JPH0647395A

JPH0647395A - ２−ナフタレンスルホン酸の分解法

Info

Publication number: JPH0647395A
Application number: JP4961991A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiko Oe; 達彦大江; Kiyobumi Sakai; 清文酒井; Masao Kariya; 雅雄刈屋
Original assignee: Osaka City; Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Current assignee: JSR Corp; Osaka City
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1994-02-22

Abstract

(57)【要約】【構成】シュードモナス・セパチアに属する２−ナフ
タレンスルホン酸分解菌を２−ナフタレンスルホン酸を
含有する培地で培養することによるる２−ナフタレンス
ルホン酸の分解法。【効果】高濃度の２−ナフタレンスルホン酸を効率的
に分解することができる。従って、難分解性であるた
め、河川の汚染、公害の一因となっていた２−ナフタレ
ンスルホン酸を含む廃液の処理が容易になった。また、
２−ナフタレンスルホン酸を不純物として含む１−ナフ
タレンスルホン酸混合物より、２−ナフタレンスルホン
酸のみを選択的に分解することにより、高純度の１−ナ
フタレンスルホン酸を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２−ナフタレンスルホン
酸の分解法、更に詳細には、微生物を利用して高濃度の
２−ナフタレンスルホン酸を選択的に分解する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ナフタレンスルホン酸類は、化学工業に
おいて重要な製品であり、例えばナフタレンスルホン酸
のナトリウム塩は可溶化剤として、またアルキルナフタ
レンスルホン酸は界面活性剤や湿潤剤として、更にナフ
トールそしてナフチルアミンスルホン酸はアゾ色素の中
間原料として多量に使用されている。これらの化合物の
ほとんどは、２−ナフタレンスルホン酸を原料としてい
る。一般にスルホン酸基を持ったナフタレン化合物は、
微生物にとって難分解性で充分に分解されずに排水され
て、河川の汚染、公害の一因となっている。一方、α−
ナフトールの原料として有用な１−ナフタレンスルホン
酸を得る目的で、ナフタレンを濃硫酸を用いてスルホン
化すると、２−ナフタレンスルホン酸と１−ナフタレン
スルホン酸の混合物が得られ、この混合物から１−ナフ
タレンスルホン酸を選択的に効率よく単離することは困
難であった。このように、２−ナフタレンスルホン酸を
選択的に分解することは、化学工業上極めて重要であ
る。

【０００３】シュードモナスに属する微生物を利用して
２−ナフタレンスルホン酸を分解する方法としては、ブ
リロンらの研究［C.Brilon et al : Appl. Environ. Mi
crobiol., Vol.42, No.1, 39〜43, 1981］が知られてい
る。ブリロンらは、シュードモナス・エスピーＡ３およ
びシュードモナス・エスピーＣ２２という２種類の菌株
を用いて２−ナフタレンスルホン酸を分解している。し
かし、この分解処理に用いた２−ナフタレンスルホン酸
の濃度は、わずか０．０６重量％にすぎず、この方法は
ほとんど実用性のないものであった。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】従って、本発明の目的は、高濃度の２−ナ
フタレンスルホン酸を選択的に分解する能力のある微生
物を見つけだし、これを用いて２−ナフタレンスルホン
酸を効率よく分解する方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【０００５】そこで本発明者らは、上記課題を解決する
ため、１−ナフタレンスルホン酸を分解せず、２−ナフ
タレンスルホン酸のみを特異的に分解する微生物を求め
て、各地の土壌をスクリーニングした。まず第１次スク
リーニングで得られたナフタレンスルホン酸資化菌を更
に検討した結果、シュードモナス・セパチアに属する菌
のなかに高濃度の２−ナフタレンスルホン酸のみを酸化
的に分解し、１−ナフタレンスルホン酸には不活性な菌
を見出し、本発明を完成した。

【０００６】すなわち、本発明は、シュードモナス・セ
パチアに属する２−ナフタレンスルホン酸分解菌を２−
ナフタレンスルホン酸を含有する培地で培養することを
特徴とする２−ナフタレンスルホン酸の分解法を提供す
るものである。

【０００７】本発明方法に用いられる菌としては、シュ
ードモナス・セパチアに属し、２−ナフタレンスルホン
酸を選択的に分解する能力を有するものであれば特に制
限されないが、下記の菌学的性質を有するＭＳ−１株が
挙げられる。（１）形態ａ．細胞の大きさ：かん菌、０．８〜１または１．６〜
３．２μｍｂ．運動性の有無：運動性ありｃ．細胞の多形性及び胞子の有無：なしｄ．グラム染色性：− （２）培地における生育状態（肉汁寒天平板培養）ａ．円形、乳白色ｂ．コロニーの特徴：スムース、凸面状、光沢あり（３）生理学的性質ａ．硝酸塩の還元：＋ｂ．亜硝酸塩の還元：＋ｃ．Ｏ−Ｆテスト：− ｄ．インドールの生成：− ｅ．デンプンの加水分解：− ｆ．プロトカテキン酸の開裂：＋ｇ．アルギニンジヒドロラーゼ：− ｈ．色素（King's B medium）：− ｉ．ウレアーゼ：＋（弱）ｊ．カタラーゼ：＋ｋ．オキシダーゼ：＋（弱）ｌ．β−ガラクトシダーゼ：− ｍ．チトクロームオキシダーゼ：＋（弱）ｎ．リジンデカルボキシラーゼ：＋（弱）ｏ．エスクリンの加水分解：− ｐ．ケラチンの加水分解：− ｑ．カゼインの加水分解：− ｒ．生育温度：３７℃及び４１℃で生育するが、４５℃
では生育しないｓ．糖からの酸の生成Ｄ−グルコース：− 麦芽糖：＋ｔ．炭素化合物の資化性Ｌ−アラビノース：＋Ｄ−グルコース：＋Ｄ−マンノース：＋麦芽糖：− ショ糖：＋乳糖：− グリセリン：＋サリチル酸：＋（弱）クエン酸：＋マロン酸：＋Ｌ−リンゴ酸：＋Ｌ−アラニン：＋Ｌ−アルギニン：＋エタノール：＋酒石酸：＋レバン：− マンニトール：− Ｎ−アセチルグルコサ
ミン：＋グルコン酸：＋カプリル酸：＋アジピン酸：− フェニル酢酸：＋マレイン酸：＋

【０００８】この菌株について、上記の菌学的性質に基
づき、バージーズ・マニュアル・オブ・システマティッ
ク・バクテリオロジー（Bergey's Manual of Systemati
c Bacteriology）第１巻（１９８４）に記載の基準に従
って公知の菌株との異同を検討した結果、シュードモナ
ス・セパチアに属する新菌株と同定された。そこで、こ
の菌株を、シュードモナス・セパチアＭＳ−１と命名
し、工業技術院微生物工業技術研究所に微工研菌寄第１
２１０３号（ＦＥＲＭＰ−１２１０３）として寄託し
た。この菌株は、２−ナフタレンスルホン酸を資化し、
特異的に酸化的に分解することができ、２−ナフタレン
スルホン酸を唯一の炭素源として生育できる。

【０００９】本発明の方法で使用する培地としては、２
−ナフタレンスルホン酸を添加する以外は２−ナフタレ
ンスルホン酸分解菌が良好に生育し、かつ２−ナフタレ
ンスルホン酸を基質として充分に資化生育させるもので
あればいかなる組成の培地でも良い。なお、菌体増殖用
培地と２−ナフタレンスルホン酸資化、分解用培地とを
それぞれ組成の異なる培地としても良い。このように培
地を２種類使用する場合、菌体増殖用培地には２−ナフ
タレンスルホン酸を添加する必要はないが、分解用培地
には２−ナフタレンスルホン酸を添加する。ここで、本
発明方法を２−ナフタレンスルホン酸を含有する廃液の
処理方法として利用する場合は、当該廃液を培地に添加
すれば良い。また、２−ナフタレンスルホン酸と１−ナ
フタレンスルホン酸の混合液から１−ナフタレンスルホ
ン酸を単離する方法として利用する場合は、当該混合液
を培地に添加すれば良い。

【００１０】当該培地には、適当な炭素源、窒素源及び
無機塩などを含有させることができる。炭素源として
は、分解用培地の場合、２−ナフタレンスルホン酸単独
でよい。ただし、所望により、さらに２−ナフタレンス
ルホン酸分解菌が利用し得る他の炭素源を併用すること
ができる。かかる、他の炭素源としては、例えばグルコ
ース、廃糖蜜等の炭水化物、グリセリン、エタノールな
どのアルコール類、マロン酸、クエン酸などの有機酸な
どが挙げられる。また、菌体増殖用の培地の場合には、
これらの炭素源から１種又は２種以上を任意に選択して
用いることができる。

【００１１】窒素源としては、特に限定されないが、例
えば硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム等の無機窒素
化合物及びペプトンなどの有機窒素化合物が使用でき
る。有機窒素化合物を用いた場合、これには炭素も含ま
れているので、増殖用培地の場合、他の炭素源は必ずし
も必要ではない。また、無機塩類としては、各種のリン
酸塩、硫酸マグネシウムなどを使用できる。培地には、
更に微量の金属塩（例えば、鉄塩、マンガン塩など）を
含有させても良い。また、必要に応じて消泡剤等を添加
することもできる。

【００１２】培養方法としては、特に限定されず、例え
ば振盪培養法、深部攪拌培養法などを採用することがで
きる。培養温度は２７〜３０℃、ｐＨは６〜７．５とす
るのが好ましい。培養日数は反応の進行に応じて決定す
ることができるが、通常１〜２日が適当である。

【００１３】本発明方法を１−ナフタレンスルホン酸の
単離方法として利用する場合において、培養終了後、培
養液中に残存する１−ナフタレンスルホン酸の培養液か
らの分離精製は、一般の有機化合物の分離精製と同様の
手段、例えば溶媒抽出、カラムクロマトグラフィー、中
和、濃縮、結晶化などの当業者に周知の手段を適宜組み
合わせることによって行なうことができる。具体的に
は、培養液から菌体を遠心分離等によって除去したの
ち、上清を濃縮し、ついで酸性化して１−ナフタレンス
ルホン酸を沈澱させて固液分離する；あるいは、この上
清を酸性化したのち、酢酸エチル、クロロホルム等の有
機溶媒による溶媒抽出で１−ナフタレンスルホン酸を分
離する。得られた粗精製物は各種のクロマトグラフィ
ー、再結晶などの手段により精製することができる。

【００１４】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【００１５】実施例１本実施例は、２−ナフタレンスルホン酸と１−ナフタレ
ンスルホン酸を含む混合液から、２−ナフタレンスルホ
ン酸のみを分解し高純度の１−ナフタレンスルホン酸を
取得する方法を示す。下記に示す組成（重量％、以下同
じ）の培地を使用した。硫酸アンモニウム０．２％リン酸水素２カリウム０．２％リン酸水素２ナトリウム０．２％硫酸マグネシウム・７水塩０．０５％硫酸第１鉄・７水塩０．００１％硫酸マンガン・７水塩０．００１％炭素源０．５％

【００１６】培地は、ｐＨ７．０に調整後、濾過、滅菌
して使用した。この培地５０mlにシュードモナス・セパ
チアＭＳ−１の１白金耳を接種し、３０℃で一夜振盪培
養した。得られた培養液を３．５ｌの同様な培養地を仕
込んだ容量５ｌのジャーファーメンターに添加し、同時
に２−ナフタレンスルホン酸３０％を含む１−ナフタレ
ンスルホン酸７０ｇを添加して培養を行なった。培養条
件は、３０℃、ｐＨ７．０、攪拌数２００ｒｐｍ、通気
量１ｖ／ｖ／Ｍで２日間培養を行なった。培養終了後、
遠心分離によって菌体を除き、上清を減圧下で２００ml
に濃縮し、酸性下１−ナフタレンスルホン酸の結晶化を
行なった。得られた結晶は、元素分析、ＨＰＬＣ測定、
及びＮＭＲ分析により１−ナフタレンスルホン酸と確認
された。得られた１−ナフタレンスルホン酸の純度を高
速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって分析し
た結果、９９％の２−ナフタレンスルホン酸が除去され
ていた。また、１−ナフタレンスルホン酸の収率は９０
％以上であった。

【００１７】元素分析値（Ｃ₁₀Ｈ₈Ｏ₃Ｓ，％）計算値：Ｃ５７．６８，Ｈ３．８７，Ｏ２３．０
５，Ｓ１５．４０実測値：Ｃ５７．５８，Ｈ３．８９，Ｏ２３．０
８，Ｓ１５．４５

【００１８】実施例２炭素源を２−ナフタレンスルホン酸とした実施例１と同
じ培地５０mlにシュードモナス・セパチアＭＳ−１の１
白金耳を接種し、３０℃で一夜振盪培養した。得られた
培養液（菌懸濁液）を２−ナフタレンスルホン酸０．１
〜３％を含む同様の培地５００mlに添加し、３０℃、２
４時間振盪培養した。培養終了後、遠心分離によって菌
体を除去し、上清中の２−ナフタレンスルホン酸の残存
量をＨＰＬＣにて測定した。その結果、いずれの濃度で
も２−ナフタレンスルホン酸は完全に分解されていた。
一方、シュードモナス・エスピー３Ａを同様の方法にて
培養し、２−ナフタレンスルホン酸の分解能を調べたと
ころ、０．１％以下の濃度の場合には完全に分解した
が、これを超える濃度の場合には菌は生育しなかった。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、高濃度の２−ナフタレ
ンスルホン酸を効率的に分解することができる。従っ
て、難分解性であるため、河川の汚染、公害の一因とな
っていた２−ナフタレンスルホン酸を含む廃液の処理が
容易になった。また、２−ナフタレンスルホン酸を不純
物として含む１−ナフタレンスルホン酸混合物より、２
−ナフタレンスルホン酸のみを選択的に分解することに
より、高純度の１−ナフタレンスルホン酸を得ることが
できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シュードモナス・セパチアに属する２−ナ
フタレンスルホン酸分解菌を２−ナフタレンスルホン酸
を含有する培地で培養することを特徴とする２−ナフタ
レンスルホン酸の分解法。