JPH05260953A - 乾燥微生物製剤の製造方法 - Google Patents

乾燥微生物製剤の製造方法

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JPH05260953A
JPH05260953A JP9208692A JP9208692A JPH05260953A JP H05260953 A JPH05260953 A JP H05260953A JP 9208692 A JP9208692 A JP 9208692A JP 9208692 A JP9208692 A JP 9208692A JP H05260953 A JPH05260953 A JP H05260953A
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JP
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microorganisms
bacteria
activated sludge
dry
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JP9208692A
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Yoshikane Sugimoto
好謙 杉本
Masanori Fujita
正憲 藤田
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Shikoku Chemicals Corp
Original Assignee
Shikoku Chemicals Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾燥微生物製剤中における生菌数の長期間維
持及び細菌の持つ生理的活性の維持を図る。 【構成】 細菌を中心とした生物の集合体である活性汚
泥を、超音波処理などにより細胞を破砕しエキス状にし
たものに微生物を混合し、この懸濁液を担体に付着させ
て乾燥する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、微生物を長期にわた
って保存しうる乾燥微生物製剤の製造方法に関するもの
であり、特に微生物を用いる汚水処理分野において有用
である。
【0002】
【従来の技術】従来微生物の保存方法には、凍結法、真
空凍結乾燥法、継代培養法などが一般的に知られてい
る。しかし、これらの保存方法を乾燥微生物製剤の製造
方法として応用するには、冷凍庫や冷蔵庫などの設備が
必要であったり、培地や保護剤の組成が個々の菌株によ
って異なるので操作が複雑となる等、大量生産に適さな
いものであった。そこで、操作の容易な保存方法とし
て、微生物を適当な土壌、砂などの担体に吸着させて乾
燥保存する担体保存法と呼ばれる乾燥法が一般的に採用
されている。
【0003】特開平3−65178号公報には、ポリヒ
ドロキシブチレート(PHB)を菌体内に蓄積する微生
物を、肉エキス培地等の菌体内にPHBを蓄積し得る条
件で培養した後、純水等の非栄養性の物質と混合して菌
体を飢餓状態にして常温で保存するPHBを菌体内に蓄
積する微生物の保存安定化法が開示されている。
【0004】特開平2−76573号公報には、水分散
性、実質的に可溶性、非架橋ポリサッカライドからなる
易流動性の組成物中に微生物の懸濁物を混合し、乾燥組
成物を製造する微生物の生存性の維持方法が開示されて
いる。この方法によれば、細菌の細胞表面が非架橋ポリ
サッカライドでコーティングされることにより、細菌の
周囲に存在する水分が乾燥により奪われるのに伴い、細
胞内の水分が必要以上に奪われることを防止する効果が
あると考えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微生物
製剤に配合される細菌群は多種多様であり、培養液を担
体に吹き付けた後常温で急速乾燥する担体保存法、及び
特開平3−65178号に開示される非栄養性の物質と
混合して菌体を飢餓状態にして常温で保存する方法にお
いては、細菌のエネルギー貯蔵物質PHBを蓄積するバ
チルス(Bacillus)属やズーグロエア(Zoogloea)属など乾
燥、飢餓の状態下で生存可能な細菌株には適している
が、グラム陰性菌等のPHBを蓄積しない細菌株は、製
剤中で生菌数を長期間維持および、細菌の持つ生理的活
性を維持することが難しいものであった。
【0006】また、特開平2−76573号において
は、乾燥保護剤として化学薬剤である非架橋ポリサッカ
ライドを利用するので、生産コストが高くなり、大量生
産には適さないものであった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような乾
燥微生物製剤におけるグラム陰性菌等の細菌の長期保存
性を改善することを目的とするものであり、生物学的排
水処理として一般に用いられている活性汚泥中にPH
B、タンパク質、脂質、多糖類等がを豊富に含まれてい
ることに着目し、この細菌を中心とした生物の集合体で
ある活性汚泥を乾燥保存用の乾燥保護剤として用いるこ
とにより、所期の課題を解決したものである。
【0008】すなわち、本発明方法は活性汚泥を破砕
し、これに培養した微生物を混合し、乾燥させることに
よって乾燥微生物製剤を調製するものである。
【0009】本発明方法の実施に当たっては、活性汚泥
に含まれる細菌の細胞を超音波処理等によって破砕し、
エキス状としたものに、培養した微生物を混合すれば良
い。
【0010】活性汚泥のエキスに微生物を混合させた懸
濁液を乾燥する方法としては、ふすま等の穀物粉や無機
多孔質担体及びセルロースパウダー等の担体にこの懸濁
液を吹き付けて、急速乾燥させる方法が一般的であるけ
れども、公知の他の乾燥方法によっても実施可能であ
る。
【0011】
【作用】本発明によれば、活性汚泥を乾燥菌体保護剤と
して用いており、活性汚泥中の菌体内にPHBやタンパ
ク質、脂質、多糖類などが豊富に含まれているため、飢
餓状態や乾燥状態の下で、細菌の安定保存性に大きく寄
与しており、活性汚泥のエキスからなる菌体保護剤で微
生物の細胞表面をコーティングすることにより、乾燥処
理の際に微生物細胞内の水分が過度に奪われる虞がな
い。
【0012】また、活性汚泥エキス源として、廃水処理
施設等から出る余剰汚泥を利用することができるため、
生産コストの低減が図れる。
【0013】
【実施例】汚水処理用微生物として、長期安定保存が難
しいグラム陰性菌のうちフェノール分解能を有するシュ
ードモナスプチダ(Pseudomonas putida)BH株、及び同
pBH500株をモデル株として用いた。
【0014】なお、モデル株のpBH500株は、BH
株の染色体上からクローニングしたpheB(カテコー
ル2.3オキシゲナーゼ=C2.3O)遺伝子を組み換
えプラスミドとして元株(BH株)に戻し、カテコール
の代謝経路を補強することによりフェノール分解活性を
向上させた組み換え体であり、長期保存によって細菌の
持つ生理的活性(C2.3O活性)を維持できるかどう
かを調べるために用いた。
【0015】前記2つのモデル株をCGY培地(水1リ
ットルにカシトン:5g、グリセロール:5g、酵母エ
キス:1gを溶かしたもの)または、L培地(水1リッ
トルにペプトン:10g、酵母エキス:5g、塩化ナト
リウム:5g、グルコース:1gを溶かしたもの)にお
いて、30°Cの温度で24時間振盪培養し、その培養
液10mlを回転数10000rpm、10分間冷却遠
心して集菌し、上澄みをすて、1/15M燐酸緩衝液で
2回洗浄した。
【0016】他方、肉エキスペプトン尿素主体の合成下
水でバッチ培養された活性汚泥を回転数3000rp
m、15分間遠心分離し、集めた汚泥を燐酸緩衝液によ
って2回洗浄し、超音波ホモジナイザーを用いて10分
ないし15分間処理して細胞を破砕し、これを高圧蒸気
滅菌し、この活性汚泥エキス25gを1/15M燐酸緩
衝液(pH7.0)1リットルに溶かして保護剤溶液を
造った。
【0017】前記の培養した2つのモデル株の培養液1
0mlを保護剤溶液10mlに溶かし、この細菌懸濁液
10mlをセルロースパウダー(福井化学工業社製 5
0Mesh−Pass)10gに振りかけよく混合した
後、含水率が10%以下となるよう室温で2〜4時間真
空乾燥して製剤化し、5〜25°Cの室温で静置保存し
た。
【0018】このように調製した微生物製剤は、製剤
0.5gを5ppmトリポリ燐酸ナトリウム溶液50m
lに加え、30分〜1時間攪拌後適宜希釈し、CGY培
地に塗布して30°Cの温度で、15〜18時間培養し
た後、生育したコロニーを計数して、製剤1g当たりの
BH株およびpBH500株の生菌数の経時変化を83
日間にわたって測定した。この試験結果はそれぞれ図
1、図2のグラフに示したとおりであり、83日後の製
剤生菌数は、保護剤溶液として細胞を破壊した活性汚泥
エキスを用いたものが最も高く、BH株は7.4〜7.
9×107 、pBH500株は5.5〜5.6×106
cfu/gであり、両製剤について生菌数はほぼ平衡状
態に達していた。なお、pBH500株がBH株より生
菌数が低いのは、遺伝子組み換え体によるもので増強さ
れたC2.3O活性により菌自体に負担がかかっている
ために、保存性が低くなったと考えられる。
【0019】また、実施例のpBH500株製剤から成
育したコロニーはカテコールスプレーにより黄色に変色
することから、C2.3O活性を維持していることが確
認され、これによっても活性汚泥エキスを保護剤として
用いた製剤は長期保存によって細菌の生理的活性が失わ
れたり、衰えることがないことがわかった。
【0020】
【比較例1】1/15M燐酸緩衝液(pH7.0)にグ
ルタミン酸ナトリウムを5%(w/v)の割合で溶かし
た保護剤溶液を造り、実施例において培養されたBH株
およびpBH500株の培養液をこの保護剤溶液10m
lに溶かし、以下実施例と同様にこの細菌懸濁液をセル
ロースパウダーに振りかけよく混合した後、真空乾燥し
て製剤化し、この微生物製剤の生菌数の経時変化を調べ
た。この試験結果は図1および図2に示したとおりであ
り、実施例の製剤より明らかに劣るものであった。
【0021】
【比較例2】1/15M燐酸緩衝液(pH7.0)にグ
ルタミン酸ナトリウムを5%(w/v)、乳糖5%(w
/v)、ポリビニルピロリドン6%(w/v)の割合で
溶かした保護剤溶液を造り、実施例において培養された
BH株およびpBH500株の培養液をこの保護剤溶液
10mlに溶かし、以下実施例と同様にこの細菌懸濁液
をセルロースパウダーに振りかけよく混合した後、真空
乾燥して製剤化し、この微生物製剤の生菌数の経時変化
を調べた。この試験結果は図1および図2に示したとお
りであり、実施例の製剤より明らかに劣るものであっ
た。
【0022】
【比較例3】1/15M燐酸緩衝液(pH7.0)にグ
ルタミン酸ナトリウムを5%(w/v)、ペプトン5%
(w/v)の割合で溶かした保護剤溶液を造り、実施例
において培養されたBH株およびpBH500株の培養
液をこの保護剤溶液10mlに溶かし、以下実施例と同
様にこの細菌懸濁液をセルロースパウダーに振りかけよ
く混合した後、真空乾燥して製剤化し、この微生物製剤
の生菌数の経時変化を調べた。この試験結果は図1およ
び図2に示したとおりであり、実施例の製剤より明らか
に劣るものであった。
【0023】
【比較例4】実施例において培養されたBH株およびp
BH500株の培養液に保護剤を添加することなく、そ
のままセルロースパウダーに振りかけよく混合した後、
真空乾燥して製剤化し、以下実施例と同様にこの微生物
製剤の生菌数の経時変化を調べた。この試験結果は図1
および図2に示したとおりであり、時間にほぼ比例して
生菌数は減少し実施例の製剤より明らかに劣るものであ
った。
【0024】
【発明の効果】本発明方法によれば、従来、乾燥微生物
製剤として長期保存が難しかったグラム陰性菌において
も、常温常圧で保存して三ヶ月以上の長期間に亘って1
7 〜108 cfu/gの生菌数を維持することがで
き、酵素活性などの有益な生理的特性も維持できる。
【0025】また、細菌株によって異なる保護剤を使用
する必要がなく、製剤化後の維持管理も常温で保存でき
るなど操作が容易である。
【0026】更に、従来の乾燥保護剤に比較して、本発
明方法では活性汚泥エキス源として、既存の廃水処理施
設からでる余剰汚泥が利用できるため、生産コストが低
減できる。
【0027】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例及び比較例におけるBH株を用
いた乾燥製剤の経時変化を示すグラフ図
【図2】本発明の実施例及び比較例におけるpBH50
0株を用いた乾燥製剤の経時変化を示すグラフ図
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年5月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性汚泥を破砕し、これに培養した微生
    物を混合し、乾燥させることを特徴とする乾燥微生物製
    剤の製造方法。
  2. 【請求項2】 細胞が破砕された活性汚泥のエキスに、
    培養した微生物を混合し、この懸濁液を担体に付着させ
    て乾燥する乾燥微生物製剤の製造方法。
JP9208692A 1992-03-17 1992-03-17 乾燥微生物製剤の製造方法 Pending JPH05260953A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100350037C (zh) * 2006-03-30 2007-11-21 山东大学 专属有毒有机物降解干性好氧颗粒污泥的生产方法
JP2008126169A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Asahi Kasei Clean Chemical Co Ltd 下水処理方法
WO2016092990A1 (ja) * 2014-12-11 2016-06-16 三菱重工業株式会社 凍結乾燥汚泥の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016092990A1 (ja) * 2014-12-11 2016-06-16 三菱重工業株式会社 凍結乾燥汚泥の製造方法
JP2016112481A (ja) * 2014-12-11 2016-06-23 三菱重工業株式会社 凍結乾燥汚泥の製造方法

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