JPH06153913A - 着色成分の脱色菌 - Google Patents

着色成分の脱色菌

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JPH06153913A
JPH06153913A JP4298923A JP29892392A JPH06153913A JP H06153913 A JPH06153913 A JP H06153913A JP 4298923 A JP4298923 A JP 4298923A JP 29892392 A JP29892392 A JP 29892392A JP H06153913 A JPH06153913 A JP H06153913A
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lignin
coloring
aspergillus
decolorizing
dye
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JP4298923A
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Takeshi Nakamura
中村  剛
Yonekazu Sakamoto
米和 阪本
Yoshitada Otani
嘉忠 大谷
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Unitika Ltd
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Unitika Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 リグニン、染料、フミン、メラノイジンの着
色成分の脱色能に優れたアスペルギルス(Aspergillus
)属に属する糸状菌および、その糸状菌を用いた脱色
方法。 【効果】 リグニン、染料、フミン、メラノイジンなど
の着色成分を極めて効率的かつ安全に脱色することがで
き、木材利用工業、染色工業、食品工業および廃水処理
等の脱色工程を必要とする広範な産業分野に大きく貢献
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、着色成分の脱色能力
に優れた微生物と、その微生物を用いて液中の着色成分
を脱色する方法に関するものである。さらに詳しくは、
この発明は、リグニン、染料、フミン、メラノイジンな
どの着色成分の脱色能に優れたアスペルギルス(Asperg
illus )属に属する糸状菌と、その糸状菌を用いた脱色
方法に関するものである。
【0002】この発明の脱色方法は、木材糖化、紙パル
プ製造等の各種木材利用工業、染色工業、精糖、醗酵等
の食品工業、廃水処理、し尿処理など、着色成分の脱色
工程を含むすべての技術分野において広く利用されるも
のである。
【0003】
【従来の技術】従来より、リグニン、染料、フミン、メ
ラノイジンなどの着色成分を脱色する方法として、硫酸
アルミニウムや塩化第二鉄などを用いた凝集沈澱、活性
炭などによる吸着、あるいは、塩素、過酸化水素、オゾ
ン等による酸化分解などの物理化学的処理方法が用いら
れてきたが、これらの脱色方法は、経済性や有効性と共
に安全性の点でも疑問を残している。
【0004】そこで、これらの問題点を解決する方法と
して、微生物を用いた新しい脱色方法が種々検討されて
いる。このような脱色方法の例としては、ペニシリウム
・ヤンチネラム(Penicillium janthinellum)を用いて
し尿や下水の色度成分を除去する方法(特公平3−58
78)や、プロイロータス(Pleurotus )属やオイリク
ラリア(Auricularia)属の担子菌を用いて発酵廃液を
脱色する方法(特公昭51−48391)、アスペルギ
ルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus )G−2−
6株を用いて廃糖蜜を脱色する方法(S. Ohmomo, et a
l. Agric. Biol. Chem. 51 3339-3346(1986))等が知ら
れている。
【0005】また、リグニンに関しては、コリオラス・
ベルジカラー(Coriolus versicolor )、ファネロケー
テ・クリソスポリウム(Phanerochaete chrysosporium
)等の白色腐朽菌にリグニン分解能力があることが広
く知られており(「化学大辞典9」、共立出版、p589〜
590 )、さらに担子菌ポロディスクラス・ペンデュラス
Porodisculus pendulus )を用いてリグニンを分解す
る方法(特公平3−32997)、ペニシリウム(Peni
cillium )属の糸状菌を用いてリグニンスルホン酸含有
培地を脱色する方法(特公平2−28395)等が知ら
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
各種菌株を用いて着色成分を脱色する従来の方法は、着
色成分濃度が非常に希薄なものを対象とし、かついずれ
も脱色に長期の日数を要するため、いまだ産業界で利用
可能な技術に達していなかった。なお、アスペルギルス
・フミガタス(Aspergillus fumigatus )に関しては、
これを用いたリグニンの分解例が報告されている(Kira
n L. Kadam, et al. Biotechnol. Bioeng. 28 394-404
(1986) )が、その場合には17日間の培養でも38%
のリグニンを分解するにしか過ぎず、脱色に関しては何
ら記載されていない。
【0007】このように、既存の微生物を用いた従来の
脱色方法では、着色成分を脱色するために長時間を要
し、かつ非効率的であるため、木材利用工業、染色工
業、食品工業、廃水処理、し尿処理などにおける脱色操
作を微生物で行うことは実用的ではなかった。この発明
は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従
来の微生物を用いた脱色方法の欠点を解消し、様々な着
色成分を効率よく、しかも確実に脱色することのできる
新規な微生物と、この微生物を用いた脱色方法を提供す
ることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、アスペルギルス(Aspergillus
属に属する新規な糸状菌と、この糸状菌を用いて液中の
リグニン、染料、フミンまたはメラノイジンの着色成分
を脱色する方法を提供する。すなわち、この発明の発明
者らは、従来既知の微生物よりも優れた脱色能を有する
微生物を求めて、森林、畑地、食品工場等の土壌および
腐朽材より採取した膨大な分離源と多数の検定法を組み
合わせて、検索分離を行った結果、京都府宇治市の土壌
中より分離したアスペルギルス(Aspergillus )属の糸
状菌が、リグニン、染料、フミン、メラノイジンなどの
着色物質と、グルコース等の糖類および硫酸アンモニウ
ム等の塩類を含む培地で良好に生育し、従来既知のコリ
オラス(Coriolus)属およびファネロケーテ(Phaneroc
haete )属の担子菌よりも急速に上記着色成分を脱色す
る事実を見いだし、この知見に基づいてこの発明を完成
させた。
【0009】以下、この発明について詳しく説明する。
この発明が提供する新規なアスペルギルス(Aspergillu
s )属の糸状菌は、アスペルギルス・フミガタス(Aspe
rgillus fumigatus )AC−1株として微生物工業技術
研究所に寄託されており(微工研菌寄第13075
号)、次のような菌学的性質を有している。I.形態 集落表面の色は青緑色、集落裏面の色は黄緑色であ
る。
【0010】集落表面の組織はビロード〜羊毛状であ
る。 栄養菌糸の色は、白色である。 分生子頭は、短い円柱形である。 分生子柄は、滑面である。 頂のうは、棍棒〜フラスコ形で先端が緑色である。
【0011】分生子は、亜球形でかつ粗面で直径が2
〜3μmである。 子嚢は、認められない。II.各培地における生育状態 ツアペック寒天培地での生育は、比較的早く25℃、
1週間で5cm以上に達する。
【0012】麦芽エキス寒天培地での生育状態もツア
ペック寒天培地の場合と類似している。III.生理的、生態的性質 最適生育条件 pHは3.5 〜4.5 、温度は、30〜42℃である。
【0013】生育の範囲 pH2.5 〜11、温度16〜48℃の範囲で良好に生育す
る。 顕著な特徴 pH5、温度28℃、5日間の培養でリグニン、染料、
フミンおよびメラノイジンの着色成分の80%以上を脱
色する。
【0014】以上の通りの性質を有するこの発明のアス
ペルギルス・フミガタス(Aspergillus・fumigatus)AC
−1株を各種の着色成分を含有する培地に植種し、培養
することにより、着色成分を培地中より急速に除去して
培地を脱色することができる。このような菌株の培養に
は、従来、糸状菌の培養で利用されている公知のものを
用いることができる。炭素源としては、グルコースの他
にフラクトース、マンノース、リボース、キシロース、
シュークロース、マルトース、マンニトール、デンプ
ン、エタノール、グリセリン等を用いることができる。
窒素源としては、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カリウ
ム、尿素等を用いることができる。培養温度は、16〜
48℃、培養液の初期のpHは、2.5 〜8の条件で、3
〜5日間の培養を行うことにより、着色成分の脱色が行
える。
【0015】この発明の処理方法が対象とする、脱色可
能な着色成分としては、リグニン、染料、フミン、メラ
ノイジンなどの従来、微生物では脱色が困難とされてい
た広範囲なものが含まれる。いずれの着色成分において
も、この発明の方法による脱色作用は極めて顕著であっ
て、広く、木材利用工業、染色工業、食品工業および廃
水処理等の分野に大きく貢献することができる。
【0016】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の脱色方法について説明する。
【0017】
【実施例1】アルカリリグニン(ナカライテスク社製)
を2g/lの割合で含有する溶液に、グルコース10g
/l、(NH4 2 SO4 1.5 g/l、KH2 PO4 1.
0 g/l、MgSO4 ・7H2 O 0.5g/lを加えpH
を5に調整し、さらに抗生物質クロラムフェニコールを
50mg/l添加して着色培養液を調整した。この培養液
の着色度は、OD420 (420nmの吸光度)で5.1 であ
った。
【0018】この培養液40mlを100mlの三角フラス
コに入れ、アスペルギルス・フミガタス(Aspergillus
fumigatus )AC−1株を1.5 g(湿菌体)植種し、2
8℃で振とう培養した。培養時における着色度(OD
420 )および湿菌体量の経時変化は図1に示したとおり
である。
【0019】この図1から明らかなように菌体は、培養
開始より24時間以内に初期の2倍以上に達したが、そ
れ以降、菌体の増加は見られなかった。一方、培養液の
着色度は、培養開始から40時間後、即ち、菌体の成育
が停止してから急激に低下し、80時間後では95%以
上の除去率となった。
【0020】
【実施例2】従来より、リグニン分解能が高いとされて
いるファネロケーテ・クリソスポリウム(Phanerochaet
e chrysosporium )IFO 31249(比較例1)、
およびコリオラス・ベルジカラー(Coriolus versicolo
r )IFO 8754(比較例2)と、この発明のアス
ペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus )A
C−1株とを実施例1と同様に培養し、それぞれの脱色
率について比較した。
【0021】結果は、表1に示した通りである。表1か
ら明らかなように、培養開始から78時間後において、
ファネロケーテ・クリソスポリウム(Phanerochaete ch
rysosporium )IFO 31249、およびコリオラス
・ベルジカラー(Coriolus versicolor )IFO 87
54の脱色率がそれぞれ約52%、約25%であるのに
対し、この発明のアスペルギルス・フミガタス(Asperg
illus fumigatus )AC−1株は脱色率95%以上と非
常に高いリグニン脱色能を有していた。
【0022】
【表1】
【0023】
【実施例3】供試着色物質として醤油廃液、フミン酸
(ナカライテスク社製)、分散染料カヤロン ポリエス
テル レッド(日本化薬製)、酸性染料 スミノール
ファースト レッド B conc.(住友化学製)、含金染
料 イルガロン レッドブラウン RL(チバガイギー
製)、直接染料 カヤラス スーパー ブルー FFR
L(日本化薬製)、反応染料 レバフィックス ブリル
ブルー E−BRA(バイエルジャパン製)、建染染料
インダスレン ブルー BC(ビーエーエスエフ製)
を用いて着色培養液を調整し、この発明のアスペルギル
ス・フミガタス(Aspergillus fumigatus) を植種して実
施例1と同様に培養した。着色成分の濃度は、フミン酸
は4.6 g/l、染料については、いずれも0.6 g/lで
ある。5日間の培養での脱色率は表2に示したとおりで
ある。
【0024】表2より明らかなように、この発明のアス
ペルギルス・フミガタス(Aspergillus fumigatus )A
C−1株は、これらの着色物質に対してもいずれも80
%以上の脱色率を有していた。なお、供試着色物質とし
て、メラノイジンの着色成分を試験した場合にも、ほぼ
同様の結果が得られた。
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この発明に
よって、リグニン、染料、フミン、メラノイジンなどの
着色成分を極めて効率的かつ安全に脱色することが可能
となる。木材利用工業、染色工業、食品工業および廃水
処理等の脱色が問題となっている産業分野にこの発明は
大きく貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図1】リグニンを含有した培地におけるアスペルギル
ス・フミガタス(Aspergillusfumigatus )AC−1株
の菌体量と着色度の経時的変化を示した相関図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:66)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アスペルギルス(Aspergillus )属に属
    する糸状菌。
  2. 【請求項2】 アスペルギルス・フミガタス(Aspergil
    lus fumigatus )AC−1株(微工研菌寄大13073
    号)である請求項1の糸状菌。
  3. 【請求項3】 請求項1または2の糸状菌を用いて液中
    の着色成分を脱色する方法。
  4. 【請求項4】 リグニンの着色成分を脱色する請求項3
    の方法。
  5. 【請求項5】 染色の着色成分を脱色する請求項3の方
    法。
  6. 【請求項6】 フミンの着色成分を脱色する請求項3の
    方法。
  7. 【請求項7】 メラノイジンの着色成分を脱色する請求
    項3の方法。
JP4298923A 1992-11-09 1992-11-09 着色成分の脱色菌 Pending JPH06153913A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007518406A (ja) * 2004-01-13 2007-07-12 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. 食品の酵素的漂白のための新規のプロセス
CN107698693A (zh) * 2017-11-17 2018-02-16 湖南农业大学 一种水果多糖脱色方法

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