できないことがわかった。
従って、単離した微生物は、16S rDNA解析の結果、ブレバンディモナス sp.に帰属する新規な菌株であることが確認された。この新規微生物は、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター(NPMD)に、新規微生物ブレバンディモナス sp.1015−6株(寄託番号 NITE P−01856)として寄託されている。
<Homology with Brevundimonas sp.>
As a result of the BLAST homology search for Apollon DB, BA9.0, the 16S rDNA base sequence of strain 1015-6 showed high homology to the 16S rDNA base sequence of Brevandimonas sp. . There is a possibility that it belongs to Aurantia. However, the difference of 6 bases was confirmed between the 16S rDNA base sequences excluding the primer portion, and all were clearly different, and it was found that the possibility that they were different as species could not be denied.
Therefore, as a result of 16S rDNA analysis, the isolated microorganism was identified as Brevundimonas sp. It was confirmed that this was a new strain belonging to The new microorganism is obtained from the National Institute for Product Evaluation Technology Patent Microorganisms Depositary (NPMD), and the new microorganism Brevundimonas sp. It has been deposited as strain 1015-6 (deposit number NITE P-01856).

この新規微生物の菌学的性質は、以下の通りである。
(以下の記載で、+は陽性、−は陰性、+wは弱い陽性を示す)
The mycological properties of this new microorganism are as follows.
(In the following description, + indicates positive,-indicates negative, and + w indicates weak positive)

細胞形態:湾曲桿菌、
グラム染色性:−、
胞子の有無:−、
運動性:+
Cell morphology: curved rods,
Gram staining:-,
Presence or absence of spores:-,
Mobility: +

コロニー形態
色調:淡黄色、
形:円形、
隆起状態:レンズ状、
周縁:全縁、
表面の形状など:スムーズ、
透明度:不透明、
粘稠度:バター様
生育温度試験
37℃:−、
45℃:−
Colony morphology
Color: Light yellow,
Shape: round,
Raised state: lenticular,
Perimeter: all edges,
Surface shape: smooth,
Transparency: opaque,
Viscosity: Butter-like growth temperature test 37 ° C:-
45 ° C:-

カタラーゼ反応:+、
オキシダーゼ反応:−+
グルコースからの酸/ガス産生:+w/−、
O/Fテスト:+/−
硝酸塩還元:−、
インドール産生:−、
ブドウ糖酸性化:−、
アルギニンジヒドロラーゼ:−、
ウレアーゼ:−、
エスクリン加水分解:+、
ゼラチン加水分解:−、
β−ガラクトシダーゼ:+、
ブドウ糖資化性:+、
L−アラビノース資化性:−、
D−マンノース資化性:−、
D−マンニトール資化性:−、
N−アセチル−D−グルコサミン資化性:−、
マルトース資化性:+、
グルコン酸カリウム資化性:−、
n−カプリン酸資化性:−、
アジピン酸資化性:−、
d1−リンゴ酸資化性:+、
クエン酸ナトリウム資化性:−、
酢酸フェニル資化性:−、
チトクロームオキシダーゼ:+
嫌気条件下での生育:−、
デンプンの加水分解:−、
エタノール資化性:−
Catalase reaction: +,
Oxidase reaction:-+
Acid / gas production from glucose: + w / −,
O / F test: +/-
Nitrate reduction:-,
Indole production:-,
Glucose acidification:-,
Arginine dihydrolase:-,
Urease:-,
Esculin hydrolysis: +,
Gelatin hydrolysis:-,
β-galactosidase: +,
Glucose utilization: +,
L-arabinose utilization:-,
D-mannose utilization:-,
D-mannitol assimilation:-,
N-acetyl-D-glucosamine utilization:-,
Maltose utilization: +,
Potassium gluconate utilization:-,
n-Capric acid assimilation:-,
Adipic acid utilization:-,
d1-Assimilation of malic acid: +,
Sodium citrate assimilation:-,
Assimilation of phenyl acetate:-,
Cytochrome oxidase: +
Growth under anaerobic conditions:
Starch hydrolysis:-,
Ethanol utilization:-

本発明の新規微生物および金属シアノ錯体分解方法は、シアン化合物がプルシアンブルーやフェロシアンなど化学的に安定で難分解性の鉄シアノ錯体として存在している工場廃水や工場跡地のシアン化合物汚染土壌の浄化に利用することができる。   The novel microorganism and the method for decomposing a metal cyano complex according to the present invention can be applied to industrial wastewater and cyanogen-contaminated soil in a factory site where cyanide exists as a chemically stable and hardly decomposable iron cyano complex such as Prussian blue or ferrocyan. It can be used for purification.

Claims (3)

金属シアノ錯体分解能力を有する新規微生物ブレバンディモナス sp.1015−6株(寄託番号 NITE P−01856)。   A novel microorganism Brevundimonas sp. 1015-6 strain (deposit number NITE P-01856). 請求項1に記載の新規微生物を好気性環境下で金属シアノ錯体を含有する土壌に適用して前記金属シアノ錯体を分解する金属シアノ錯体の分解方法。   A method for decomposing a metal cyano complex, wherein the novel microorganism according to claim 1 is applied to soil containing a metal cyano complex in an aerobic environment to decompose the metal cyano complex. 前記金属シアノ錯体が鉄シアノ錯体である請求項2に記載の金属シアノ錯体の分解方法。   The method for decomposing a metal cyano complex according to claim 2, wherein the metal cyano complex is an iron cyano complex.
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