JP7055304B2 - ラクトバチルス・パラファラギニス株ｇｂｗ－ｈｂ１９０３およびその応用 - Google Patents
ラクトバチルス・パラファラギニス株ｇｂｗ－ｈｂ１９０３およびその応用 Download PDFInfo
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Description
本発明は、微生物技術分野に関し、特にラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３およびその応用に関する。
社会経済と生活レベルが絶えず向上するにつれ、生活と産業廃水の発生量も増えつつあるので、各地の汚水処理量も増える一方で、汚水処理部門に莫大な負担を来している。汚水の大量排出は生態環境と健康にも大きな影響をもたらし、大量の河川、湖および近海の水が富栄養化され、藻類が爆発的に成長し、水中の動植物の健康と生態バランスに損害を来している。汚水中水質悪化の原因となる成分は、大量に存在するＣＯＤのほか、窒素元素も元凶の一つである。汚水処理処理システム中の窒素含有有機物は、先ず従属栄養細菌のアンモニア化に作用によって、アンモニア性窒素になり、その後、好気性池中の硝化細菌の硝化作用によってアンモニア性窒素を亜硝酸塩と硝酸塩状態の窒素に転化させ、最終的に水中の窒素は主に硝化窒素の状態で存在するようになるので、汚水処理中アンモニア性窒素の基準値達成が要求されているものの、総窒素は非常に高い。多くの発達国ではこのような問題を認識して、汚水処理排出条件中、総窒素の指標を厳しく規定しているが、これに対し、我が国では多くの業界の廃水排出基準中に、依然としてアンモニア性窒素の排出限界値だけを規定しており、総窒素の排出限界値は規定されていない。
ところが、現在我が国の環境保全政策の補完と監督管理部門の管理が絶えず強化されるにつれ、我が国でも２０１８年から廃水排出中の総窒素指標に対する厳しい監督管理を行い始めている。そのため、廃水中の総窒素の排出指標を基準値に達成させるためには、如何に短い時間内に水中の硝酸性窒素の除去効率を高めるかが、急に解決せなばならぬ課題となっている。しかし、汚・廃水の生化学処理工程はすでに大多数の汚水処理システムの重要な構成部分となっており、その運営が簡単で、投資額が低く、効率が著しい。ところが、システム中に存在する著しく高効率に硝酸性窒素を利用できる微生物はそんなに多くなく、短い時間内に廃水中の総窒素を除去して、基準値に達成させるにはなかなか難しいが、廃水システムに高効率に硝酸性窒素を分解できる微生物菌剤を添加することが、この難題を解決する重要な方法と措置となっている。
従って、硝酸性窒素を高効率に分解できる菌株を探し出すことによって、廃水中の総窒素除去率の向上を促し、排出水の総窒素を基準に達成させ、汚水システムの耐衝撃能力と運行の安定性をより一層向上することができ、重要な意義がある。
本発明は、上記既存技術中に存在する問題と欠点を克服するために、廃水中の硝酸性窒素を高効率に除去できる能力を具備し、環境に優しく、生長が迅速である、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３およびその応用を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明はＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐａｒａｆａｒｒａｇｉｎｉｓと命名され、寄託番号ＣＧＭＣＣ Ｎｏ．１８３９１であるラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３を提供する。
さらに、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３のコロニーは円形、乳白色、直径は１－２μｍであり、表面は滑らかでしっとりし、光沢があり、中間がやや突出し、不透明で、辺縁が明瞭で、ハローリングがない。
さらに、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は通性嫌気性菌であり、生長酸素溶解濃度は０．２～３ｍｇ／Ｌである。
さらに、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の最適生長酸素溶解濃度は２～３ｍｇ／Ｌである。
さらに、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の適切な生長温度は１０～４５℃であり、最適生長温度は２５～３５℃である。
さらに、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の適切な生長ｐＨは６～９であり、最適ｐＨは６．５～７．５である。
さらに、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の適切な生長培地としては、糖蜜とコーンスターチが含まれる。
さらに、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は培養後、対数生長期に入り、１６～１８ｈ後に生長末期になり、菌数は５．０×１０９ｃｆｕ／ｍＬとなる。
本発明では、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の汚水中硝酸性窒素の分解に用いる微生物菌剤製作における応用を提供する。
さらに、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は発酵と培養によって、ラクトバチルス・パラファラギニス液を獲得し、前記発酵条件は、容器内圧力０．１～０．２ＭＰａ、温度２８～３２℃、酸素溶解度≧３０％攪拌速度１５０～１８０ｒｐｍ、発酵時間２０～２２ｈである。
さらに、前記ラクトバチルス・パラファラギニスの発酵菌液添加量は汚水池容積の０．１～０．５‰である。
さらに、好気性環境において、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の硝酸性窒素の除去率は８５％より高く、酸素欠乏環境において、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の硝酸性窒素の除去率は８５％より高い。
本発明のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は通性嫌気性菌に属し、酸素溶解濃度が０．５ｍｇ／Ｌ未満または１．０ｍｇ／Ｌ以上の環境でいずれも生長でき、その生長に最適な酸素溶解濃度は２～３ｍｇ／Ｌであるため、この菌は好気性環境、または酸素欠乏条件において、いずれも良く生長でき、高効率の汚水中の硝酸性窒素除去能力を有し、好気性または酸素欠乏汚水中の硝酸性窒素分解率はそれぞれ８５％と８０％以上となる。本発明のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は汚水処理システムの好気性区切りにおける総窒素除去に応用できるだけでなく、同時に汚水処理システムの酸素欠乏区切りにおける総窒素除去にも応用でき、さらにシステムの総窒素処理能力と耐衝撃能力を向上し、汚水処理システムの安定的な運行を確保することができるので、この菌は幅広い応用の将来性がある。
以下、具体的な実施形態を参照して本発明の技術手段に対してさらに詳しく説明する。
以下実施形態において、特別な説明がないと、使用される実験方法はいずれも通常の方法であり、使用される材料、試薬などはいずれもバイオまたは化学試薬メーカーから買えるものである。
以下実施形態において、特別な説明がないと、使用される実験方法はいずれも通常の方法であり、使用される材料、試薬などはいずれもバイオまたは化学試薬メーカーから買えるものである。
実施形態中に必要である培地のレシピ：
１．硝酸性窒素分解菌の濃縮選別液体培地：ブドウ糖５ｇ、ＮａＮＯ３ １ｇ，Ｎａ２ＣＯ３ １ｇ，Ｋ２ＨＰＯ４ ０．５ｇ，ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ，ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．４ｇ，ＮａＣｌ ５ｇ，ｐＨ ６．０－７．０，蒸留水１Ｌ。
２．硝酸性窒素分解菌の分離純化固体培地：ブドウ糖５ｇ，ＮａＮＯ３ １ｇ，Ｎａ２ＣＯ３ １ｇ，Ｋ２ＨＰＯ４ ０．５ｇ，ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ，ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．４ｇ，ＮａＣｌ ５ｇ，寒天粉１５ｇ，ｐＨ ６．０～７．０，蒸留水１Ｌ。
３．改良栄養ブロス（ＮＢ）培地：牛肉エキス５ｇ，ペプトン１０ｇ，塩化ナトリウム５ｇ，（ＮＨ４）２ＳＯ４ ２ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０５ｇ／Ｌ、水１Ｌ、ｐＨ ７．２～７．５。
４、改良栄養ブロス（ＮＢ）固体培地：牛肉エキス５ｇ，ペプトン１０ｇ，塩化ナトリウム５ｇ，（ＮＨ４）２ＳＯ４ ２ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０５ｇ／Ｌ、寒天粉１５ｇ、水１Ｌ、ｐＨ ７．２～７．５。
５、ＭＲＳ固体培地：ペプトン１０．０ｇ／Ｌ，牛肉エキス末５．０ｇ／Ｌ，酵母エキス末４．０ｇ／Ｌ，ブドウ糖２０．０ｇ／Ｌ，リン酸水素二カリウム２．０ｇ／Ｌ，くえん酸三アンモニウム２．０ｇ／Ｌ，酢酸ナトリウム５．０ｇ／Ｌ，硫酸マグネシウム０．２ｇ／Ｌ，硫酸マンガン０．０５ｇ／Ｌ，寒天１５．０ｇ／Ｌ，トゥイーン８０ １．０ｇ／Ｌ，ｐＨ値６．２±０．２（２５℃）。
６．発酵培地：ブドウ糖１００ｇ／Ｌ、コーンスターチ２０ｇ／Ｌ、ＮａＣｌ ５ｇ／Ｌ、（ＮＨ４）２ＳＯ４ ２ｇ／Ｌ、ＫＨ２ＰＯ４ ０．１５ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ／Ｌ、Ｎａ２ＨＰＯ４ ４ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０５ｇ／Ｌ、それ以外は水で、液体培地のｐＨは６．５～７．５。
上記培地は使用する前に、いずれも１２１℃で２０ｍｉｎ滅菌し、その後、室温にて保存する。
１．硝酸性窒素分解菌の濃縮選別液体培地：ブドウ糖５ｇ、ＮａＮＯ３ １ｇ，Ｎａ２ＣＯ３ １ｇ，Ｋ２ＨＰＯ４ ０．５ｇ，ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ，ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．４ｇ，ＮａＣｌ ５ｇ，ｐＨ ６．０－７．０，蒸留水１Ｌ。
２．硝酸性窒素分解菌の分離純化固体培地：ブドウ糖５ｇ，ＮａＮＯ３ １ｇ，Ｎａ２ＣＯ３ １ｇ，Ｋ２ＨＰＯ４ ０．５ｇ，ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ，ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．４ｇ，ＮａＣｌ ５ｇ，寒天粉１５ｇ，ｐＨ ６．０～７．０，蒸留水１Ｌ。
３．改良栄養ブロス（ＮＢ）培地：牛肉エキス５ｇ，ペプトン１０ｇ，塩化ナトリウム５ｇ，（ＮＨ４）２ＳＯ４ ２ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０５ｇ／Ｌ、水１Ｌ、ｐＨ ７．２～７．５。
４、改良栄養ブロス（ＮＢ）固体培地：牛肉エキス５ｇ，ペプトン１０ｇ，塩化ナトリウム５ｇ，（ＮＨ４）２ＳＯ４ ２ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０５ｇ／Ｌ、寒天粉１５ｇ、水１Ｌ、ｐＨ ７．２～７．５。
５、ＭＲＳ固体培地：ペプトン１０．０ｇ／Ｌ，牛肉エキス末５．０ｇ／Ｌ，酵母エキス末４．０ｇ／Ｌ，ブドウ糖２０．０ｇ／Ｌ，リン酸水素二カリウム２．０ｇ／Ｌ，くえん酸三アンモニウム２．０ｇ／Ｌ，酢酸ナトリウム５．０ｇ／Ｌ，硫酸マグネシウム０．２ｇ／Ｌ，硫酸マンガン０．０５ｇ／Ｌ，寒天１５．０ｇ／Ｌ，トゥイーン８０ １．０ｇ／Ｌ，ｐＨ値６．２±０．２（２５℃）。
６．発酵培地：ブドウ糖１００ｇ／Ｌ、コーンスターチ２０ｇ／Ｌ、ＮａＣｌ ５ｇ／Ｌ、（ＮＨ４）２ＳＯ４ ２ｇ／Ｌ、ＫＨ２ＰＯ４ ０．１５ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ／Ｌ、Ｎａ２ＨＰＯ４ ４ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０５ｇ／Ｌ、それ以外は水で、液体培地のｐＨは６．５～７．５。
上記培地は使用する前に、いずれも１２１℃で２０ｍｉｎ滅菌し、その後、室温にて保存する。
＜実施例１＞
ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の選別、分離および鑑定
１、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の菌種選別と純化
市政の生活汚水、産業汚水およびゴミ滲出液などからそれぞれ２ｍＬのサンプル取って、５０ｍＬのＰＢＳ緩衝溶液中に入れて、振動を５ｍｉｎかけて、サンプルを十分混合し、１０００ｒｐｍで５ｍｉｎ遠心分離を行い、サンプルの上清液を収集して、使用に備える。そして、上記サンプル上清液を１０ｍＬ取って、それぞれ２００ｍＬの硝酸性窒素分解菌の濃縮選別培地が入っている三角フラスコの中に入れて、３０℃、１５０ｒｐｍ振動台で２ｄ培養し、３回濃縮する。さらに、培養された菌懸濁液を勾配希釈し、その後、１０μＬを取って硝酸性窒素の分離純化固体培地上に塗布して、３０℃の培養器の中に入れて培養する。４８ｈ後、異なる形態にコロニーを選んで、ＭＲＳ固体培地上で画線培養を行い、分離・純化を３回繰り返して、最終的にシングルコロニーを得るが、このシングルコロニーをＧＢＷ－ＨＢ１９０３と命名する。
図１のとおり、前記菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３のＭＲＳプレート上でのコロニーは円形、乳白色、直径１～２μｍであり、表面は滑らかでしっとりし、光沢があり、中間がやや突出し、不透明で、辺縁が明瞭で、ハローリングがない。
ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の選別、分離および鑑定
１、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の菌種選別と純化
市政の生活汚水、産業汚水およびゴミ滲出液などからそれぞれ２ｍＬのサンプル取って、５０ｍＬのＰＢＳ緩衝溶液中に入れて、振動を５ｍｉｎかけて、サンプルを十分混合し、１０００ｒｐｍで５ｍｉｎ遠心分離を行い、サンプルの上清液を収集して、使用に備える。そして、上記サンプル上清液を１０ｍＬ取って、それぞれ２００ｍＬの硝酸性窒素分解菌の濃縮選別培地が入っている三角フラスコの中に入れて、３０℃、１５０ｒｐｍ振動台で２ｄ培養し、３回濃縮する。さらに、培養された菌懸濁液を勾配希釈し、その後、１０μＬを取って硝酸性窒素の分離純化固体培地上に塗布して、３０℃の培養器の中に入れて培養する。４８ｈ後、異なる形態にコロニーを選んで、ＭＲＳ固体培地上で画線培養を行い、分離・純化を３回繰り返して、最終的にシングルコロニーを得るが、このシングルコロニーをＧＢＷ－ＨＢ１９０３と命名する。
図１のとおり、前記菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３のＭＲＳプレート上でのコロニーは円形、乳白色、直径１～２μｍであり、表面は滑らかでしっとりし、光沢があり、中間がやや突出し、不透明で、辺縁が明瞭で、ハローリングがない。
２．ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の鑑定
前記菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３のＤＮＡをモデルとして、１６Ｓ ｒＲＮＡユニバーサルプライマーを用いて増幅を行い、増幅断片に対するシーケンスに対する測定を行うことによって、菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３の１６Ｓ ｒＤＮＡのシーケンシング結果を得るが、ＧｅｎＢａｎｋ中のシーケンスと比較分析した結果、菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３はＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐａｒａｆａｒｒａｇｉｎｉｓとの相同性が一番高かったので、この菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３をラクトバチルス・パラファラギニスと確定する。
前記菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３のＤＮＡをモデルとして、１６Ｓ ｒＲＮＡユニバーサルプライマーを用いて増幅を行い、増幅断片に対するシーケンスに対する測定を行うことによって、菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３の１６Ｓ ｒＤＮＡのシーケンシング結果を得るが、ＧｅｎＢａｎｋ中のシーケンスと比較分析した結果、菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３はＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐａｒａｆａｒｒａｇｉｎｉｓとの相同性が一番高かったので、この菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３をラクトバチルス・パラファラギニスと確定する。
選別された菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３に対する菌種寄託を行い、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の寄託部門：中国微生物菌種寄託管理委員会普通微生物センター（ＣＧＭＣＣ）、住所：北京市朝陽区北辰西路１号院３号、中国科学院微生物研究所、寄託日：２０１９年０８月１６日、ラクトバチルス・パラファラギニスＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐａｒａｆａｒｒａｇｉｎｉｓの寄託番号：ＣＧＭＣＣ Ｎｏ．１８３９１。
＜実施例２＞
ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の生長特性および生理・生化学的特徴
１．ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の生長測定
傾斜培養された好冷性バチルスＧＢＷ－ＨＢ１９０３を改良ＮＢ培地中に接種し、ｐＨ６．５～７．５、２５～３５℃下で定温振動台にて２４ｈ培養して、ＧＢＷ－ＨＢ１９０３菌液を製作し、２ｈごとに１回ずつサンプリングし、ＯＤ６００ｎｍ下で吸光度を測定して、生長グラフを作成する。図２のとおり、実験結果によれば、ＧＢＷ－ＨＢ１９０３は培養中、前の４ｈは生長が遅いが、その後対数生長期に入り、１６～１８ｈ後対数生長末期になり、菌数は５．０×１０９ｃｆｕ／ｍＬとなり、１８～２２ｈは生長の安定期となり、その後衰退期を迎え、従って全体生長周期が完了される。
ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の生長特性および生理・生化学的特徴
１．ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の生長測定
傾斜培養された好冷性バチルスＧＢＷ－ＨＢ１９０３を改良ＮＢ培地中に接種し、ｐＨ６．５～７．５、２５～３５℃下で定温振動台にて２４ｈ培養して、ＧＢＷ－ＨＢ１９０３菌液を製作し、２ｈごとに１回ずつサンプリングし、ＯＤ６００ｎｍ下で吸光度を測定して、生長グラフを作成する。図２のとおり、実験結果によれば、ＧＢＷ－ＨＢ１９０３は培養中、前の４ｈは生長が遅いが、その後対数生長期に入り、１６～１８ｈ後対数生長末期になり、菌数は５．０×１０９ｃｆｕ／ｍＬとなり、１８～２２ｈは生長の安定期となり、その後衰退期を迎え、従って全体生長周期が完了される。
２．ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の生理・生化学的特徴
製作されたＧＢＷ－ＨＢ１９０３菌液をＮＢ培地の中でさらに培養した後、「バージェイ細菌分類便覧」の菌株生理・生化学分析法によって、好冷性バチルスＧＢＷ－ＨＢ１９０３に対する分析を行う。その結果は表１のとおりであり、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は１０～４５℃温度範囲内でいずれも正常な繁殖が可能であったが、最適生長温度は２３～３５℃であった。ｐＨ値６～９範囲内でいずれも生長でき、最適生長ｐＨは６．５～７．５であり、且つこの菌はウレアーゼ、β―グルコシダーゼとグリセリンを生成することができ、動力－硝酸塩、 シモンズ・クエン酸塩と半固体寒天を劣化または分解することができる。また、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の培養に適する培地は糖蜜１００ｇ／Ｌ、コーンスターチ２０ｇ／Ｌ、ＮａＣｌ ５ｇ／Ｌ、ＮａＮＯ３ ２ｇ／Ｌ、ＫＨ２ＰＯ４ ０．１５ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ／Ｌ、Ｎａ２ＨＰＯ４ ４ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０５ｇ／Ｌ、これ以外は水であり、液体培地のｐＨは６．５～７．５である。
製作されたＧＢＷ－ＨＢ１９０３菌液をＮＢ培地の中でさらに培養した後、「バージェイ細菌分類便覧」の菌株生理・生化学分析法によって、好冷性バチルスＧＢＷ－ＨＢ１９０３に対する分析を行う。その結果は表１のとおりであり、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は１０～４５℃温度範囲内でいずれも正常な繁殖が可能であったが、最適生長温度は２３～３５℃であった。ｐＨ値６～９範囲内でいずれも生長でき、最適生長ｐＨは６．５～７．５であり、且つこの菌はウレアーゼ、β―グルコシダーゼとグリセリンを生成することができ、動力－硝酸塩、 シモンズ・クエン酸塩と半固体寒天を劣化または分解することができる。また、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の培養に適する培地は糖蜜１００ｇ／Ｌ、コーンスターチ２０ｇ／Ｌ、ＮａＣｌ ５ｇ／Ｌ、ＮａＮＯ３ ２ｇ／Ｌ、ＫＨ２ＰＯ４ ０．１５ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０３ｇ／Ｌ、Ｎａ２ＨＰＯ４ ４ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．０５ｇ／Ｌ、これ以外は水であり、液体培地のｐＨは６．５～７．５である。
＜実施例３＞
異なる含有量条件における菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３の生長の比較試験
ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の異なる酸素含有量条件における生存能力を検定するために、異なる酸素癌含有量条件におけるその生長状況に対する分析を行う。等量のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３をそれぞれ異なる酸素含有量条件におけるＮＢ液体培地中に接種し、そのｐＨを６．５～７．５とし、２０ｈ培養して、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３菌液を得るが、異なる酸素含有量条件における培地中の生長状況を調べる。その結果は図２のとおりであり、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は酸素溶解濃度が０．５ｍｇ／Ｌ未満または１．０ｍｇ／Ｌ範囲内でいずれも正常に生長でき、最適な酸素溶解濃度は２～３ｍｇ／Ｌ、且つ菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３は通性嫌気性菌に属する。
異なる含有量条件における菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３の生長の比較試験
ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の異なる酸素含有量条件における生存能力を検定するために、異なる酸素癌含有量条件におけるその生長状況に対する分析を行う。等量のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３をそれぞれ異なる酸素含有量条件におけるＮＢ液体培地中に接種し、そのｐＨを６．５～７．５とし、２０ｈ培養して、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３菌液を得るが、異なる酸素含有量条件における培地中の生長状況を調べる。その結果は図２のとおりであり、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は酸素溶解濃度が０．５ｍｇ／Ｌ未満または１．０ｍｇ／Ｌ範囲内でいずれも正常に生長でき、最適な酸素溶解濃度は２～３ｍｇ／Ｌ、且つ菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３は通性嫌気性菌に属する。
＜実施例４＞
総窒素（硝酸塩性）除去率の測定
アルカリ性過硫酸カリウム分解紫外分光光度法ＧＢ１１８９４－８９を利用して、水中の総窒素濃度を分析する。酸素欠乏（温度３０℃、ｐＨ７．０、酸素溶解濃度≦０．５ｍｇ／Ｌ）と好気性（温度３０℃、ｐＨ７．０、酸素溶解濃度≧２ｍｇ／Ｌ）の条件を模擬し、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の異なる最初濃度硝酸性窒素を含有する水に対する４８ｈ処理実験を行い、硝酸性窒素の除去率を算出し、各濃度勾配ごとに３つの反復実験を設ける。
総窒素（硝酸塩性）除去率の測定
アルカリ性過硫酸カリウム分解紫外分光光度法ＧＢ１１８９４－８９を利用して、水中の総窒素濃度を分析する。酸素欠乏（温度３０℃、ｐＨ７．０、酸素溶解濃度≦０．５ｍｇ／Ｌ）と好気性（温度３０℃、ｐＨ７．０、酸素溶解濃度≧２ｍｇ／Ｌ）の条件を模擬し、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の異なる最初濃度硝酸性窒素を含有する水に対する４８ｈ処理実験を行い、硝酸性窒素の除去率を算出し、各濃度勾配ごとに３つの反復実験を設ける。
ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３種液を１０％体積比で発酵培地中に接種し、容器圧力を０．１ＭＰａ、温度を２８～３２℃、酸素溶解度≧３０％と調整し、攪拌速度を１５０ｒｐｍ、発酵時間を２０ｈとして、ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３発酵菌液を得る。１２０ｍＬの発酵菌液を取って、遠心分離を行い、その後、３０ｍＬの無菌水を入れて沈殿された菌糸体を再び懸濁させて均一に混合した後、懸濁液を２ｍＬずつ取って、それぞれ２００ｍＬの５つの最初の硝酸性窒素濃度が異なる試験液中に入れて、その後、それぞれ好気性および酸素欠乏条件において、４８ｈの硝酸性窒素の除去率試験を行なう。
表３と表４の結果によると、４８ｈ処理を経たラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は、同時に好気性と酸素欠乏条件において、多数の最初濃度が異なる硝酸性窒素に対して、いずれも優れた除去効果があり、その除去率はそれぞれ８５％と８０％以上であり、これは、純化された菌株ＧＢＷ－ＨＢ１９０３が同時に好気性または酸素欠乏条件において、高効率の硝酸性窒素分解特性を有するということを表明し、この菌株は汚水処理システムの好気性区切りにおける総窒素の高効率除去に使用できるだけでなく、同時に汚水処理システムの酸素欠乏区切りにおける総窒素除去率向上の促進にも使用でき、システムの総窒素除去処理能力を向上することができる。この菌株が有する特別な性質によって、生物強化菌剤製品として、廃水中の総窒素の除去の面で重大な応用価値と意義がある。
本発明の前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は実際応用中、使用が簡単であり、そのステップは以下のとおりである。ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は、容器圧力０．１ＭＰａ、温度２８～３２℃、酸素溶解度≧３０％、攪拌速度１５０ｒｐｍ条件において、２０ｈ発効して発酵菌液を獲得し、その後直接好気性または酸素欠乏池の給水口に汚水生化学処理嫌気性または酸素欠乏池体積の０．１～０．５‰の発酵菌液を添加すれば良い。
上記実施形態は、本発明の最良の技術手段を説明するためのものであり、それを限定するものではない。前記実施形態を参照して本発明を詳しく説明したが、本分野の普通の技術者なら、依然として前記実施形態に記載の技術手段を修正、またはその一部の技術特徴を等価置換することができ、これらの修正または等価置換は、対応する技術手段の本質が本発明によって保護される技術手段の精神と範囲を離れると認められない。
Claims (10)
- ラクトバチルス・パラファラギニスＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐａｒａｆａｒｒａｇｉｎｉｓと命名され、寄託番号ＣＧＭＣＣ Ｎｏ．１８３９１である、ことを特徴とするラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３。
- 前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３のコロニーは円形、乳白色、直径は１－２μｍであり、表面は滑らかでしっとりし、光沢があり、中間がやや突出し、不透明で、辺縁が明瞭で、ハローリングがない、ことを特徴とする請求項１に記載のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３。
- 前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は通性嫌気性菌であり、生長溶解酸素溶解濃度は０．２～３ｍｇ／Ｌである、ことを特徴とする請求項１に記載のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３。
- 前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の最適生長酸素溶解濃度は２～３ｍｇ／Ｌである、ことを特徴とする請求項１に記載のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３。
- 前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の最適生長温度は２５～３５℃である、ことを特徴とする請求項１に記載のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３。
- 前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の最適ｐＨ値は６．５～７．５である、ことを特徴とする請求項１に記載のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３。
- 汚水中硝酸性窒素分解に用いる請求項１－６のいずれかに記載のラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の微生物菌剤製作における使用。
- 前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３は発酵と培養によって、ラクトバチルス・パラファラギニス液を獲得し、前記発酵温度は２８～３２℃、発酵時間２０～２２ｈである、ことを特徴とする請求項７に記載の使用。
- 前記ラクトバチルス・パラファラギニスの発酵菌液添加量は汚水池容積の０．１～０．５‰である、ことを特徴とする請求項８に記載の使用。
- 好気性環境において、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の硝酸性窒素の除去率は８５％より高く、酸素欠乏環境において、前記ラクトバチルス・パラファラギニスＧＢＷ－ＨＢ１９０３の硝酸性窒素の除去率は８５％より高い、ことを特徴とする請求項７に記載の使用。
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