JP6566473B2 - 環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能を有する新規微生物とその使用 - Google Patents
環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能を有する新規微生物とその使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6566473B2 JP6566473B2 JP2015167177A JP2015167177A JP6566473B2 JP 6566473 B2 JP6566473 B2 JP 6566473B2 JP 2015167177 A JP2015167177 A JP 2015167177A JP 2015167177 A JP2015167177 A JP 2015167177A JP 6566473 B2 JP6566473 B2 JP 6566473B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dioxane
- strain
- cyclic ether
- ether structure
- organic compound
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
(1)シュードノカルディア(Pseudonocardia)RM31株(NITE AP−02105)。
(2)(1)に記載のシュードノカルディアRM31株を含むことを特徴とする環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤。
(3)(2)に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を用いることを特徴とする環状エーテル構造を有する有機化合物の分解方法。
(4)塩分の存在下で行う(3)に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物の分解方法。
(5)前記環状エーテル構造を有する有機化合物がジオキサン類である(3)又は(4)に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物の分解方法。
(6)(2)に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を用いることを特徴とする廃水の処理方法。
(7)前記廃水が塩分を含む(6)に記載の廃水の処理方法。
(8)(2)に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を含む生物処理槽を備える廃水の処理装置。
一実施形態において、本発明は、シュードノカルディア(Pseudonocardia)RM31株(NITE AP−02105)を提供する。
シュードノカルディアは、放線菌門に属する真正細菌の一属である。
即ち、沖縄県眞栄田美咲の海岸で採取された海水試料から、パーコレーターと呼ばれる集積装置(例えば、国際公開第00/078923号参照)を用いて、154日間還流集積を行い、1,4−ジオキサンの分解能を持つ微生物を単離した。これを、下記表1に組成を示す1,4−ジオキサンを含むBSM(Basal salt medium)寒天培地を用いて、25℃で5日間培養し、菌株を確立した。形態観察その他からシュードノカルディア属の放線菌と同定し、RM31株と名付けた。
塩分存在下で環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能を有する。
(1)栄養型細胞は菌糸を形成して細長く増殖する。菌糸の太さは約1μmである。
(2)気菌糸上に胞子連鎖を形成する。
(1)無性増殖、すなわち細胞分化の結果として無性胞子を形成する。
(2)菌糸の一部が断裂して均等な大きさの1列の細胞(分節胞子)の連鎖をつくり、やがて分離して、胞子の機能を持つ。
(1)培養液:海水や汽水及び海水塩を含む培養液で生育できる。
(2)生育温度域:20℃以上30℃未満(至適温度25℃)。
(3)生育pH域:pH6.0〜7.0(至適pH7.0)。
(4)栄養源:炭素源として、環状エーテル構造を有する有機化合物だけではなく、グルコースなどの易分解性の単糖でも生育できる。また、窒素源として、硫酸や硝酸アンモニウムのような無機態窒素だけでなく、イーストエキスやペプトン、牛肉エキスのような有機態窒素でも利用できる。
シュードノカルディアRM31株の16S rDNA遺伝子の塩基配列を配列表の配列番号1に示す。図2は、シュードノカルディアRM31株の16S rDNA遺伝子の塩基配列と、近縁放線菌種の16S rDNA遺伝子の塩基配列とを比較し、作成したヒストグラムである。
この結果、シュードノカルディアRM31株は新規の放線菌株と判断した。
本実施形態において、シュードノカルディアRM31株を培養するにあたり、培地を用いることが好ましい。
用いられる培地は、シュードノカルディア属に属する放線菌が生育する条件であれば制限はないが、海水塩、海水、濃縮海水又は人工海水を含む培地が、環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能を向上させることから、特に好ましい。
例えば、このような培地として、上記表1に示した組成のBSM培地を好ましく用いることができる。
その他用いることができる培地として、一般的な栄養培地であるNB(Nutrient Broth)培地(例えば、Difco社製の「Nutrient Broth, Bacto」(牛肉エキス3g/L、ペプトン5g/L含有)等)等を挙げることができるが、高効率で環状エーテル構造を有する有機化合物の分解することから、上記表1に示した組成のBSM培地が特に好ましい。
本発明者らは、培地中に塩分を含むことにより、シュードノカルディアRM31株の環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能が向上することを見出した。よって、培地に最適濃度の塩を添加することで、環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能を向上させることができる。
本実施形態において、使用が可能な塩は、公知慣用の海水塩等を挙げることができる。海水塩としては、海水を蒸発乾固させて得られたものであっても、海水や海水の濃縮液を用いてもよいが、培地中に含まれる濃度を調節するためには、海水の固形分である海水塩を用いてもよい。
その他、上記の海水塩等でなくても、本発明の目的に適う培地として使用が可能な塩を調製して用いてもよい。
本実施形態において、シュードノカルディアRM31株の培養方法は、公知慣用の方法で行うことができる。培養において、上記の培地を用いることができる。
本実施形態において、培養方法としては、例えば、静置培養法、振盪培養法、深部通気撹拌培養法等が挙げられる。
一実施形態において、本発明は、上述のシュードノカルディアRM31株を含む環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を提供する。
シュードノカルディアRM31株は、担体に固定化して分解剤してもよい。担体への固定化方法としては、例えば担体結合法、包括法、吸着法等が挙げられる。担体の材質は、有機又は無機のいずれのものでも構わない。分解剤の製造方法としては、例えば、公知の放線菌培地にオートクレーブ処理等の殺菌処理を施した担体を添加し、通常の培養方法で行えばよい。固定化した微生物はそのまま使用してもよい。また、遠心分離により回収して使用してもよい。また、凍結乾燥、真空乾燥等の処理により乾燥状態にして使用してもよい。
シュードノカルディアRM31株が分解することが可能な環状エーテル構造を有する有機化合物は、特別な限定はなく、例えば、オキシラン、オキセタン、オキソラン(テトラヒドロフラン:THF)、オキサン(テトラヒドロピラン:THP)、ジオキサン又はオキセパン等の環状エーテル環構造を有する化合物等が挙げられる。これらの環状骨格を形成する炭素原子には少なくとも一つの置換基が結合した構造を有する化合物であってもよい。置換基としては、アルキル基、水酸基等が挙げられる。
中でも、環境負荷の観点から、ジオキサン類が好ましい。ジオキサン類の具体例としては、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサン、4−ジオキサン−2,3−ジオール、1,4−ジオキサンジメタノール等が挙げられる。
一実施形態において、本発明は、上述の環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を用いた環状エーテル構造を有する有機化合物の分解方法を提供する。
一実施形態において、本発明は上述の環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を用いた廃水の処理方法を提供する。
一実施形態において、本発明は上述の環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を含む生物処理槽を備えた廃水の処理装置を提供する。
(1)スクリーニング
沖縄県眞栄田美咲の海岸で採取された海水を試料とした。環状エーテル構造を有する有機化合物分解菌を単離するために、パーコレーターと呼ばれる集菌装置(分解菌迅速集積装置、藤原製作所製)を用いた(図3参照)。
パーコレーターの原理としては、多孔質の炭化資材に微生物を閉じ込め、そこに唯一の炭素源を添加した液体培地を還流し続けることで、培地中の炭素源の濃度は減少していく。炭化資材中の微生物が増殖すると炭素源の減少速度は速くなり、炭化資材を砕いて抽出した液を寒天培地に塗布することで単離することができる。
続いて、32個のコロニーの内、特に成長の早い菌株No.12、17、24、31の4種について、1,4−ジオキサンの分解能の確認試験を行った。
分解確認試験は、10cm程度のふた付きガラス管に1,000ppmに調整したBSM液体培地を2ml入れた。続いて、それぞれ単離したコロニーを、白金耳を用いて入れ、4日間振とうした。その後1,4−ジオキサンの濃度をHPLCで測定した。測定条件は、親水性相互作用クロマトグラフィー(Hydrophilic Interaction Chromatography:HILIC)カラムを使用した。さらに、アセトニトリルと0.1%リン酸の比を、95:5、60:40、95:5と経時的に変え、濃度勾配を作り、15分間測定した。結果を図5に示す。図5において、Firstとは、菌体を入れてすぐの1,4−ジオキサン濃度を表す。また、コントロールとは、菌体を含まないBSM液体培地を用いて4日間振とうし、同様の試験を行った結果を表す。
続いて、RM31株について、様々な条件下でどのように分解に影響するか検討した。
また、RM31株から16S rRNAを分離増幅して、(株)テクノスルガ・ラボに同定を依頼したところ、その相同性からPseudonocardia属の一種であることが明らかとなった。
200mLの三角フラスコに1,4−ジオキサンの濃度を1,000ppmに調整したBSM液体培地を20mL入れ、菌体量を全体の5%になるように添加した。フラスコはゴム栓とパラフィルムをして、25℃、150rpmで振とうし、0、6、10.5、24、48、72、120時間ごとにサンプリングした。HPLC(実施例1の条件で実施。)を用いて、サンプル中の1,4−ジオキサンの濃度を測定した。結果を図6に示す。
まずBSM培地を調製した。BSM培地の初期pHは7.5で中性を示した。1%HClと1M NaOHを用いて、BSM培地のpHを3〜10まで段階的に調整し、その他の条件は試験例1と同様にして、25℃、150rpmで5日間振とう培養した。pH調整直後(First)、1日後、5日後の1,4−ジオキサン濃度を、HPLC(実施例1の条件で実施。)を用いて測定した。結果を図7に示す。
発見されている1,4−ジオキサン分解菌の中には、低濃度では活性が働かないものも存在する。RM31株について、低濃度の条件で1,4−ジオキサンの分解能が作用されるかを確認するための試験を実施した。
1,4−ジオキサンの初期濃度を150ppmと低めに設定し、その他の条件は試験例1と同様の条件にして、1日間振とう培養した。試験終了後の1,4−ジオキサン濃度を、HPLC(実施例1の条件で実施。)を用いて測定した。結果を図8に示す。コントロールとして、RM31株を含まないBSM液体培地についても同様の試験を実施した。また、N.Dとは、検出限界以下であることを意味する。
BSM培地は海水を模した培地であるため、塩分濃度が3%になるようにNaClが添加されている。1,4−ジオキサンは主に陸圏の地下水を中心に汚染している物質であるため、真水に近い状態での分解能を検討する必要がある。上記表2の組成からNaClを除外した培地を作製し、その他の条件は試験例1と同様の条件にして、25℃、150rpmで2日間振とう培養した。培地調製直後、1日後、2日後の培地中の1,4−ジオキサン濃度を、HPLC(実施例1の条件で実施。)を用いて測定した。結果を図9に示す。コントロールとして、3%NaClを含むBSM培地についても同様の試験を実施した。
環境要因として温度が分解能にどのように影響するかを調べるために、恒温槽の温度を20℃と30℃にそれぞれ設定し、その他の条件は試験例1と同様の条件にして、5日間振とう培養を行った。培地調製直後、1日後、2日後、5日後の培地中の1,4−ジオキサン濃度を、HPLC(実施例1の条件で実施。)を用いて測定した。結果を図10に示す。20℃での試験結果が(A)であり、30℃での試験結果が(B)である。コントロールとして、RM31株を添加していないBSM培地についても同様の試験を実施した。
これは、採取した環境の水温が、夏の時期でも24〜28℃しかないため、30℃では、1,4−ジオキサンの分解活性が失活してしまったものと推察される。20℃でも十分に1,4−ジオキサンの分解をしているが、試験例1と比較すると、25℃のほうが1,4−ジオキサンをより分解している。よって、RM31株にとって、25℃が最適な温度であると推察される。
また、コントロールにおいて、1,4−ジオキサンの量が減少しているのは、経時的に揮発したためであると推察される。
表2の培地成分について、NaClと1,4−ジオキサン以外の全ての試薬について、2倍の量を添加し、培地を調製した。その他の条件は試験例1と同様の条件にして、5日間振とう培養を行った。培地調製直後、1日後、2日後、5日後の培地中の1,4−ジオキサン濃度を、HPLC(実施例1の条件で実施。)を用いて測定した。結果を図11に示す。コントロールとして、RM31株を添加していないBSM培地についても同様の試験を実施した。
遠沈管にRM31株の入ったBSM培地を入れて遠心した。次に、上清を捨て、0.1M リン酸バッファーを用いて3回程度洗浄した。続いて、海砂を添加してRM31株の菌体を破砕した。さらにそれを遠心し、上清を粗酵素液として回収した。1,4−ジオキサンの濃度を1,000ppmに調整したBSM培地に上記回収した粗酵素液が1%(体積比)になるように添加し、25℃、150rpmで30分振とうした。培地中の1,4−ジオキサン濃度を、HPLC(実施例1の条件で実施。)を用いて測定した。結果を図12に示す。コントロールとして、0.1M リン酸バッファーのみを添加したものについても同様の試験を実施した。
テトラヒドロフラン(THF)は1,4−ジオキサンに構造が良く似ており、また、汚水等の水質汚染地域でもよく同時に検出されている有機物質である。テトラヒドロフラン又は1,4−ジオキサンを含むBSM培地で5日間生育させたRM31株を用いて、テトラヒドロフランの分解能を確認した。
まず、下記表3で示した組成のテトラヒドロフランの濃度を1,000ppmになるようにBSM液体培地を調製した。
シュードノカルディア・ジオキサニウォラン(Pseudonocardia dioxanivorans)D17株を用いて、100ppmの1,4−ジオキサンを含む下記表4に示した組成の無機塩培地に菌体量を全体の5%になるように添加した。続いて、28℃、120rpmで1日間振とう培養を行った。
よって、RM31株は、D17株と比較して、1,4−ジオキサン分解速度が3倍以上であることが明らかとなった。
Claims (8)
- シュードノカルディア(Pseudonocardia)RM31株(NITE AP−02105)。
- 請求項1に記載のシュードノカルディアRM31株を含むことを特徴とする環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤。
- 請求項2に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を用いることを特徴とする環状エーテル構造を有する有機化合物の分解方法。
- 塩分の存在下で行う請求項3に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物の分解方法。
- 前記環状エーテル構造を有する有機化合物がジオキサン類である請求項3又は4に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物の分解方法。
- 請求項2に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を用いることを特徴とする廃水の処理方法。
- 前記廃水が塩分を含む請求項6に記載の廃水の処理方法。
- 請求項2に記載の環状エーテル構造を有する有機化合物分解剤を含む生物処理槽を備える廃水の処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015167177A JP6566473B2 (ja) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | 環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能を有する新規微生物とその使用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015167177A JP6566473B2 (ja) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | 環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能を有する新規微生物とその使用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017042097A JP2017042097A (ja) | 2017-03-02 |
JP6566473B2 true JP6566473B2 (ja) | 2019-08-28 |
Family
ID=58209013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015167177A Expired - Fee Related JP6566473B2 (ja) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | 環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能を有する新規微生物とその使用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6566473B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7053173B2 (ja) | 2017-06-19 | 2022-04-12 | 大成建設株式会社 | 有機化合物の生分解処理方法 |
JP7017323B2 (ja) * | 2017-06-19 | 2022-02-08 | 大成建設株式会社 | 構成型1,4-ジオキサン分解菌n23株の培養方法 |
WO2019097921A1 (ja) * | 2017-11-17 | 2019-05-23 | 大成建設株式会社 | ジオキサン分解菌固定担体、生分解処理方法、および生分解処理装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016181802A1 (ja) * | 2015-05-11 | 2016-11-17 | 大成建設株式会社 | 構成型1,4-ジオキサン分解菌 |
-
2015
- 2015-08-26 JP JP2015167177A patent/JP6566473B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017042097A (ja) | 2017-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107815478B (zh) | 利用小金色链霉菌bjx007发酵生产春雷霉素的方法 | |
WO2016181802A1 (ja) | 構成型1,4-ジオキサン分解菌 | |
JP6566473B2 (ja) | 環状エーテル構造を有する有機化合物の分解能を有する新規微生物とその使用 | |
Marzuki et al. | Study biodegradation of aromatics pyrene using bacterial isolates from the sea and micro symbionts sponges | |
CN107523513B (zh) | 一种可快速降解17β-雌二醇的复合菌及其制备方法和应用 | |
Chang et al. | Biodegradation of alkylphenols by rhizosphere microorganisms isolated from the roots of Hosta undulata | |
CN114107092B (zh) | 一株降解邻苯二甲酸酯的植物内生菌戈登氏菌l191及其应用 | |
KR102451612B1 (ko) | 이미노디프로피오니트릴 분해 활성을 갖는 파라코커스 속 균주 및 이의 용도 | |
Farag et al. | Degradation of phenol by a new-degradable marine halophilic fungus Fennellia flavipes isolated from mangrove sediments | |
JP2008061624A (ja) | 新規微生物及びこれを用いた廃液処理方法 | |
CN105733966B (zh) | 耐辐射丝状真菌m30及其在吸附镉生物处理中的应用 | |
JP5066901B2 (ja) | 塩化ビニル分解細菌の培養方法、並びに地下水及び/又は土壌の浄化剤及び浄化方法 | |
Safahieh et al. | Isolation and characterization of Pseudomonas resistant to heavy metals and poly aromatics hydrocarbons (PAHs) from Persian Gulf sediments | |
CN115820494A (zh) | 一株高效降解多环芳烃的分散泛菌及其应用 | |
CN113621541B (zh) | 一株海洋沉积物芽孢杆菌及其降解赭曲霉毒素a的应用 | |
RU2476385C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от фенольных соединений | |
CN107815426B (zh) | 发酵生产春雷霉素的专用菌株及其应用 | |
CN112522158A (zh) | 一株海洋细菌及其应用 | |
WO2009154234A1 (ja) | 新種微生物、セレン酸化合物還元製剤、セレン酸化合物の還元方法および除去方法、並びに金属セレンの製造方法 | |
JP2008271786A (ja) | 塩化ビニル分解能を有するデハロコッコイデス属細菌の単離方法、並びに地下水及び/又は土壌の浄化剤及び浄化方法 | |
JP5227673B2 (ja) | 新種微生物、セレン酸化合物還元製剤、セレン酸化合物の還元方法および除去方法、並びに金属セレンの製造方法 | |
RU2663798C2 (ru) | Способ очистки сточных вод нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств от бензола | |
JP4578879B2 (ja) | ビスフェノールa分解細菌およびその用途 | |
CN114480189B (zh) | 一种微生物复合菌剂及其制备方法和应用 | |
CN115161228B (zh) | 群体感应猝灭菌及其培养方法、填埋场渗滤液导排系统生物结垢防治方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20150914 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151015 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180803 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190625 |
|
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: 20190709 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190725 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6566473 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |