JP7452794B2 - Selenium reduction treatment method using selenium-contaminated samples containing selenium-reducing bacteria - Google Patents

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Description

本発明は、新規セレン還元菌を含むセレン汚染試料を用いたセレンの還元処理方法に関する。 The present invention relates to a selenium reduction treatment method using a selenium-contaminated sample containing a novel selenium-reducing bacterium.

セレンは自然界に存在する元素であり、硫化物又は硫黄の鉱床に含有されている。当該元素は人体にとって必須元素の一つである一方、多量に摂取した場合には健康被害をもたらすことから、環境基本法の水質汚濁に係る環境基準や土壌汚染対策法の第二種特定有害物質に指定されている。そのため、基準値以上の汚染地下水やセレンが溶出する汚染土壌への対策として、原位置における汚染水の浄化処理や不溶化処理の措置が取られる場合がある。自然由来のセレンが問題となるケースの一つとして、トンネル工事において発生する掘削ずりや、涌水等により発生するトンネルの廃水処理、搬出や運搬及び保管中に掘削ずりから飛散や流出したことによる周辺土壌や地下水及び河川の汚染対策、産廃処理場や汚泥処理等のプラントで処理する際の廃水の処理が挙げられる。しかし、既存の処理材のセレンに対する効果は低く、また汚染水を浄化するためには煩雑な処理設備が必要となるため、セレン汚染試料に対する効果の高い処理技術が求められている。 Selenium is a naturally occurring element found in sulfides or sulfur deposits. While this element is one of the essential elements for the human body, it can cause health damage if ingested in large quantities, so it is classified as a Class 2 Specified Hazardous Substance under the Environmental Standards for Water Pollution under the Basic Environment Law and the Soil Contamination Countermeasures Law. specified. Therefore, as a countermeasure for contaminated groundwater that exceeds the standard value or contaminated soil from which selenium is leached, in-situ purification treatment or insolubilization treatment of contaminated water may be taken. One of the cases where naturally occurring selenium becomes a problem is the excavation slag generated during tunnel construction, tunnel wastewater treatment generated by spring water, etc., and the surrounding area due to scattering or leakage from excavation slag during removal, transportation, and storage. These include countermeasures against pollution of soil, groundwater, and rivers, and treatment of wastewater when treated at industrial waste treatment plants, sludge treatment plants, etc. However, existing treatment materials have low effects on selenium, and complicated treatment equipment is required to purify contaminated water, so there is a need for highly effective treatment techniques for selenium-contaminated samples.

自然環境中のセレンの形態は4価の亜セレン酸(SeO 2-)或いは6価のセレン酸(SeO 2-)であり、自然環境下では混在しているケースが多い。このうち6価セレンの還元処理が難しいことが、セレンの処理を困難にしていると考えられている。6価セレンを処理する場合、まず4価セレンに還元してから処理する方法が一般的であるが(例えば特許文献1)、二段階の処理が必要になるため、いずれの価数にも効果的な還元処理方法が望まれている。 The form of selenium in the natural environment is tetravalent selenite (SeO 3 2- ) or hexavalent selenic acid (SeO 4 2- ), and in many cases they are mixed in the natural environment. It is believed that the difficulty in reducing hexavalent selenium makes it difficult to process selenium. When treating hexavalent selenium, it is common to first reduce it to tetravalent selenium and then treat it (for example, Patent Document 1), but since it requires two stages of treatment, it is not effective for either valence. A reduction treatment method is desired.

特開2017-205697号公報JP2017-205697A

本発明は、新規なセレン還元菌を含むセレン汚染試料を利用したセレンの還元処理方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for reducing selenium using a selenium-contaminated sample containing a novel selenium-reducing bacterium.

本発明者らは、セレンの還元処理について鋭意検討を行ったところ、新規なセレン還元菌を含むセレン汚染試料を、乳酸の存在下、嫌気的条件下で静置又は撹拌することにより、極めて低い相対存在量(%)である当該セレン還元菌が活動することで、4及び6価のセレンを還元できるという知見を得、この知見に基づき、本発明を完成させるに至った。 The present inventors conducted intensive studies on selenium reduction treatment, and found that by leaving selenium-contaminated samples containing novel selenium-reducing bacteria standing or stirring under anaerobic conditions in the presence of lactic acid, the We obtained the knowledge that selenium with a valence of 4 and 6 can be reduced by the activity of the selenium-reducing bacteria, which is the relative abundance (%), and based on this knowledge, we completed the present invention.

すなわち、本発明は以下の1)~7)に係るものである。
1)セレン還元菌を含むセレン汚染試料を、乳酸の存在下、嫌気的条件下で静置又は撹拌する、セレン汚染試料のセレンの還元処理方法であって、セレン還元菌が、配列番号:1の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌A、配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌B、配列番号:3の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌C、配列番号:4の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌D、配列番号:5の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌E、配列番号:6の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌F、配列番号:7の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌G、配列番号:8の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌H、及び配列番号:9の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Iからなる群から選択される少なくとも1種である、方法。
2)嫌気的条件の下で10~40℃で、12時間以上静置又は撹拌する工程を含む、1)に記載の方法。
3)セレン還元菌が、配列番号:1の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌A、配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌B、配列番号:3の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌C及び配列番号:5の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Eからなる群から選択される少なくとも1種を含む、1)又は2)に記載の方法。
4)セレン還元菌が、配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌B、配列番号:7の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌G及び配列番号:9との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Iからなる群から選択される少なくとも1種を含む、1)~3)のいずれかに記載の方法。
5)処理されるセレン汚染試料が、セレンを含む掘削ずり、土砂、汚泥、水、焼却灰及び工場廃水から選ばれる1種以上である、1)~4)のいずれかに記載の方法。
6)処理されるセレン汚染試料にリン酸、乳酸以外の有機酸、アルコール類及び糖類から選ばれる1種以上を加える工程を含む、1)~5)のいずれかに記載の方法。
7)セレン汚染試料のセレン還元化能を評価する方法であって、試料中の配列番号:1の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌A、配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌B及び配列番号:3の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌C、配列番号:4の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌D、配列番号:5の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌E、配列番号:6の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌F、配列番号:7の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌G、配列番号:8の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌H、及び配列番号:9の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Iからなる群から選択される少なくとも1種の存在を確認する工程を含む、方法。
That is, the present invention relates to the following 1) to 7).
1) A selenium reduction treatment method for a selenium-contaminated sample, in which the selenium-contaminated sample containing selenium-reducing bacteria is left standing or stirred under anaerobic conditions in the presence of lactic acid, wherein the selenium-contaminated sample contains selenium-reducing bacteria, SEQ ID NO: 1 selenium-reducing bacteria A having a 16S rRNA gene that has 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 2; selenium-reducing bacteria B having a 16S rRNA gene that has 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 2; Selenium-reducing bacterium C having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, selenium having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 Selenium-reducing bacterium D, a 16S rRNA gene having an identity of 97% or more to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5; Selenium-reducing bacterium E having a 16S rRNA gene having an identity of 97% or more to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6; Selenium-reducing bacterium F having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7.Selenium-reducing bacteria G having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8. At least one species selected from the group consisting of selenium-reducing bacteria H having a 16S rRNA gene that is There is a method.
2) The method according to 1), which includes a step of standing or stirring at 10 to 40°C under anaerobic conditions for 12 hours or more.
3) The selenium-reducing bacteria has a 16S rRNA gene that has a 16S rRNA gene that has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, and has a 16S rRNA gene that has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2. A selenium-reducing bacterium B having a 16S rRNA gene, a selenium-reducing bacterium C having a 16S rRNA gene with an identity of 97% or more to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3, and a selenium-reducing bacterium C having a 16S rRNA gene having an identity of 97% or more to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5. The method according to 1) or 2), comprising at least one species selected from the group consisting of selenium-reducing bacteria E having 97% or more of the 16S rRNA gene.
4) The selenium-reducing bacteria has a 16S rRNA gene that has a 16S rRNA gene that has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, and has a 16S rRNA gene that has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7. 1) containing at least one species selected from the group consisting of a selenium-reducing bacterium G having a certain 16S rRNA gene and a selenium-reducing bacterium I having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with SEQ ID NO: 9; The method described in any of 3).
5) The method according to any one of 1) to 4), wherein the selenium-contaminated sample to be treated is one or more selected from selenium-containing excavation slag, earth and sand, sludge, water, incineration ash, and factory wastewater.
6) The method according to any one of 1) to 5), which includes the step of adding one or more selected from phosphoric acid, organic acids other than lactic acid, alcohols, and sugars to the selenium-contaminated sample to be treated.
7) A method for evaluating the selenium reducing ability of a selenium-contaminated sample, comprising: a selenium-reducing bacterium A having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 in the sample; : Selenium-reducing bacteria B having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 and selenium-reducing bacteria having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. C, a selenium-reducing bacterium having a 16S rRNA gene that has 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 4; D, a 16S rRNA gene that has 97% or more identity with the base sequence SEQ ID NO: 5; Selenium-reducing bacteria E having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6.Selenium-reducing bacteria F having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7. Selenium-reducing bacteria G having a 16S rRNA gene, selenium-reducing bacteria H having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8, and selenium-reducing bacteria H having 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9. A method comprising the step of confirming the presence of at least one species selected from the group consisting of selenium-reducing bacteria I having 97% or more of the 16S rRNA gene.

本発明によれば、セレン汚染試料中のセレン還元菌に基づくセレン還元力を利用することにより、処理材を用いることなくセレンの還元処理が可能になる。 According to the present invention, by utilizing the selenium-reducing power based on selenium-reducing bacteria in a selenium-contaminated sample, selenium reduction treatment can be performed without using a treatment material.

乳酸添加したセレン汚染試料中のセレン濃度の減少を示す図。Figure 3 shows the decrease in selenium concentration in a selenium-contaminated sample to which lactic acid has been added. 乳酸添加したセレン汚染試料(汚染試料1)中の微生物4種の相対存在量。Relative abundance of four microorganisms in a selenium-contaminated sample with added lactic acid (contaminated sample 1). 乳酸添加したセレン汚染試料(汚染試料2)中の微生物7種の相対存在量。Relative abundance of seven microorganisms in a lactic acid-added selenium-contaminated sample (contaminated sample 2).

本明細書において、範囲を示す「X~Y」は「X以上Y以下」を意味する。また、特記しない限り、操作及び物性等の測定は室温cv(20~25℃)/相対湿度40~50%RHの条件で測定する。 In this specification, the range "X to Y" means "more than or equal to X and less than or equal to Y." Further, unless otherwise specified, operations and physical properties are measured under conditions of room temperature CV (20 to 25° C.)/relative humidity 40 to 50% RH.

後述する実施例に記載のとおり、異なる2箇所のトンネル建設現場から採掘された掘削ずりにおける微生物群集の状態と4及び6価セレンの還元活性との関係を検討したところ、微生物群集から、セレンの還元に関与する新規な3菌種を含む9種の微生物(セレン還元菌)が同定された。これらのセレン還元菌は、微生物群集全体に対して、極めて低い相対存在量(例えば1%以下)であったが、乳酸の存在によりその相対存在量が増加し、当該掘削ずりのセレン還元活性が上昇することが見出された。
したがって、9種のセレン還元菌を含むセレン汚染試料は、セレン還元能を有していると考えられ、試料中の当該セレン還元菌のセレン還元力を利用することによりセレンの還元処理が可能となる。また、試料中のセレン還元菌の存在を指標として、当該試料のセレン還元能を評価することができる。
As described in the Examples below, we investigated the relationship between the state of the microbial community in excavated excavations from two different tunnel construction sites and the reduction activity of tetravalent and hexavalent selenium. Nine types of microorganisms (selenium-reducing bacteria), including three new bacterial species involved in reduction, were identified. These selenium-reducing bacteria had an extremely low relative abundance (for example, 1% or less) with respect to the entire microbial community, but the presence of lactic acid increased their relative abundance, and the selenium-reducing activity of the drilling slag increased. was found to increase.
Therefore, the selenium-contaminated sample containing nine types of selenium-reducing bacteria is considered to have selenium-reducing ability, and it is possible to reduce selenium by utilizing the selenium-reducing power of the selenium-reducing bacteria in the sample. Become. Furthermore, the selenium reducing ability of the sample can be evaluated using the presence of selenium-reducing bacteria in the sample as an indicator.

[セレン還元菌]
本発明において、セレン還元菌とは、4及び6価セレンを電子受容体基質として還元できる菌を意味する。
本発明に係るセレン還元菌としては、配列番号:1の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有する菌A(本明細書中、単に「セレン還元菌A」とも称す)、配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有する菌B(本明細書中、単に「セレン還元菌B」とも称す)、配列番号:3の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有する菌C(本明細書中、単に「セレン還元菌C」とも称す)、配列番号:4の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有する菌D(本明細書中、単に「セレン還元菌D」とも称す)、配列番号:5の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有する菌E(本明細書中、単に「セレン還元菌E」とも称す)、配列番号:6の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有する菌F(本明細書中、単に「セレン還元菌F」とも称す)、配列番号:7の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有する菌G(本明細書中、単に「セレン還元菌G」とも称す)、配列番号:8の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有する菌H(本明細書中、単に「セレン還元菌H」とも称す)、及び配列番号:9の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有する菌I(本明細書中、単に「セレン還元菌I」とも称す)からなる群から選択され菌が挙げられる。
[Selenium reducing bacteria]
In the present invention, selenium-reducing bacteria refers to bacteria that can reduce tetravalent and hexavalent selenium as electron acceptor substrates.
The selenium-reducing bacterium according to the present invention includes Bacterium A having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 1 (herein also simply referred to as "Selenium-reducing bacterium A"). , Bacterium B having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2 (herein also simply referred to as "Selenium-reducing bacterium B"), and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. Bacterium C (herein also simply referred to as "Selenium-reducing bacterium C") having a 16S rRNA gene with an identity of 97% or more to the base sequence of SEQ ID NO: 4, which has an identity of 97% or more to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4. Bacterium D having a 16S rRNA gene (herein also simply referred to as "Selenium-reducing bacterium D"), Bacterium E having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 5 (in this specification). Bacteria F, which has a 16S rRNA gene having a 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 6 (also simply referred to as "Selenium-reducing bacteria E" in the specification); F), Bacterium G having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7 (herein also simply referred to as "Selenium-reducing bacterium G"), SEQ ID NO: Bacterium H having a 16S rRNA gene that has 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8 (herein also simply referred to as "Selenium-reducing bacterium H"), and identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9. Examples include bacteria selected from the group consisting of bacteria I (herein also simply referred to as "selenium-reducing bacteria I") having a 16S rRNA gene of 97% or more.

本発明において、塩基配列との同一性とは、特に記載した場合を除き、いずれの塩基配列においても、2つの配列を最適の態様で整列させた場合に、2つの配列間で共有する一致したヌクレオチドの個数の百分率を意味する。すなわち、同一性(%)=(一致した位置の数/位置の全数)×100で算出でき、市販されているアルゴリズムを用いて計算することができる。また、このようなアルゴリズムは、Altschul et al., J. Mol. Biol. 215(1990)403-410に記載されるNBLAST及びXBLASTプログラム中に組込まれている。より詳細には、塩基配列の同一性に関する検索・解析は、当業者には周知のアルゴリズム又はプログラム(例えばBLASTN、ClustalWなど)により行うことができる。プログラムを用いる場合のパラメータは、当業者であれば適切に設定することができ、また各プログラムのデフォルトパラメーターを用いてもよい。これらの解析方法の具体的な手法もまた、当業者には周知である。 In the present invention, identity with a nucleotide sequence refers to the identity shared between two nucleotide sequences when the two sequences are aligned in an optimal manner, unless otherwise specified. It means the percentage of the number of nucleotides. That is, it can be calculated as identity (%) = (number of matched positions/total number of positions) x 100, and can be calculated using a commercially available algorithm. Such algorithms have also been incorporated into the NBLAST and XBLAST programs described in Altschul et al., J. Mol. Biol. 215 (1990) 403-410. More specifically, searches and analyzes regarding the identity of base sequences can be performed using algorithms or programs (eg, BLASTN, ClustalW, etc.) well known to those skilled in the art. Parameters when using a program can be appropriately set by those skilled in the art, and default parameters of each program may be used. Specific techniques for these analysis methods are also well known to those skilled in the art.

配列番号:1~9の塩基配列を含む16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌を表1に示す。これらのセレン還元菌は、後述する「セレン還元菌の同定」で示した方法により同定された菌である。下記表1において、「相同性(%)」は、配列番号:1~9の塩基配列について、NCBI(The National Center for Biotechnology Infomation)の塩基配列データベースのBLASTプログラムを用いて決定した。 Table 1 shows selenium-reducing bacteria having a 16S rRNA gene containing the base sequence of SEQ ID NOs: 1 to 9. These selenium-reducing bacteria were identified by the method described in "Identification of selenium-reducing bacteria" below. In Table 1 below, "homology (%)" was determined for the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 1 to 9 using the BLAST program of the nucleotide sequence database of NCBI (The National Center for Biotechnology Information).

配列番号:4、配列番号:5又は配列番号:6の塩基配列を含む16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌(OTU3234、OTU12206、OTU7833)は、それぞれ、ヒ酸耐性菌として知られているバチルス・チオパランス(Bacillus thioparans)、乳酸発酵細菌として知られているペロサエナス・ファーメンタンス(Pelosinus fermentans)、酢酸利用菌として知られているブレビバチルス・ジンセンジソイル(Brevibacillus ginsengisoli)であると考えられる。 The selenium-reducing bacteria (OTU3234, OTU12206, and OTU7833) having a 16S rRNA gene containing the base sequence of SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 5, or SEQ ID NO: 6 are Bacillus thioparans, which are known as arsenate-resistant bacteria, respectively. (Bacillus thioparans), Pelosinus fermentans, which is known as a lactic acid-fermenting bacterium, and Brevibacillus ginsengisoli, which is known as an acetic acid-utilizing bacterium.

配列番号:1又は配列番号:3の塩基配列を含む16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌(OTU26314、OTU16025)は、それぞれ既知の硫酸還元菌であるデサルフォスポロサエナス・ブルネンシス(Desulfosporosinus burensis)、デサルフォスポロサエナス・ナイトロレデゥーセンス(Desulfosporosinus nitroreducens)と系統学的に同一又は近縁の微生物であると考えられる。
また、配列番号:8を含む16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌(OTU24704)は、既知の重金属等の還元菌として知られているデサルフィトバクテリウム・ハフニエンス(Desulfitobacterium hafniense)と系統学的に近縁の微生物であると考えられる。
Selenium-reducing bacteria (OTU26314, OTU16025) having a 16S rRNA gene containing the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 are known sulfate-reducing bacteria Desulfosporosaenus burensis and Desulfosporosaenas burensis, respectively. It is considered to be a microorganism that is phylogenetically the same as or closely related to Desulfosporosinus nitroreducens.
Furthermore, the selenium-reducing bacterium (OTU24704) that has a 16S rRNA gene containing SEQ ID NO: 8 is phylogenetically related to Desulfitobacterium hafniense, which is known as a known heavy metal-reducing bacterium. It is thought that it is a microorganism.

配列番号:2、配列番号:7又は配列番号:9の塩基配列を含む16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌(OTU33786、OTU31065、OTU9628)は、データベース上で最も近縁な微生物種に対して、配列相同性がそれぞれ94.1%、88.3%、93.7%である。16S rRNA遺伝子の塩基配列を用いた解析では、既知種と相同性97%以上を示す場合、同種であると定義できる。つまり、これらのセレン還元菌は、既知の微生物種とは種が異なる微生物であると考えられる。 Selenium-reducing bacteria (OTU33786, OTU31065, OTU9628) that have a 16S rRNA gene containing the base sequence of SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 7, or SEQ ID NO: 9 are The homology is 94.1%, 88.3%, and 93.7%, respectively. According to analysis using the base sequence of the 16S rRNA gene, if it shows 97% or more homology with known species, it can be defined as the same species. In other words, these selenium-reducing bacteria are considered to be microorganisms different from known microbial species.

本発明のセレン還元菌を含むセレン汚染試料は、その微生物群集中に、上記のセレン還元菌を含むものである。
本発明のセレン還元菌を含むセレン汚染試料は、本発明のセレン還元菌を含む限りその由来は限定されないが、当該セレン還元菌の生育に適した環境、すなわちセレンを含有し嫌気状態が維持され得る地下水、地盤や岩盤等の土壌(具体的にはトンネル等の地中構造物を建設する際の掘削ずり)、及び地下構造物の建設工事で発生する土砂や汚泥、廃水が挙げられる。本発明のセレン還元菌を含むセレン汚染試料は、上記セレン還元菌を含む微生物群集を含んでいれば、細菌に加えて糸状菌、原生動物が混在していてもよい。
The selenium-contaminated sample containing selenium-reducing bacteria of the present invention contains the above-mentioned selenium-reducing bacteria in its microbial community.
The origin of the selenium-contaminated sample containing the selenium-reducing bacteria of the present invention is not limited as long as it contains the selenium-reducing bacteria of the present invention, but the selenium-contaminated sample contains selenium and is maintained in an anaerobic state in an environment suitable for the growth of the selenium-reducing bacteria. These include groundwater obtained, soil such as ground and bedrock (specifically, excavation slag when constructing underground structures such as tunnels), and earth, sand, sludge, and wastewater generated during construction work of underground structures. The selenium-contaminated sample containing selenium-reducing bacteria of the present invention may contain filamentous fungi and protozoa in addition to bacteria, as long as it contains a microbial community containing the selenium-reducing bacteria.

本発明のセレン還元菌を含むセレン汚染試料は、セレン還元能の観点から、好ましい実施態様として、配列番号:1の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌A、配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌B、配列番号:3の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌C及び配列番号:5の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Eからなる群から選択される少なくとも1種を含むものが挙げられる。 From the viewpoint of selenium-reducing ability, the selenium-contaminated sample containing the selenium-reducing bacteria of the present invention is preferably a selenium-reducing bacterium having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 1. A, a selenium-reducing bacterium having a 16S rRNA gene that has 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 2; B, a 16S rRNA gene that has 97% or more identity with the base sequence SEQ ID NO: 3; Examples include those containing at least one species selected from the group consisting of selenium-reducing bacteria C having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 5.

また、更に好ましい実施形態として、セレン汚染試料は、セレン還元能の観点から、セレン還元菌Aを含むものが挙げられ、より好ましくはセレン還元菌A、セレン還元菌B及びセレン還元菌Cを含むもの、又はセレン還元菌A、セレン還元菌C及びセレン還元菌Eを含むものが挙げられる。さらに好ましくはセレン還元菌A、セレン還元菌B、セレン還元菌C及びセレン還元菌Eを含むものが挙げられる。 Furthermore, in a more preferred embodiment, the selenium-contaminated sample contains selenium-reducing bacteria A, more preferably selenium-reducing bacteria A, selenium-reducing bacteria B, and selenium-reducing bacteria C, from the viewpoint of selenium-reducing ability. or those containing selenium-reducing bacteria A, selenium-reducing bacteria C, and selenium-reducing bacteria E. More preferred are those containing selenium-reducing bacteria A, selenium-reducing bacteria B, selenium-reducing bacteria C, and selenium-reducing bacteria E.

また、別の実施形態として、セレン汚染試料は、配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌B、配列番号:7の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌G及び配列番号:9との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Iからなる群から選択される少なくとも1種を含むものが挙げられる。 In another embodiment, the selenium-contaminated sample is a selenium-reducing bacterium B having a 16S rRNA gene that has a nucleotide sequence of 97% or more identical to the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2; At least one species selected from the group consisting of selenium-reducing bacteria G having a 16S rRNA gene with a 16S rRNA gene having a identity of 97% or more and selenium-reducing bacteria I having a 16S rRNA gene having a 97% or more identity with SEQ ID NO: 9. Examples include those containing.

本発明のセレン還元菌を含むセレン汚染試料には、約4,000種~約5,000種の微生物種が含まれ、これらの微生物種において、本発明の上記セレン還元菌の相対存在量は特に制限されず、微生物種全体に対して、極めて低くてもよい。セレン還元菌の相対存在量(%)は、微生物群集全体に対して、例えば0.001%以下~0.025%である。相対存在量の値は、実施例に記載の方法により求めた値である。 The selenium-contaminated sample containing the selenium-reducing bacteria of the present invention contains about 4,000 to about 5,000 microbial species, and among these microbial species, the relative abundance of the selenium-reducing bacteria of the present invention is It is not particularly limited and may be extremely low relative to all microbial species. The relative abundance (%) of selenium-reducing bacteria is, for example, 0.001% or less to 0.025% with respect to the entire microbial community. The value of relative abundance is a value determined by the method described in Examples.

なお、上記セレン還元菌は、試料中の存在量が極めて少ないため、これらを単離することは、技術的理由により困難である。そのため、寄託機関に寄託を行っていない。しかし、本出願人は、本発明に係るセレン還元菌を含むセレン汚染試料について、日本国特許法施行規則第27条の3各号に該当する場合、各法令の順守を条件に、第三者に分譲することを保証する。 In addition, since the selenium-reducing bacteria described above exist in extremely small amounts in the sample, it is difficult to isolate them for technical reasons. Therefore, it has not been deposited with a depositary institution. However, in cases where the selenium-contaminated sample containing the selenium-reducing bacteria according to the present invention falls under Article 27-3 of the Japanese Patent Law Enforcement Regulations, the applicant may request that a third party provide the We guarantee that the property will be distributed to

[セレン還元菌の同定]
複数の微生物を含む試料(例えばセレン汚染土壌)中のセレン還元菌の同定は、以下に示す工程A~Cによって行うことができる。
工程A:セレンを含有する未培養の試料から核酸を回収すること;及び、当該核酸に存在する標的遺伝子の塩基配列を次世代シークエンサーにより解析し、各微生物の相対存在量(1)を求める工程、
工程B:4及び6価セレン並びに乳酸の存在下で前記試料の嫌気培養を開始し、培養物を得ること;当該培養物から核酸を回収すること;及び、当該核酸に存在する標的遺伝子の塩基配列を次世代シークエンサーにより解析し、各微生物の相対存在量(2)を求める工程、
工程C:前記相対存在量(2)が前記相対存在量(1)より多い微生物をセレン還元菌であると判断する工程。
[Identification of selenium-reducing bacteria]
Identification of selenium-reducing bacteria in a sample containing multiple microorganisms (for example, selenium-contaminated soil) can be performed by steps A to C shown below.
Step A: Recovering nucleic acid from an uncultured sample containing selenium; and analyzing the base sequence of the target gene present in the nucleic acid using a next-generation sequencer to determine the relative abundance (1) of each microorganism. ,
Step B: Starting anaerobic culture of the sample in the presence of tetravalent and hexavalent selenium and lactic acid to obtain a culture; Recovering the nucleic acid from the culture; and base of the target gene present in the nucleic acid. Analyzing the sequence with a next-generation sequencer and determining the relative abundance (2) of each microorganism,
Step C: A step of determining that microorganisms in which the relative abundance (2) is greater than the relative abundance (1) are selenium-reducing bacteria.

4及び6価セレンを還元したセレン還元菌は、還元が起こる前に比べて相対存在量が大きくなる。すなわち、未培養時点の試料と4及び6価セレン並びに乳酸により培養した試料とを用意し、それぞれの試料から得られたDNAの解析・比較を行う。セレン還元が観察された試料において、未培養時点の試料のDNAにおける相対存在量よりも、4及び6価セレン並びに乳酸による培養後の試料における相対存在量が大きい微生物は、乳酸の存在下で4及び6価セレンを還元して生育した微生物であると解される。これにより、乳酸の存在下で4及び6価セレンを還元する微生物(セレン還元菌)を同定することができる。 The relative abundance of selenium-reducing bacteria that reduced tetravalent and hexavalent selenium becomes greater than before the reduction occurs. That is, a sample at the time of unculture and a sample cultured with tetravalent and hexavalent selenium and lactic acid are prepared, and the DNA obtained from each sample is analyzed and compared. In the sample in which selenium reduction was observed, microorganisms whose relative abundance in the sample after culture with tetravalent and hexavalent selenium and lactic acid were larger than the relative abundance in the DNA of the sample at the time of unculture, were It is understood that it is a microorganism that grows by reducing hexavalent selenium. This makes it possible to identify microorganisms (selenium-reducing bacteria) that reduce tetravalent and hexavalent selenium in the presence of lactic acid.

工程A及び工程Bにおいて、セレン含有試料中の微生物の相対存在量を求めるには、以下の3つの工程が行われる。
(i)4及び6価セレン並びに乳酸をセレン含有試料に追添加して、試料に含まれる微生物を培養すること;
(ii)未培養時点と4及び6価セレン並びに乳酸添加による培養後のそれぞれの試料から核酸(例えばDNA)を回収すること;
(iii)回収した核酸に存在する標的遺伝子(例えば16S rRNA遺伝子)の塩基配列を次世代シークエンサーにより解析すること。
In Step A and Step B, the following three steps are performed to determine the relative abundance of microorganisms in the selenium-containing sample.
(i) additionally adding tetravalent and hexavalent selenium and lactic acid to a selenium-containing sample and culturing microorganisms contained in the sample;
(ii) recovering nucleic acids (e.g., DNA) from each sample before culture and after culture with the addition of tetravalent and hexavalent selenium and lactic acid;
(iii) Analyzing the base sequence of the target gene (eg, 16S rRNA gene) present in the recovered nucleic acid using a next-generation sequencer.

以下、上記(i)~(iii)について具体的に説明する。
(i)4及び6価セレン並びに乳酸をセレン含有試料に添加して、試料に含まれる微生物を培養すること
培養に用いるセレン含有試料は、微生物と4及び6価セレンとの反応性を良くするとの観点から、水分を添加するのが好ましい。
微生物の培養は、還元的な雰囲気、すなわち嫌気的条件を形成するとの観点から、CO/N2、又はNで曝気をした後に、気密容器内で行われる。これにより生物学的なセレン還元が誘導される。
Below, the above (i) to (iii) will be specifically explained.
(i) Adding 4- and 6-valent selenium and lactic acid to a selenium-containing sample and culturing the microorganisms contained in the sample. From this point of view, it is preferable to add water.
The cultivation of the microorganisms is carried out in airtight containers after aeration with CO 2 /N 2 or N 2 with a view to creating a reducing atmosphere, ie anaerobic conditions. This induces biological selenium reduction.

微生物の培養は、セレン含有試料と4及び6価セレン並びに乳酸とを混合して、4及び6価セレン並びに乳酸の存在下で行われる。
微生物の培養は、微生物群集の状態を維持できるとの観点から、セレン含有試料に対して、4及び6価セレンと共に、乳酸を添加して培養することが挙げられるが、必要に応じて、リン酸等その他の成分を適宜添加してもよい。特に、リン酸(リン酸水素カリウム等)、乳酸以外の有機酸(酢酸等)、アルコール類(エタノール等)、糖類(グルコース等)を添加することがセレン還元菌の増殖に好ましい。
Cultivation of microorganisms is performed in the presence of tetravalent and hexavalent selenium and lactic acid by mixing the selenium-containing sample with tetravalent and hexavalent selenium and lactic acid.
From the perspective of maintaining the state of the microbial community, microorganisms can be cultured by adding lactic acid to selenium-containing samples along with tetravalent and hexavalent selenium. Other components such as acids may be added as appropriate. In particular, it is preferable for the growth of selenium-reducing bacteria to add phosphoric acid (potassium hydrogen phosphate, etc.), organic acids other than lactic acid (acetic acid, etc.), alcohols (ethanol, etc.), and sugars (glucose, etc.).

4及び6価セレンは、実環境での濃度変動(0.000015~0.04mM)を踏まえて、適宜調整することができる。本発明の一実施形態では、0.000127~0.02mMの4及び6価セレンの存在下で前記複数の微生物の培養を開始することが挙げられる。未培養の時点において、前記4及び6価セレンの濃度が0.000127mM以上であることにより、セレン還元菌が下記の好ましい培養時間においても、4及び6価セレンを還元できる。前記4及び6価セレンの濃度が0.02mM以下であることにより、微生物群集の状態変化を抑制できる。よって、本発明のセレン還元菌を同定する方法において、0.000127~0.02mMの前記4及び6価セレンの存在下で前記の微生物の培養を開始することが好ましい。
また、化学量論として1Mの6価セレンを0価までに還元するために必要とされる乳酸は1.5Mであるが、汚染試料への乳酸の添加は、化学量論の必要濃度に対して1倍~500倍とするのが好ましい。
Tetravalent and hexavalent selenium can be adjusted as appropriate based on concentration fluctuations in the actual environment (0.000015 to 0.04mM). One embodiment of the present invention includes starting the culture of the plurality of microorganisms in the presence of 0.000127 to 0.02 mM of tetravalent and hexavalent selenium. By setting the concentration of 4- and 6-valent selenium to 0.000127 mM or more before culturing, the selenium-reducing bacteria can reduce 4- and 6-valent selenium even during the preferred culture time described below. When the concentration of tetravalent and hexavalent selenium is 0.02 mM or less, changes in the state of the microbial community can be suppressed. Therefore, in the method for identifying selenium-reducing bacteria of the present invention, it is preferable to start culturing the microorganism in the presence of 0.000127 to 0.02 mM of tetravalent and hexavalent selenium.
In addition, the lactic acid required to reduce 1M of hexavalent selenium to zero valence is 1.5M in terms of stoichiometry, but the addition of lactic acid to the contaminated sample is less than the required stoichiometric concentration. It is preferable to increase the amount by 1 to 500 times.

微生物の培養温度は、実環境での年間温度変化を踏まえて、設定すればよい。微生物の培養温度は、実環境で活動するセレン還元菌を検出できるとの観点から、好ましくは10~40℃の範囲、より好ましくは20~30℃である。培養温度が10℃以上であることにより、4及び6価セレンの還元を確認できる。培養温度が40℃以下であることにより、微生物群集の変化を抑制できる。 The culture temperature of microorganisms may be set based on annual temperature changes in the actual environment. The culture temperature of the microorganism is preferably in the range of 10 to 40°C, more preferably 20 to 30°C, from the viewpoint of detecting selenium-reducing bacteria active in a real environment. By setting the culture temperature to 10° C. or higher, reduction of tetravalent and hexavalent selenium can be confirmed. By setting the culture temperature to 40° C. or lower, changes in the microbial community can be suppressed.

微生物を培養する間、培養液を静置又は撹拌してもよい。微生物の培養には、従来公知の培養器具を用いることができる。
微生物の培養時間は、例えば12時間以上であり、好ましくは24時間以上である。
While culturing the microorganisms, the culture solution may be left standing or stirred. Conventionally known culture equipment can be used for culturing microorganisms.
The culture time of the microorganism is, for example, 12 hours or more, preferably 24 hours or more.

(ii)培養物から核酸を回収すること
(i)で得られた培養物から核酸を回収する方法は、特に制限されず、従来公知の方法を用いることができる。回収する核酸としては、DNA及びRNAのいずれであってもよい。
DNAを回収する方法としては、例えば、ビーズ(ガラスビーズ、ジルコニアとシリカの混合ビーズなど)による物理的破砕方法、超音波処理による破砕方法、フレンチプレスによる破砕方法、液体窒素で凍結した試料を乳鉢と乳棒とで破砕する方法などを用いて、微生物細胞を破壊し、その後、従来公知の方法(フェノール・クロロホルム抽出など)を用いて、タンパク質を除去し、RNaseを用いてRNAを消化し、DNAを回収することが挙げられる。
(ii) Recovering nucleic acids from the culture The method for recovering nucleic acids from the culture obtained in (i) is not particularly limited, and conventionally known methods can be used. The nucleic acid to be recovered may be either DNA or RNA.
Methods for recovering DNA include, for example, physical crushing using beads (glass beads, mixed beads of zirconia and silica, etc.), crushing using ultrasonication, crushing using a French press, and crushing a sample frozen with liquid nitrogen in a mortar. Microbial cells are destroyed using a method such as crushing with a pestle and a pestle, and then proteins are removed using conventionally known methods (phenol/chloroform extraction, etc.), RNA is digested using RNase, and DNA is extracted. One example is to collect the

(iii)回収した核酸に存在する標的遺伝子の塩基配列を次世代シークエンサーにより解析すること
セレン還元菌を同定するために用いる標的遺伝子としては、大規模な系統解析に適するとの観点から、好ましくは16S rRNA遺伝子V4領域である。
次世代シークエンサーとは、サンガー法を利用した蛍光キャピラリーシークエンサーである「第1世代シークエンサー」と対比させて用いられている用語であり、DNAポリメラーゼ又はDNAリガーゼによる逐次的DNA合成法を用いて、数千万から数億のDNA断片に対して数十~数千bpのリード長の断片を網羅的に解析することによって超並列的に塩基配列を決定するための装置を意味する。次世代シークエンサーでは、ジデオキシヌクレオチドを用いてDNAポリメラーゼの伸長を止めるサンガー法を用いた第1世代シークエンサーと異なるシーケンシング原理が用いられている。このような原理として、合成シーケンシング法、パイロシーケンシング法、リガーゼ反応シーケンシング法などが挙げられる。これまでに、多くの企業や研究機関などから、多様な次世代シークエンサーが提供されており、例えば、HiSeq2500(イルミナ株式会社)、MiSeq(イルミナ株式会社)、5500xl SOLiD(登録商標)(サーモフィッシャーサイエンティフィック)、Ion Proton(登録商標)(サーモフィッシャーサイエンティフィック)、Ion PGM(登録商標)(サーモフィッシャーサイエンティフィック)、GS FLX+(ロシュ・ダイアグノスティックス社)などが挙げられる。
次世代シークエンサーによる解析方法としては、付属説明書に従って実施することができる。これにより、数万から数十万の微生物種(OTU)を同定、及び各微生物種の相対存在量(%)を解析できる。
(iii) Analyzing the base sequence of the target gene present in the recovered nucleic acid using a next-generation sequencer From the viewpoint of being suitable for large-scale phylogenetic analysis, the target gene used to identify selenium-reducing bacteria is preferably 16S rRNA gene V4 region.
Next-generation sequencer is a term used in contrast to "first-generation sequencer," which is a fluorescent capillary sequencer that uses the Sanger method. It refers to a device that determines base sequences in massively parallel manner by comprehensively analyzing fragments with read lengths of several tens to several thousand bp for tens of millions to hundreds of millions of DNA fragments. Next-generation sequencers use a different sequencing principle from first-generation sequencers, which use the Sanger method, which uses dideoxynucleotides to stop DNA polymerase elongation. Such principles include synthetic sequencing methods, pyrosequencing methods, ligase reaction sequencing methods, and the like. To date, many companies and research institutes have provided a variety of next-generation sequencers, such as HiSeq2500 (Illumina Corporation), MiSeq (Illumina Corporation), 5500xl SOLiD (registered trademark) (Thermo Fisher Science Ion Proton (registered trademark) (Thermo Fisher Scientific), Ion PGM (registered trademark) (thermo Fisher Scientific), GS FLX+ (Roche Diagnostics), and the like.
The analysis method using a next-generation sequencer can be carried out according to the attached instructions. This makes it possible to identify tens of thousands to hundreds of thousands of microbial species (OTU) and to analyze the relative abundance (%) of each microbial species.

工程Cのセレン還元菌であるとの判断は、未培養の時点における微生物の相対存在量(1)と4及び6価セレン並びに乳酸添加による培養後における微生物の相対存在量(2)とを対比することで行うことができる。
例えば、OTUのうち、セレン還元が観察された培養物において、培養後で培養開始時点よりも有意に70倍以上に上昇している微生物を特定する。
4及び6価セレン還元が観察された培養物において、未培養の時点よりも有意に70倍以上に上昇している微生物は、乳酸の存在下で4及び6価セレンを還元して生育したため、そのような微生物をセレン還元菌であると判断できる。
The judgment that it is a selenium-reducing bacterium in Step C is made by comparing the relative abundance of microorganisms at the time of unculture (1) and the relative abundance of microorganisms after culturing with the addition of tetravalent and hexavalent selenium and lactic acid (2). This can be done by doing this.
For example, among OTUs, in a culture in which selenium reduction has been observed, microorganisms whose selenium reduction has significantly increased by 70 times or more after culture than at the time of culture initiation are identified.
In the cultures in which 4- and 6-valent selenium reduction was observed, the microorganisms whose reduction was significantly 70 times or more compared to the uncultured state grew by reducing 4- and hexavalent selenium in the presence of lactic acid. Such microorganisms can be determined to be selenium-reducing bacteria.

[セレン汚染試料のセレンの還元処理]
本発明によれば、上記本発明のセレン還元菌を含むセレン汚染試料を、乳酸の存在下、嫌気的条件下で静置又は撹拌する工程を含む、セレン汚染試料のセレンの還元処理方法が提供される。
ここで、処理されるセレン汚染試料としては、前述したセレン還元菌を含むセレン汚染試料自体であってもよく、それとは別のセレン汚染試料(例えば、セレン還元菌を含まない別のセレン汚染試料、本発明のセレン還元菌とは異なるセレン還元菌を含む別のセレン汚染試料)が含まれていてもよい。また、単離・抽出し培養した上記セレン還元菌を、セレン汚染試料(例えば、セレン還元菌を含まない別のセレン汚染試料、本発明のセレン還元菌とは異なるセレン還元菌を含む別のセレン汚染試料)に添加したものでもよい。ここで、セレン汚染試料としては、セレンが含まれるものであれば特に限定されず、掘削ずり、土砂、汚泥、水、焼却灰等の廃棄物、工場廃水等いずれでもよい。
[Selenium reduction treatment of selenium-contaminated samples]
According to the present invention, there is provided a method for reducing selenium in a selenium-contaminated sample, which includes a step of allowing or stirring the selenium-contaminated sample containing the selenium-reducing bacteria of the present invention under anaerobic conditions in the presence of lactic acid. be done.
Here, the selenium-contaminated sample to be processed may be the selenium-contaminated sample itself containing the selenium-reducing bacteria described above, or it may be another selenium-contaminated sample (for example, another selenium-contaminated sample that does not contain selenium-reducing bacteria). , another selenium-contaminated sample containing selenium-reducing bacteria different from the selenium-reducing bacteria of the present invention). In addition, the isolated, extracted and cultured selenium-reducing bacteria may be used in a selenium-contaminated sample (for example, another selenium-contaminated sample that does not contain selenium-reducing bacteria, or another selenium-contaminated sample that contains selenium-reducing bacteria different from the selenium-reducing bacteria of the present invention). It may also be added to a contaminated sample. Here, the selenium-contaminated sample is not particularly limited as long as it contains selenium, and may be any waste such as excavation slag, earth and sand, sludge, water, incineration ash, factory wastewater, etc.

斯かるセレン汚染試料のセレンの還元処理は、乳酸の存在下に行われる。乳酸は汚染試料中の本発明のセレン還元菌が十分に増殖し還元力を発揮できる量であれば、その使用量は限定されないが、汚染試料中(乾燥状態)の乳酸の含有量が0.000285質量%以上となるように行われるのが好ましい。
例えば、乳酸の汚染試料中の含有量を、好ましくは0.000285~0.23質量%、より好ましくは0.000285~0.17質量%、さらに好ましくは0.00285~0.114質量%とすることが挙げられる。
The selenium reduction treatment of such a selenium-contaminated sample is performed in the presence of lactic acid. The amount of lactic acid used is not limited as long as the selenium-reducing bacteria of the present invention in the contaminated sample can sufficiently proliferate and exert its reducing power, but if the lactic acid content in the contaminated sample (dry state) is 0. It is preferable that the amount is 000285% by mass or more.
For example, the content of lactic acid in the contaminated sample is preferably 0.000285 to 0.23% by mass, more preferably 0.000285 to 0.17% by mass, and even more preferably 0.00285 to 0.114% by mass. There are many things you can do.

乳酸を汚染試料に添加する方法は、特に制限はなく、乳酸をそのまま散布機等で汚染試料に散布する方法や、水等の溶媒に溶解させた溶液状のものを、散水ノズル、灌注機等で汚染試料に散布したりする方法が採用できる。
乳酸を水等の溶媒に溶解させる場合には、例えば0.005~1.14g/L、好ましくは0.005~0.856g/L、より好ましくは0.005~0.57g/L濃度の溶液とするのが好ましい。
There are no particular restrictions on the method of adding lactic acid to the contaminated sample, and there are methods such as spraying lactic acid directly onto the contaminated sample using a sprayer, or adding a solution of lactic acid dissolved in a solvent such as water using a water spray nozzle, irrigation machine, etc. A method of spraying contaminated samples with water can be adopted.
When lactic acid is dissolved in a solvent such as water, the concentration is, for example, 0.005 to 1.14 g/L, preferably 0.005 to 0.856 g/L, more preferably 0.005 to 0.57 g/L. Preferably, it is a solution.

処理条件は、本発明のセレン還元菌を含むセレン汚染試料中のセレン還元菌が増殖し還元力を発揮できる条件であればよく、嫌気的条件下で静置又は撹拌すればよいが、好ましくは、嫌気槽中、好ましくは10~40℃、より好ましくは20~30℃で、12時間以上、好ましくは18時間以上、より好ましくは24時間以上静置又は撹拌することが挙げられ、また、好ましくは、4500時間以下、より好ましくは1500時間以下である。
また、上記セレン汚染試料には、セレン還元菌の還元力が発揮されやすいように、鉄塩や亜硫酸塩、シュウ酸、その他の還元剤を添加して、還元状態に変化させてもよい。
The treatment conditions may be any conditions as long as the selenium-reducing bacteria in the selenium-contaminated sample containing the selenium-reducing bacteria of the present invention can proliferate and exhibit reducing power, and may be left standing or stirring under anaerobic conditions, but preferably , in an anaerobic tank, preferably at 10 to 40°C, more preferably at 20 to 30°C, for 12 hours or more, preferably 18 hours or more, more preferably 24 hours or more, and preferably is 4500 hours or less, more preferably 1500 hours or less.
In addition, iron salts, sulfites, oxalic acid, or other reducing agents may be added to the selenium-contaminated sample to change it to a reduced state so that the reducing power of selenium-reducing bacteria can be easily exerted.

例えば、本発明のセレン還元菌を含むセレン汚染試料を嫌気槽中に収容し、乳酸を添加した後、10~40℃で、12時間以上静置又は撹拌することにより、当該試料中のセレンを還元処理できる。また、本発明のセレン還元菌を含むセレン汚染試料及び乳酸を添加して収容した嫌気槽に、それとは別のセレン汚染試料を加えることで、当該別のセレン汚染試料についてもセレンの還元処理が可能である。 For example, a selenium-contaminated sample containing the selenium-reducing bacteria of the present invention is placed in an anaerobic tank, lactic acid is added thereto, and then the selenium in the sample is removed by standing or stirring at 10 to 40°C for 12 hours or more. Reduction processing is possible. Furthermore, by adding another selenium-contaminated sample to the anaerobic tank containing the selenium-contaminated sample containing the selenium-reducing bacteria of the present invention and lactic acid, the selenium-contaminated sample can also be subjected to selenium reduction treatment. It is possible.

また、当該還元処理には、必要に応じて、リン酸等その他の成分を適宜添加してもよい。特に、リン酸(リン酸水素カリウム等)、乳酸以外の有機酸(酢酸等)、アルコール類(エタノール等)、糖類(グルコース等)の1種以上を添加する工程を含むのがセレン還元菌の増殖を促進する点から好ましい。 In addition, other components such as phosphoric acid may be appropriately added to the reduction treatment, if necessary. In particular, the process of adding one or more of phosphoric acid (potassium hydrogen phosphate, etc.), organic acids other than lactic acid (acetic acid, etc.), alcohols (ethanol, etc.), and sugars (glucose, etc.) It is preferable from the viewpoint of promoting proliferation.

[セレン汚染試料のセレン還元化能の評価]
本発明の一実施形態によれば、セレン汚染試料のセレン還元化能を評価する方法であって、試料中の、セレン還元菌A、セレン還元菌B、セレン還元菌C、セレン還元菌D、セレン還元菌E、セレン還元菌F、セレン還元菌G、セレン還元菌H及びセレン還元菌Iからなる群から選択される少なくとも1種の存在を確認する工程を含む、方法が提供される。
[Evaluation of selenium reduction ability of selenium-contaminated samples]
According to one embodiment of the present invention, there is provided a method for evaluating the selenium reducing ability of a selenium-contaminated sample, which comprises selenium-reducing bacteria A, selenium-reducing bacteria B, selenium-reducing bacteria C, selenium-reducing bacteria D, A method is provided that includes a step of confirming the presence of at least one species selected from the group consisting of selenium-reducing bacteria E, selenium-reducing bacteria F, selenium-reducing bacteria G, selenium-reducing bacteria H, and selenium-reducing bacteria I.

当該セレン還元菌の確認手段は、特に限定されないが、好適には、前述した菌叢ゲノムDNAに含まれる16S rRNA遺伝子の塩基配列に基づいて、試料中に存在する菌種を解析する方法が挙げられる。
すなわち、上述したとおり、試料から核酸を回収し、当該核酸に存在する標的遺伝子の塩基配列を次世代シークエンサーにより解析することにより、相対存在量(%)を確認することが挙げられる。
The means for confirming the selenium-reducing bacteria is not particularly limited, but preferably includes a method of analyzing the bacterial species present in the sample based on the base sequence of the 16S rRNA gene contained in the bacterial flora genomic DNA described above. It will be done.
That is, as described above, the relative abundance (%) can be confirmed by collecting a nucleic acid from a sample and analyzing the base sequence of a target gene present in the nucleic acid using a next-generation sequencer.

これにより、セレン汚染試料のセレン還元化能を評価することができる。ここで、試料のセレン還元化能とは、当該試料が有するセレン還元菌に基づくセレン還元能を意味する。 Thereby, the selenium reduction ability of the selenium-contaminated sample can be evaluated. Here, the selenium-reducing ability of a sample means the selenium-reducing ability based on the selenium-reducing bacteria that the sample has.

以下に、実施例によっ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ものではない。 EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited thereto.

<セレン汚染試料の評価>
セレン汚染試料のセレン溶出量は、環境庁告示第18号「土壌溶出量調査に係る測定方法を定める件」に記載されている方法に準拠して検液作成を行い、「JIS K 0102:2013(工場排水試験方法)」に準拠して測定した。
<Evaluation of selenium contaminated samples>
The amount of selenium eluted from a selenium-contaminated sample is determined by preparing a test solution in accordance with the method described in the Environment Agency Notification No. 18, "Measurement Methods for Surveys of Soil Elution Amounts," and using the "JIS K 0102:2013. (Industrial wastewater test method)”.

実施例1 セレン還元菌の同定
(1)6価セレンによる汚染試料微生物群の培養
サンプルとして、建設工事で発生した産地が異なるトンネル掘削ずり2種を用いた。
具体的には、汚染試料5gを滅菌水又は乳酸(10mM)を添加した滅菌水で10ml容量にして、50ml容ガラスバイアル瓶に収容した。気相部分はNCO(N/CO=80/20)とした。汚染試料に対して、6価セレン溶液(亜セレン酸ナトリウム;和光純薬工業株式会社製)を6価セレンの終濃度0.0127mMとなるように添加した。その後、25℃、暗所にて2週間静置培養を行った。
Example 1 Identification of selenium-reducing bacteria (1) Cultivation of microorganisms in sample contaminated with hexavalent selenium Two types of tunnel excavation debris from different production areas generated during construction work were used as samples.
Specifically, 5 g of the contaminated sample was diluted to 10 ml with sterile water or sterile water to which lactic acid (10 mM) had been added, and placed in a 50 ml glass vial. The gas phase portion was N 2 CO 2 (N 2 /CO 2 =80/20). A hexavalent selenium solution (sodium selenite; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to the contaminated sample so that the final concentration of hexavalent selenium was 0.0127 mM. Thereafter, static culture was performed for 2 weeks at 25°C in the dark.

(2)化学分析
培養開始時点及び6価セレン培養物において液相を採取し、上記の方法により化学分析に供し、セレン濃度を測定した。
結果を図1に示す。汚染試料1及び汚染試料2において、セレンのみを添加した試験区では、培養2週間でセレン濃度が減少傾向にあったが、乳酸及びセレンを添加した試験区では、培養2週間でセレン濃度が顕著に減少した。
これにより、掘削ずり中に存在する微生物によりセレン還元が起こり、乳酸の添加によりその還元反応が加速されることが確認された。
(2) Chemical analysis The liquid phase was collected at the start of the culture and from the hexavalent selenium culture and subjected to chemical analysis using the method described above to measure the selenium concentration.
The results are shown in Figure 1. In contaminated sample 1 and contaminated sample 2, in the test plot where only selenium was added, the selenium concentration tended to decrease after two weeks of culture, but in the test plot where lactic acid and selenium were added, the selenium concentration decreased significantly after two weeks of culture. decreased to
This confirmed that selenium reduction occurred due to microorganisms present in the excavation slag, and that the reduction reaction was accelerated by the addition of lactic acid.

(3)微生物学解析
未培養時点及び6価セレンによる培養後の試料について、試料を遠心分離し、遠心沈殿物を得た。前記遠心沈殿物に対して、ジルコニアとシリカの混合ビーズ(Zirconia/Silica Beads;平均粒子径0.1mm)を加え、シェイクマスターオート(株式会社バイオメディカルサイエンス製)を用いて固相中の微生物細胞を破砕した後、フェノールとクロロホルムとを用いた精製ステップを経ることで共存するタンパク質を除去した。その後、RNase A(ベックマン社製)の処理を行うことでRNAを消化し、DNAを精製した。
この精製DNAを鋳型に用い、16S rRNA遺伝子V4領域(約300塩基対)を標的として、Q5 High-Fidelity DNA Polymerase・Q5
DNAポリメラーゼ(NEB社)による遺伝子増幅反応(Polymerase chain reaction[PCR])を行った。得られたPCR産物をAMPure XP キット(ベックマン・コールター社製)及びWizard(登録商標)SV gel
and PCR clean-upキット(プロメガ社製)を用いて精製し、その濃度をQuant-iT PicoGreen dsDNA 試薬・キット(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製)と蛍光定量装置Nanodrop 3300(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製)とにより測定した。
(3) Microbiological analysis The samples were centrifuged at the time of unculture and after culture with hexavalent selenium to obtain centrifuged precipitates. Mixed beads of zirconia and silica (Zirconia/Silica Beads; average particle diameter 0.1 mm) were added to the centrifugal precipitate, and microbial cells in the solid phase were isolated using Shake Master Auto (manufactured by Biomedical Science Co., Ltd.). After crushing, coexisting proteins were removed by a purification step using phenol and chloroform. Thereafter, RNA was digested by treatment with RNase A (manufactured by Beckman), and DNA was purified.
Using this purified DNA as a template and targeting the 16S rRNA gene V4 region (approximately 300 base pairs), Q5 High-Fidelity DNA Polymerase Q5
Gene amplification reaction (Polymerase chain reaction [PCR]) using DNA polymerase (NEB) was performed. The obtained PCR product was used with AMPure XP kit (manufactured by Beckman Coulter) and Wizard (registered trademark) SV gel.
and PCR clean-up kit (manufactured by Promega), and its concentration was determined using a Quant-iT PicoGreen dsDNA reagent kit (manufactured by Thermo Fisher Scientific) and a fluorescence quantification device Nanodrop 3300 (manufactured by Thermo Fisher Scientific). Co., Ltd.).

最適量の精製産物をMiSeq Reagent キット300サイクルと次世代シークエンサーMiSeq(イルミナ株式会社製)を用いた大規模塩基配列解析に供した。各試料から遺伝子断片を数万リード解読し、ソフトウエアmothur(ver 1.31.2)を用いて、非特異的配列を除去し、ソフトウエアQIIME(ver 1.6.0)を用いて、微生物系統解析を行い、微生物種(OTU:Operational taxonomic unit)の同定と相対存在量(%)の解析を行った。 The optimal amount of the purified product was subjected to large-scale base sequence analysis using MiSeq Reagent kit 300 cycles and next-generation sequencer MiSeq (manufactured by Illumina Corporation). Tens of thousands of reads of gene fragments were decoded from each sample, non-specific sequences were removed using the software mothur (ver 1.31.2), and the software QIIME (ver 1.6.0) was used to Microbial phylogenetic analysis was performed, and microbial species (OTU: Operational taxonomic unit) were identified and relative abundances (%) were analyzed.

得られたOTUのうちセレン還元が観察された乳酸及びセレンを添加して培養した培養物において、培養後に、培養前と比べて相対存在量が有意に70倍以上に増加し、かつ相対存在量が1%以上にまで上昇しているファーミキューテス(Firmicutes)門に属する9種の微生物を特定した(図2及び3)。OTUの近縁種と遺伝子配列相同性をNCBI塩基配列データベースのBLASTプログラムにより決定した。 Among the obtained OTUs, in a culture cultured with the addition of lactic acid and selenium in which selenium reduction was observed, the relative abundance significantly increased by 70 times or more after culture compared to before culture, and the relative abundance We identified nine types of microorganisms belonging to the phylum Firmicutes in which the amount of microorganisms increased to 1% or more (Figures 2 and 3). Gene sequence homology of the OTU with related species was determined using the BLAST program of the NCBI nucleotide sequence database.

OTU3234(セレン還元菌Dに属する)、OTU12206(セレン還元菌Eに属する)、OTU7833(セレン還元菌Fに属する)は、ヒ酸耐性菌として知られているバチルス・チオパランス(Bacillus thioparans)、乳酸発酵細菌として知られているペロサエナス・ファーメンタンス(Pelosinus fermentans)、酢酸利用菌として知られているブレビバチルス・ジンセンジソイル(Brevibacillus ginsengisoli)と系統学的に同一であった(16S rRNA遺伝子配列相同性は、いずれも100%を示した)。 OTU3234 (belongs to selenium-reducing bacteria D), OTU12206 (belongs to selenium-reducing bacteria E), and OTU7833 (belongs to selenium-reducing bacteria F) are Bacillus thioparans, which is known as an arsenate-resistant bacterium, and lactic acid fermenter. It was phylogenetically identical to Pelosinus fermentans, which is known as a bacterium, and Brevibacillus ginsengisoli, which is known as an acetic acid-utilizing bacterium (16S rRNA gene sequence homology). (all showed 100%).

OTU26314(セレン還元菌Aに属する)、OTU16025(セレン還元菌Cに属する)は、いずれも硫酸還元菌として知られているデサルフォスポロサエナス・ブルネンシス(Desulfosporosinus burensis)、デサルフォスポロサエナス・ナイトロレデゥーセンス(Desulfosporosinus nitroreducens)と系統学的に同一又は近縁であった(16S rRNA遺伝子配列相同性は、それぞれ99.6%、98.4%を示した)。 OTU26314 (belongs to selenium-reducing bacteria A) and OTU16025 (belongs to selenium-reducing bacteria C) are both Desulfosporosaenas burensis and Desulfosporosaenas nitro, which are known as sulfate-reducing bacteria. It was phylogenetically identical or closely related to Desulfosporosinus nitroreducens (16S rRNA gene sequence homology was 99.6% and 98.4%, respectively).

OTU24704(セレン還元菌Hに属する)は、重金属等の還元菌として知られているデサルフィトバクテリウム・ハフニエンス(Desulfitobacterium hafniense)と系統学的に近縁であった(16S rRNA遺伝子配列相同性は、97.2%を示した)。 OTU24704 (belonging to selenium-reducing bacteria H) was phylogenetically related to Desulfitobacterium hafniense, which is known as a reducing bacterium of heavy metals, etc. (16S rRNA gene sequence homology was 97.2%).

OTU33786(セレン還元菌Bに属する)、OTU9628(セレン還元菌Iに属する)は、データベース上で最も近縁な微生物種であるシンボバクテリウム・テラクリティア(Symbiobacterium terraclitae)、シンボバクテリウム・トゥルビニス(Symbiobacterium turbinis)に対して、低い配列相同性(16S rRNA遺伝子配列相同性は、それぞれ94.1%、93.7%を示した)を示し、系統学的に新規な微生物であることが示唆された。 OTU33786 (belongs to selenium-reducing bacteria B) and OTU9628 (belongs to selenium-reducing bacteria I) are Symbiobacterium terraclitae, Symbiobacterium turbinis, which are the most closely related microbial species in the database. turbinis) showed low sequence homology (16S rRNA gene sequence homology was 94.1% and 93.7%, respectively), suggesting that it is a phylogenetically novel microorganism. .

OTU31065(セレン還元菌Gに属する)は、データベース上で最も近縁な微生物種ルミニクロストリジウム・セロビパルム(Ruminiclostridium cellobioparum)に対して、極めて低い配列相同性(88.3%)を示し、これまで報告されているいずれの微生物とも系統学的に異なり極めて新規な微生物であることが示唆された。 OTU31065 (belonging to selenium-reducing bacteria G) shows extremely low sequence homology (88.3%) to the most closely related microbial species in the database, Ruminiclostridium cellobioparum, which has not been previously reported. It was suggested that this microorganism is phylogenetically different from any other microorganisms that have been studied, and is an extremely novel microorganism.

汚染試料1及び汚染試料2の微生物群集において、セレン還元菌は、いずれも培養開始時点では相対存在量が1%以下(汚染試料1:0.001%以下から0.025%;汚染試料2:0.001%から0.022%)の稀少微生物種であることが明らかになった。 In the microbial communities of contaminated sample 1 and contaminated sample 2, the relative abundance of selenium-reducing bacteria at the start of culture was 1% or less (contaminated sample 1: from 0.001% or less to 0.025%; contaminated sample 2: It was revealed that it is a rare microbial species with a concentration of 0.001% to 0.022%).

汚染試料1では培養2週間でOTU26314が最大の相対存在量であった(全体に対し67.6%)。続いてOTU33786の相対存在量が大きかった(全体に対し16.8%)。 In contaminated sample 1, OTU26314 had the highest relative abundance after 2 weeks of culture (67.6% of the total). Next, OTU33786 had the highest relative abundance (16.8% of the total).

汚染試料2では培養2週間でOTU26314が最大の相対存在量であった(全体に対し63.7%)。続いて相対存在量が大きくなったのは、OTU12206(全体に対し12.1%)であった。 In contaminated sample 2, OTU26314 had the highest relative abundance after 2 weeks of culture (63.7% of the total). OTU12206 had the next highest relative abundance (12.1% of the total).

以上から、嫌気的な雰囲気にした汚染試料中のセレン還元菌は、それぞれの試料及び乳酸の存在下で劇的に増加し、4及び6価セレンの還元に関与していることが強く示唆される。 From the above, it is strongly suggested that selenium-reducing bacteria in contaminated samples exposed to an anaerobic atmosphere dramatically increase in each sample and in the presence of lactic acid, and are involved in the reduction of tetravalent and hexavalent selenium. Ru.

Claims (8)

セレン還元菌を含むセレン汚染試料を、乳酸の存在下、嫌気的条件下で静置又は撹拌する、セレン汚染試料のセレンの還元処理方法であって、セレン還元菌が、配列番号:1の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Aである、方法。 A selenium-reducing method for a selenium-contaminated sample, in which the selenium-contaminated sample containing selenium-reducing bacteria is left standing or stirred under anaerobic conditions in the presence of lactic acid, wherein the selenium-contaminated sample contains the base of SEQ ID NO: 1. A method, wherein the selenium-reducing bacterium A has a 16S rRNA gene having a sequence identity of 97% or more. セレン還元菌が、さらに配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌B、配列番号:3の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌C、配列番号:4の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌D、配列番号:5の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌E、配列番号:6の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌F、配列番号:7の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌G、配列番号:8の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌H、及び配列番号:9の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Iからなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1記載の方法。The selenium-reducing bacterium further has a 16S rRNA gene that has a 16S rRNA gene that has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, and a selenium-reducing bacterium B that has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. Selenium-reducing bacteria C having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% or more with the base sequence of SEQ ID NO: 4. Selenium-reducing bacteria D having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% with the base sequence of SEQ ID NO: 5. % or more of the 16S rRNA gene, selenium-reducing bacteria F having a 16S rRNA gene that has 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6, and the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7. Selenium-reducing bacteria G having a 16S rRNA gene with an identity of 97% or more, selenium-reducing bacteria H having a 16S rRNA gene having a 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 8, and SEQ ID NO: 9. 2. The method according to claim 1, comprising at least one species selected from the group consisting of selenium-reducing bacteria I having a 16S rRNA gene that has a nucleotide sequence of 97% or more in identity. 嫌気的条件の下で10~40℃で、12時間以上静置又は撹拌する工程を含む、請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2 , comprising a step of standing or stirring at 10 to 40°C under anaerobic conditions for 12 hours or more. セレン還元菌が、さらに、配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌B、及び配列番号:3の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌C、及び配列番号:5の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Eからなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1記載の方法。 The selenium-reducing bacterium further has selenium-reducing bacterium B having a 16S rRNA gene that has a 16S rRNA gene that has 97% or more identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, and 97% identity with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. At least one species selected from the group consisting of selenium-reducing bacteria C having a 16S rRNA gene as described above, and selenium-reducing bacteria E having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 5. 2. The method of claim 1, comprising: 処理されるセレン汚染試料が、セレンを含む掘削ずり、土砂、汚泥、水、焼却灰及び工場廃水から選ばれる1種以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the selenium-contaminated sample to be treated is one or more selected from excavation debris, earth and sand, sludge, water, incineration ash, and industrial wastewater containing selenium. 処理されるセレン汚染試料にリン酸、乳酸以外の有機酸、アルコール類及び糖類から選ばれる1種以上を加える工程を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, comprising the step of adding one or more selected from phosphoric acid, organic acids other than lactic acid, alcohols, and sugars to the selenium-contaminated sample to be treated. セレン汚染試料のセレン還元化能を評価する方法であって、試料中の配列番号:1の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Aの存在を確認する工程を含む、方法。 A method for evaluating the selenium-reducing ability of a selenium-contaminated sample, the method comprising confirming the presence of selenium-reducing bacteria A having a 16S rRNA gene having 97% or more identity with the base sequence of SEQ ID NO: 1 in the sample. A method, including a process. さらに、配列番号:2の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌B、配列番号:3の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌C、配列番号:4の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌D、配列番号:5の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌E、配列番号:6の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌F、配列番号:7の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌G、配列番号:8の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌H、及び配列番号:9の塩基配列との同一性が97%以上である16S rRNA遺伝子を有するセレン還元菌Iからなる群から選択される少なくとも1種の存在を確認する工程を含む、請求項7記載の方法。Furthermore, a selenium-reducing bacterium B having a 16S rRNA gene having an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2, and a 16S rRNA gene having an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3. Selenium-reducing bacteria C having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4.Selenium-reducing bacteria D having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5. Selenium-reducing bacteria E having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6.Selenium-reducing bacteria F having a 16S rRNA gene, which has an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7. % or more, selenium-reducing bacteria G having a 16S rRNA gene having an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 8, and selenium-reducing bacteria H having a 16S rRNA gene having an identity of 97% or more with the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9. 8. The method according to claim 7, comprising the step of confirming the presence of at least one species selected from the group consisting of selenium-reducing bacteria I having a 16S rRNA gene with an identity of 97% or more.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09248595A (en) * 1996-03-12 1997-09-22 Ebara Corp Method for reducing selenic compound by novel microorganism

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001058198A (en) 1999-08-24 2001-03-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Treatment of selenic acid-containing waste water

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FEMS Microbiology Ecology,2004年,Vol.49,pp.145-150

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