JPH0292293A - δ−アミノレブリン酸および除草剤の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はδ−アミノレブリン酸の製造法に関し、更に詳
細には有機廃棄物を有効利用した光合成細菌によるδ−
アミノレブリン酸および除草剤の実用的な製造法に関す
る。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕δ−
アミノレブリン酸は医薬品、良薬もしくは化学薬品原料
として、ま九除草剤として有用な化合物である。δ−ア
ミノレブリン酸の製造法としては、有機合成化学的な方
法および光合成細菌を利用する方法が知られている。光
合成細菌を利用する一一アミルプリン酸の製法は、レブ
リン酸にグリシンおよびコハク酸を添加し九培地中で光
合成細菌を培養するというものであった。

しかしながら、従来の光合成細菌を用いるδ−アミノレ
ブリン酸の製法は、培養液中に産生されるδ−アミノレ
ブリン酸の濃度が低く、また培養条件も殺菌処理、嫌気
処理等を必要とする煩雑なものであり、実用的な方法で
はなかった。

一方、人間および家畜の糞尿、食物残滓等の高ＢＯＤ排
水は、その廃棄処理において問題となっている。すなわ
ち、これらの高ＢＯＤ排水は、−般に水で希釈し、活性
汚泥法を用いて処理されているが、水で希釈するため処
理量が膨大となり、処理コストが高くなるという問題が
ある。また、高ＢＯＤ排水を無希釈で嫌気的に処理する
メタン発酵システムが研究され、一部では実際に用いら
れている。しかし処理後の脱離液を活性汚泥処理しなけ
れば廃棄できず、トータル処理コストは高くなり、この
方法も有効な処理手段とはなり得ていない。また従来の
活性汚泥処理法においては、大量の余剰汚泥が発生し、
その処理方法も問題となっている。

〔課題を解決する九めの手段〕

かかる実状において本発明者らは上記の問題点を解決す
べく種々検討した結果、従来その処理が問題となってい
た有機廃棄物および特定の添加剤を含有する培地中で光
合成細菌を培養すれば、高ｍ度でδ−アミノレブリン酸
が得られること、さらにこの培養物が除草剤として有用
であることを見い出し、本発明を完成するに至つ次。

すなわち、本発明は（ａ）有機廃棄物、（ｂ）レブリン
酸および（ｃ）グリシンを含有する培地中において光合
成細菌を培養し、該培養物からδ−アミノレブリン酸を
採取することを特徴とする、δ−アミノレブリン酸の製
造法を提供するものである。

また、本発明は（ａ）有機廃棄物、（ｂ）レブリン酸お
よび（ｃ）グリシンを含有する培地中において光合成細
菌を培養し、δ−アミノレブリン酸を生成せしめること
を特徴とする除草剤の製造法をも提供するものである。

本発明において用いられる微生物としては、光合成細菌
に属するδ−アミノレブリン酸生産酌であれば特に制限
されないが、例えばロドスビリウム属（Ｒｈｏｄｏｓｐ
ｉｒｉｌｌｕｍ）、ｏドヒュードモナス属（Ｒｈｏｄｏ
ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　）またはクロ７チウム属（ｃ
ｈｒｏｍａｔ　ｉｕｍ　）等に属する細菌が挙げられる
。

本発明に用いられる培地は、（ａ）有機廃棄物、（ｂ）
レブリン酸および（ｃ）グリシンを含有するものである
。

従来、光合成細菌によるδ−アミノレブリン酸の生産培
地には、グリシンに加えてコハク酸の添加が必須である
と考えられていたが、本発明においてはコハク酸の添加
なしに、高収率でδ−アミノレブリン酸が生産される。

有機廃棄物（ａ）としては、例えば糞、尿、下水汚泥、
食物残滓、高ＢＯＤ排水およびこれらの嫌気には、糞、
尿および水の混合物を消化したもの；返送汚泥を加熱処
理したもの：残飯：またはこれらの混合物などが挙げら
れる。これらの有機廃棄物は通常利用価値がないばかり
か、高コストを要して処理されていたものであり、これ
を有効に利用できることは極めて重要である。

レブリン酸（ｂ）は、光合成細菌によって生成された本
発明の目的物質であるδ−アミノレブリン酸が？ルフイ
リンに代謝されるのを防止するとともに、δ−アミンレ
ブリン酸の生成を促進させる目的で添加される。レブリ
ン酸伽）の培地への添加量は、培地全体に対し約５〜１
５０　ｍｍｏＡ／ｌ、さらに約２０　＝　１３０　ｍｍ
ｏｔ／ｌ、特に約４０〜１１０ｍｍｏｔ／ｌが好ましい
。レブリン酸（ｂ）の添加量は、多すぎても少なすぎて
もδ−アミノレブリン酸の生成に好ましくない。特にレ
ブリン酸（ｂ）の添加量が多すぎるときは、光合成細菌
が溶菌するため約５〜６０　ｍｍｏｔ／１−ｄａｙの割
合で連続的にまたは継続的に添加するのが好ましい。

グリシン（ｃ）は光合成細菌によるδ−アミノレブリン
酸の生成反応を促進させる目的で添加される。

グリシン（ｃ）の培地への添加量は、培地全体に対し約
１０　＝　８０　ｍｍｏｔ／ｌ、特に約３０〜７０　ｍ
ｍｏｔ／ｌが好ましい。添加量が少なすぎるとδ−アミ
ノレブリン酸の生成が不十分であり、一方多すぎると光
合成細菌が溶菌する。

本発明に用いられる培地は上記（ａ）〜（ｃ）を含有す
れば、他の成分は特に必要としないが、ラッセルズ培地
等の通常の培地のほか通常光合成細菌の培養に用いられ
る成分を添加することができる。例えばキレート剤の添
加は、培地中に存在する鉄やコバルト等の金属を除去し
、δ−アミノレブリン酸の生成を促進するため特に好ま
しい。用いられるキレート剤としては、例えばエチレン
シアミンテトラ酢酸、シクロヘキサンシアミンテトラ酢
酸、グリコールエーテルシアミンテトラ酢酸、ゾエチレ
ントリアミンベンタ酢酸、トリエチレンテトラミンヘキ
サ酢酸、ニトリロトリ酢酸、ａ、ａ’−ジピリジル等が
挙げられる。キレート剤の培地への添加量は、培地全体
に対し約１〜１０　ｍｍｏｔ／１％特に１〜４　ｍｍｏ
ｔ／ｌが好ましい。添加量が少なすぎると鉄やコバルト
等の金属を十分除去できず、添加量が多すぎるとδ−ア
ミノレブリン酸生成の阻害となる。添加方法は、培養開
始時に全量添加してもよいが、連続的にまたは継続的に
添加してもよい。

ま九コハク酸の添加は特に必要としないが、培地全体に
対し約１０−８０　ｍｍｏｔ／ｌ、特に約３０〜７０　
ｍｍｏｔ／を添加してもよい。

本発明方法を実施するには、上記（ａ）〜（ｃ）を含有
する培地に光合成細菌を接種し、光照射下に培養するこ
とにより行なわれる。

使用する光の照度は、光合成細菌が十分に発育する程度
であればよく特に限定されないが、約０、５　＝　５０
　Ｋｌｕｘ　、特に約３　＝　１０　Ｋｔｕｘが好まし
い。培養温度は約１５〜４５℃、特に２７〜３３℃が好
ましい。培蓋期間は、通常約１〜１０日間で終了するが
、培養条件に応じて適宜変更することができる。

かくして得られた培養物、上澄液またはその水希釈液は
除草剤として使用することができる。

培養物からのδ−アミノレブリン酸の採取は、自体公知
の方法によって行うことができる。すなわち、δ−アミ
ノレブリン酸は主として光合成細菌の菌体外に分泌され
るので、例えば培養物を濾過、遠心分離等することによ
り得られた上澄を、カラムクロマトグラフィー等により
精製することにより採取できる。

〔作用および発明の効果〕

本発明によれば従来、殺菌、嫌気処理等非常に限定され
た条件下でのみ生産可能であった光合成細菌によるδ−
アミノレブリン酸が、従来法よりもはるかに高濃度で、
しかも煩雑な処理を必要とせず工業的に生産できる。

本発明は従来高コストをかけて廃棄処理していた有機廃
棄物を培地として有効利用できる。また本発明の培養液
または培養物中には、高濃度のδ−アミノレブリン酸が
含有されているため、これをそのままの状態または水等
で希釈することにより優れた除草剤として使用できる。

この場合、培地として用いた有機廃棄物は肥料成分とし
て作用する。

〔実施例〕

次に実施例金挙げて本発明の詳細な説明するが、これら
は単に例示の目的でかかげられるものであって、本発明
はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例１ 豚糞：豚尿：水道水＝１：２：２（容量比）の割合で混
合した混合液を常温で４日間消化した後、遠心分離機で
上澄液を分離した。ラッセルズ培地中で３０℃、５Ｋｔ
ｕｘの光照射下で２日間予備培養した光合成細菌ロドヒ
ュードモナス　セファロイデス（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ　５ｐｈｅｒｏｉｄｅｓ　）　Ｉ　ＦＯ１
２２０３を、この上澄液に１．５ｔμとなるように接種
した。次いでグリシ／を６０　ｍｍｏｔ／ｌ、レブリン
酸ｔ　１５　ｍｍｏｔ／ｌとなるように添加し、３０℃
、５Ｋｔｕｘの光照射下で２日間培養した。

培養液中のδ−アミノレブリン酸量をエールリッヒ試薬
による発色定量法によって定量したところ、生産された
δ−アミノレブリン酸量は１．０ｍｍｏＬ／１．であっ
た。

比較例１ 実施例１で用いた遠心分離機で分離した上澄液に代えて
ラッセルズ培地を用いた以外は実施例１と同様に実施し
た。生産されたδ−アミノレブリン酸量はＮ　　Ｏ，３
ｍｍｏｔ／ｌであり、実施例１の場合に比べて少なかっ
た。

この結果から、豚糞、豚尿等の有機廃棄物を用いた培地
が、光合成細菌によるδ−アミノレブリン酸の製法にお
いて好適であることがわかる。

比較例２ グリシンを添加しない以外は、実施例１と同様に実施し
た。生産されたδ−アミノレブリン酸量は、０．０８　
ｍｍｏｔ／ｌであシ、実施例１の場合に比べて少なかっ
た。

この結果から、グリシンの添加によりδ−アミノレブリ
ン酸の生産量が増大していることがわかる。ここで用い
た培地にはコハク酸は含まれていないことから、この有
機廃棄物を用いるとレブリン酸とグリシンの添加のみで
、δ−アミノレブリン酸が生産できることがわかる。

実施例２ 実施例１の培地に、さらにコハク酸６０　ｍｍｏｔ／ｌ
を添加する以外は実施例１と同様に実施した。

生産されたδ−アミノレブリン酸量は１．２　ｍｍｏｔ
／ｌであった。

実施例３ 実施例１の培地に、さらにコハク酸６０　ｍｍｏｔ／ｌ
およびＥＤＴＡ　（エチレンシアミンテトラ酢酸）を添
加する以外は実施例１と同様に実施した。

ＥＤＴＡの添加量と生産されたδ−アミノレブリン酸量
の関係を表−１に示す。

表−１ 実施例２と比較して、ＥＤＴＡの添加によシδ−アミノ
レブリン酸の生産量が増大していることがわかる。

実施例４ グリシン添加量を２０ｍｍｏｔ／ｌ、レブリン酸添加量
を表−２に記載の通りとした以外は実施例１と同様に実
施した。生産されたδ−アミノレブリン酸量を表−２に
示す。

表−２ 実施例５ レブリン酸添加量を表−３に記載の通りとした以外は実
施例１と同様に実施した。生産されたδ−アミノレブリ
ン酸ｔを表−３に示す。

表−３ 実施例６ レブリン酸の添加量および添加方法を培養開始時３０　
ｍｍｏＬ／１．　、培養開始後１日目に３０　ｍｍｏｔ
／ｌとした以外は、実施例１と同様に実施した。生産さ
れたδ−アミルブリ／酸ｔは３．７９　ｍｍｏｔ／ｌで
あった。

実施例５のうちレブリン酸添加ｔ　６０　ｍｍｏｔ／ｌ
の場合と比較して、レブリン酸の添加は、培養開始時に
全量添加するよりも、定期的に数回に分けて添加した方
がδ−ブミルプリン酸の生産量が増大することがわかる
。

実施例７ 培養器を容量１ｔの平面ピンとし、光合成細菌ロドヒュ
ードモナス　セファロ（７’スＩＦＱ１２２０３の接種
濃度を２２μ、レブリン酸の添加量および添加方法を培
養開始時３　Ｑ　ｍｍｏｔ／ｌ。

培養開始後１日目に３０　ｍｍｏｔ／ｌ、　　２日目に
３０ｍｍｏｔ／ｌ加え、培養期間ｔ−３日間とした以外
は実施例１と同様に実施した。生産されたδ−アミノレ
ブリン酸量は４．２３　ｍｍｏｔ／ｌであった。

実施例８ 培地に対する添加剤として、グリシン６０ｍｍｏｔ／ｌ
ＸＥ　Ｄ　Ｔ　Ａ　２　ｍｍｏｔ／ｌおよびコハク酸６
０　ｍｍｏｔ／ｌを添加し、レブリン酸の添加量および
添加方法を培養開始時に３０　ｍｍｏｔ／ｌ、その後ｌ
　ｍｍｏｔ／ｌ−ｈ　ｒの割合で連続的に添加した以外
は実施例５と同様に実施した。生産されたδ−アミノレ
ブリン酸量は６．６２　ｍｍｏｔ／ｌであった。

実施例９ 実施例５のうちレブリン酸添加ｔ　６０　ｍｍｏｔ／ｌ
で得られた培讐液を遠心分離し、その上澄を表−４に示
す各種植物に約５０　ｍｅ／ｍ２０割合で散布し、２日
後の効果を評価した。結果を表−４に示す。

表−４ 表−４よシ、特に双子葉類に効果があることがわかる。

稲、大麦、小麦及びトウモロコシ等の穀類に害がなくス
ペリヒュ、シロッメグサ等の雑草に効果的であるため選
択性を有する除草剤として使用できる。

実施例１０ 実施例５のうちレブリン酸添加量６０　ｍｍｏｔ／ｌで
得られた培養液をそのまま各種植物に添加した以外は実
施例９と同様に実施した。結果は、実施例９と同様であ
った。

実施例１１ 返送汚泥を１２１Ｃで１時間加熱したものを遠心分離機
で遠心分離した上澄を培地として用いレブリン酸添加量
を３０　ｍｍｏｌ／ｌとした以外は実施例１と同様に実
施し九。生産されたδ−アミノレブリン酸量は０．９３
　ｍｍｏｔ／ｌであった。

得られた培養液を遠心分離機で遠心分離し、その上澄を
スペリヒュ及びシロッメグサがところどころに生えた芝
生に約１００ｍ１／ｍ”の割合で散布した。２日後、ス
ベリヒュ及びシロッメグサは全て枯死し芝生には悪影響
を及ぼさなかった。

実施例１２ 牛ｉＲ：水道水＝１：４（容量比）で混合し３５℃で４
日間消化したものを遠心分離機で遠心分離した上澄を培
地として用いレブリン酸添加量を６０　ｍｍｏｌ／１と
した以外は実施例１と同様に実施した。生産されたδ−
アミノレブリン酸量は１．４２ｍｍｏｌ／ｌであった。

実施例１３ 実施例９で各種植物に散布した溶液を、水道水で１０倍
に希釈した水溶液と水道水を用いて発芽試験を実施した
。キュウリ、コマツナ、ダイコンについて、水道水を用
いたものは３日ですべて発芽したが、本発明の水溶液を
用いたものは２０日間観察したが全く発芽しなかった。

これよシ本発明の方法により生産されたδ−アミノレブ
リン酸を含む水浴液は発芽抑制効果を有することがわか
った。

以上 出願人　株式会社　コスモ総合研究所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）有機廃棄物、（ｂ）レブリン酸および（ｃ）
   グリシンを含有する培地中において光合成細菌を培養し
   、該培養物からδ−アミノレブリン酸を採取することを
   特徴とする、δ−アミノレブリン酸の製造法。 ２、（ａ）有機廃棄物、（ｂ）レブリン酸および（ｃ）
   グリシンを含有する培地中において光合成細菌を培養し
   、δ−アミノレブリン酸を生成せしめることを特徴とす
   る除草剤の製造法。