JPH0771481B2 - 有機ｃ−ｓ結合開裂のための細菌産生抽出物および酵素 - Google Patents
有機ｃ−ｓ結合開裂のための細菌産生抽出物および酵素Info
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- JPH0771481B2 JPH0771481B2 JP3000027A JP2791A JPH0771481B2 JP H0771481 B2 JPH0771481 B2 JP H0771481B2 JP 3000027 A JP3000027 A JP 3000027A JP 2791 A JP2791 A JP 2791A JP H0771481 B2 JPH0771481 B2 JP H0771481B2
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- C07K1/113—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides without change of the primary structure
- C07K1/1133—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by chemical modification of precursor peptides without change of the primary structure by redox-reactions involving cystein/cystin side chains
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- C12P21/06—Preparation of peptides or proteins produced by the hydrolysis of a peptide bond, e.g. hydrolysate products
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機的に結合した硫黄を
炭質物質からその炭質物質の発熱量を保持しながら選択
的に除去することに関する。本発明の方法は硫黄含有石
炭および硫黄含有石油のような化石燃料からの有機硫黄
の除去においてロードコッカス・ロードクラウス菌株Ａ
ＴＣＣ第５３９６８番およびバチルス・スフェリクス菌
株ＡＴＣＣ第５３９６９番の細菌産生抽出物および酵素
を用いる。
炭質物質からその炭質物質の発熱量を保持しながら選択
的に除去することに関する。本発明の方法は硫黄含有石
炭および硫黄含有石油のような化石燃料からの有機硫黄
の除去においてロードコッカス・ロードクラウス菌株Ａ
ＴＣＣ第５３９６８番およびバチルス・スフェリクス菌
株ＡＴＣＣ第５３９６９番の細菌産生抽出物および酵素
を用いる。
【０００２】
【従来の技術】石炭および石油のような炭質燃料の硫黄
含有量は環境への有害な影響のためにこのような物質の
相当な量の利用の妨げとなっている。無機黄鉄鉱性硫黄
および有機的に結合した硫黄はそれぞれ石炭の約３．５
重量％程度含まれていることがある。黄鉄鉱性硫黄は重
液選鉱、選択的凝集、浮遊選鉱、ジグ選鉱、磁力選鉱、
浸出および水硫化などの方法によって比較的容易に除去
されることが見出だされた。硫黄細菌（Ｔｈｉｏｂａｃ
ｉｌｌｕｓ）種およびスルホロバス（Ｓｕｌｆｏｌｏｂ
ｕｓ）種のような細菌を用いて無機黄鉄鉱性硫黄を酸化
することによるその微生物代謝が知られている。エリグ
ー・シー・エイ（Ｅｌｉｇｗｅ．Ｃ．Ａ．）、「石炭の
微生物による脱硫化（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｅｓｕｌ
ｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏａｌ）」、Ｆｕｅ
ｌ、６７、４５１〜４５８（１９８８）。これらの化学
無機栄養生物は無機黄鉄鉱性硫黄化合物をエネルギー源
として用いることができ、しかも石炭から数日間で９０
％以上の無機黄鉄鉱性硫黄を除去することが可能であ
る。チオバチルス・フェロオキシダンス（Ｔｈｉｏｂａ
ｃｉｌｉｕｓ ｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ）は石炭から
黄鉄鉱性硫黄を除去するのに適当なものとして米国特許
第４，２０６，２８８号明細書に示されている。
含有量は環境への有害な影響のためにこのような物質の
相当な量の利用の妨げとなっている。無機黄鉄鉱性硫黄
および有機的に結合した硫黄はそれぞれ石炭の約３．５
重量％程度含まれていることがある。黄鉄鉱性硫黄は重
液選鉱、選択的凝集、浮遊選鉱、ジグ選鉱、磁力選鉱、
浸出および水硫化などの方法によって比較的容易に除去
されることが見出だされた。硫黄細菌（Ｔｈｉｏｂａｃ
ｉｌｌｕｓ）種およびスルホロバス（Ｓｕｌｆｏｌｏｂ
ｕｓ）種のような細菌を用いて無機黄鉄鉱性硫黄を酸化
することによるその微生物代謝が知られている。エリグ
ー・シー・エイ（Ｅｌｉｇｗｅ．Ｃ．Ａ．）、「石炭の
微生物による脱硫化（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｅｓｕｌ
ｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏａｌ）」、Ｆｕｅ
ｌ、６７、４５１〜４５８（１９８８）。これらの化学
無機栄養生物は無機黄鉄鉱性硫黄化合物をエネルギー源
として用いることができ、しかも石炭から数日間で９０
％以上の無機黄鉄鉱性硫黄を除去することが可能であ
る。チオバチルス・フェロオキシダンス（Ｔｈｉｏｂａ
ｃｉｌｉｕｓ ｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ）は石炭から
黄鉄鉱性硫黄を除去するのに適当なものとして米国特許
第４，２０６，２８８号明細書に示されている。
【０００３】バチルス・スルファスポルター（Ｂａｃｉ
ｉｌｕｓ ｓｎｌｆａｓｐｏｒｔａｒｅ）ＡＴＣＣ３９
９０９は黄鉄鉱性硫黄と有機硫黄との区別なく石炭から
硫黄を除去することが可能であることが米国特許第４，
６３２，９０６号明細書に示された。硫黄化合物に富む
現場での増殖によって調製され、続いて石炭存在下で増
殖させた７種類のグラ陰性桿菌（ＡＴＣＣ３９３２７）
の未同定の混合培養物は米国特許第４，６５９，６７０
号明細書に示されたように石炭の硫黄含有量を約２０％
／日で減少させ、大部分は有機硫黄の減少であることが
分かった。
ｉｌｕｓ ｓｎｌｆａｓｐｏｒｔａｒｅ）ＡＴＣＣ３９
９０９は黄鉄鉱性硫黄と有機硫黄との区別なく石炭から
硫黄を除去することが可能であることが米国特許第４，
６３２，９０６号明細書に示された。硫黄化合物に富む
現場での増殖によって調製され、続いて石炭存在下で増
殖させた７種類のグラ陰性桿菌（ＡＴＣＣ３９３２７）
の未同定の混合培養物は米国特許第４，６５９，６７０
号明細書に示されたように石炭の硫黄含有量を約２０％
／日で減少させ、大部分は有機硫黄の減少であることが
分かった。
【０００４】石炭からの有機硫黄の酵素的除去について
の理論概念の可能性は、ガイザ・オー・ジー（Ｎｇａｉ
ｚａ，Ｏ．Ｇ．）、ワイズ・ディー・エル（Ｗｉｓｅ，
Ｄ．Ｌ．）およびギルバート・アイ・アール（Ｇｉｌｂ
ｅｒｔ，Ｉ．Ｒ．）により、「有機硫黄の石炭からの酵
素的除去（Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｕｌｆｕｒ ｆｒｏｍ Ｃｏａ
ｌ）」、Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｆｕｅｌ Ｃｈ
ｅｍ．、３３（４）、６２３〜６３０頁（１９８８）に
示唆された。
の理論概念の可能性は、ガイザ・オー・ジー（Ｎｇａｉ
ｚａ，Ｏ．Ｇ．）、ワイズ・ディー・エル（Ｗｉｓｅ，
Ｄ．Ｌ．）およびギルバート・アイ・アール（Ｇｉｌｂ
ｅｒｔ，Ｉ．Ｒ．）により、「有機硫黄の石炭からの酵
素的除去（Ｅｎｚｙｍａｔｉｃ Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｕｌｆｕｒ ｆｒｏｍ Ｃｏａ
ｌ）」、Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｆｕｅｌ Ｃｈ
ｅｍ．、３３（４）、６２３〜６３０頁（１９８８）に
示唆された。
【０００５】ヒドロゲナーゼ産生微生物である硫酸塩還
元菌（Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏｄｅｓｕｌｆｒｉｃ
ａｎｓ）およびスポロビブリオ属（Ｓｐｏｒｏｖｉｂｒ
ｉｏ）の存在下、水素と接触させることによって石油炭
化水素から硫黄を除去し、続いて気体生成物の形態で硫
黄を除去することは米国特許第２，６４１，５６４号明
細書に示されている。シュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏ
ｍｏｎａｓ）による石油からの硫黄の除去はＣ−Ｃ開裂
によるものであることがハードデジェン・エフ・ジェイ
（Ｈａｒｔｄｅｇｅｎ，Ｆ．Ｊ．）、コバーン・ジェイ
・エム（Ｃｏｂｕｒｎ，Ｊ．Ｍ．）およびロバーツ・ア
ール・エル（Ｒｏｂｅｒｔｓ，Ｒ．Ｌ．）、「微生物に
よる石油の脱硫化（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｅｓｕｌｆ
ｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ）」、
ケム・エング・プログレス（Ｃｈｅｍ，Ｅｎｇ，Ｐｒｏ
ｇｒｅｓｓ）、８０巻、第５号、６３〜６７頁（１９８
４）に示されている。石油から硫黄を除去するための種
々のシュードモナスについての一般的な内容はエッカー
ト・ヴイ（Ｅｃｋａｒｔ，Ｖ．）、ヒーク・ダブリュー
（Ｈｉｅｋｅ，Ｗ．）、バオフ・ジェイ（Ｂａｕｃｈ，
Ｊ．）およびゲンチュ・エイチ（Ｇｅｎｔｚｓｃｎ，
Ｈ．）、「微生物による石油および重質石油留分の脱硫
化。１．ロマシュキノ原油の微生物による好気的脱硫化
の研究（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａ
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍａｎｄ Ｈｅａｖ
ｙ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｆｒａｃｔｉｏｎｓ，１．Ｓ
ｔｕｄｉｅｓ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｅｒｏｂ
ｉｃ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｏｍ
ａｓｈｋｉｎｏ Ｃｒｕｄｅ Ｏｉｌ）」、ケミカル・
アブストラクツ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ
ｓ）、９４巻、第１４２２３０ｑ号（１９８１）；エッ
カード・ヴイ、ヒーク・ダブリュー、バオフ・ジェイお
よびゲンチュ・エイチ、「微生物による石油および重質
石油留分の脱硫化。２．微生物の好気的脱硫化による燃
料−Ｄ−油の化学的組成の変化（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ
Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌ
ｅｕｍ ａｎｄ Ｈｅａｖｙ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｆ
ｒａｃｔｉｏｎｓ，３．Ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆＦｕ
ｅｌ−Ｄ−Ｏｉｌ ｂｙ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｅｒ
ｏｂｉｃ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ）」、ケミ
カル・アブストラクツ、９７巻、第１４７２５９ｃ号
（１９８２）；リー・ミン・ジャイ（Ｌｅｅ，Ｍｉｎ
Ｊａｉ）およびオー・ミュン・ソー（Ｏｈ，Ｍｙｕｎｇ
Ｓｏｏ）、「硫黄還元微生物の単離、同定および生理
学的性質（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ， Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃ
ａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃ
ｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆＳｏｍｅ Ｓｕｌ
ｆｕｒ−Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｂｅｓ）」、ケ
ミカル・アブストラクツ、７８巻、第９４６０５ｍ号
（１９７３）；バオフ・ジェイ、ゲンチュ・エイチ、ヒ
ーク・ダブリュー・エッカート・ヴイ、ケーラー・エム
（Ｋｏｅｈｌｅｒ，Ｍ．）、およびバベンツィン・エイ
チ・ビー（Ｂａｂｅｎｚｉｎ，Ｈ．Ｂ．）、「重質石油
留分の微生物による酸化脱硫化（Ｏｘｉｄａｔｉｖｅ
Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉ
ｚａｔｉｏｎ ｏｆＨｅａｖｙ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ
Ｆｒａｃｔｉｏｎｓ）」、ケミカル・アブストラクツ、
８３巻、第８２５３０ｙ号（１９７５）；およびユダ・
サダユキ（Ｙｕｄａ，Ｓａｄａｙｕｋｉ）、「シュード
モナス・ハコネンシスによる石油の脱硫化（Ｐｅｔｒｏ
ｌｅｕｍ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ Ｐ
ｓｅｄｏｍｏｎａｓ ｈａｃｏｎｅｎｓｉｓ）」、ケミ
カル・アブストラクツ、８４巻、第４６９８３ｊ号（１
９７６）に示されている。微生物によって硫黄を石油か
ら除去する場合、チオバチルス・チオオキシダンス（Ｔ
ｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｉｏｏｘｉｄａｎｓ）は最
も効果的なＳ−酸化剤として、そしてシュードモナス・
プトレファシエンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔ
ｒｅｆａｃｉｅｎｓ）および硫酸塩還元菌（Ｄｅｓｕｌ
ｆｏｖｉｂｒｉｏ ｄｅｓｕｌｆｒｉｃａｎｓ）は最も
効果的なＳ−還元剤として同定された。リー・エム・ジ
ェイ（Ｌｅｅ，Ｍ．Ｊ．）、ハー・ワイ・シー（Ｈａ
ｈ，Ｙ．Ｃ．）およびリー・ケイ・ダブリュー（Ｌｅ
ｅ，Ｋ．Ｗ．）、「微生物による石油の脱硫化。Ｉ．硫
黄酸化細菌および硫黄還元細菌の単離および同定（Ｄｅ
ｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ
ｂｙ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍａ，Ｉ．Ｉｓｏｌａ
ｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏ
ｆ Ｓｕｌｆｕｒ−Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｎｄ −Ｒ
ｅｄｕｃｉｎｇ Ｂａｃｔｅｒｉａ）」、ケミカル・ア
ブストラクツ、８５巻、第１５６４１４ｄ号（１９７
６）；リー・エム・ジェイ、ハー・ワイ・シー、および
リー・ケイ・ダブリュー、「微生物による石油の脱硫
化。ＩＩＩ．脱硫化細菌との接触反応による石油の脱硫
化（Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒ
ｏｌｅｕｍ ｂｙ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉａｍａ Ｉ
ＩＩ．Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔ
ｒｏｌｅｕｍ ｂｙ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｒｅａｃｔｉｏ
ｎ ｗｉｔｈ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｚｉｎｇ Ｂａｃｔｅ
ｒｉａ）」、ケミカル・アブストラクツ、８５巻、第１
４５４４８ｓ号（１９７６）。
元菌（Ｄｅｓｕｌｆｏｖｉｂｒｉｏｄｅｓｕｌｆｒｉｃ
ａｎｓ）およびスポロビブリオ属（Ｓｐｏｒｏｖｉｂｒ
ｉｏ）の存在下、水素と接触させることによって石油炭
化水素から硫黄を除去し、続いて気体生成物の形態で硫
黄を除去することは米国特許第２，６４１，５６４号明
細書に示されている。シュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏ
ｍｏｎａｓ）による石油からの硫黄の除去はＣ−Ｃ開裂
によるものであることがハードデジェン・エフ・ジェイ
（Ｈａｒｔｄｅｇｅｎ，Ｆ．Ｊ．）、コバーン・ジェイ
・エム（Ｃｏｂｕｒｎ，Ｊ．Ｍ．）およびロバーツ・ア
ール・エル（Ｒｏｂｅｒｔｓ，Ｒ．Ｌ．）、「微生物に
よる石油の脱硫化（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｅｓｕｌｆ
ｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ）」、
ケム・エング・プログレス（Ｃｈｅｍ，Ｅｎｇ，Ｐｒｏ
ｇｒｅｓｓ）、８０巻、第５号、６３〜６７頁（１９８
４）に示されている。石油から硫黄を除去するための種
々のシュードモナスについての一般的な内容はエッカー
ト・ヴイ（Ｅｃｋａｒｔ，Ｖ．）、ヒーク・ダブリュー
（Ｈｉｅｋｅ，Ｗ．）、バオフ・ジェイ（Ｂａｕｃｈ，
Ｊ．）およびゲンチュ・エイチ（Ｇｅｎｔｚｓｃｎ，
Ｈ．）、「微生物による石油および重質石油留分の脱硫
化。１．ロマシュキノ原油の微生物による好気的脱硫化
の研究（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａ
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍａｎｄ Ｈｅａｖ
ｙ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｆｒａｃｔｉｏｎｓ，１．Ｓ
ｔｕｄｉｅｓ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｅｒｏｂ
ｉｃ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｏｍ
ａｓｈｋｉｎｏ Ｃｒｕｄｅ Ｏｉｌ）」、ケミカル・
アブストラクツ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ
ｓ）、９４巻、第１４２２３０ｑ号（１９８１）；エッ
カード・ヴイ、ヒーク・ダブリュー、バオフ・ジェイお
よびゲンチュ・エイチ、「微生物による石油および重質
石油留分の脱硫化。２．微生物の好気的脱硫化による燃
料−Ｄ−油の化学的組成の変化（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ
Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌ
ｅｕｍ ａｎｄ Ｈｅａｖｙ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｆ
ｒａｃｔｉｏｎｓ，３．Ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆＦｕ
ｅｌ−Ｄ−Ｏｉｌ ｂｙ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ａｅｒ
ｏｂｉｃ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ）」、ケミ
カル・アブストラクツ、９７巻、第１４７２５９ｃ号
（１９８２）；リー・ミン・ジャイ（Ｌｅｅ，Ｍｉｎ
Ｊａｉ）およびオー・ミュン・ソー（Ｏｈ，Ｍｙｕｎｇ
Ｓｏｏ）、「硫黄還元微生物の単離、同定および生理
学的性質（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ， Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃ
ａｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃ
ｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆＳｏｍｅ Ｓｕｌ
ｆｕｒ−Ｒｅｄｕｃｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｂｅｓ）」、ケ
ミカル・アブストラクツ、７８巻、第９４６０５ｍ号
（１９７３）；バオフ・ジェイ、ゲンチュ・エイチ、ヒ
ーク・ダブリュー・エッカート・ヴイ、ケーラー・エム
（Ｋｏｅｈｌｅｒ，Ｍ．）、およびバベンツィン・エイ
チ・ビー（Ｂａｂｅｎｚｉｎ，Ｈ．Ｂ．）、「重質石油
留分の微生物による酸化脱硫化（Ｏｘｉｄａｔｉｖｅ
Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉ
ｚａｔｉｏｎ ｏｆＨｅａｖｙ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ
Ｆｒａｃｔｉｏｎｓ）」、ケミカル・アブストラクツ、
８３巻、第８２５３０ｙ号（１９７５）；およびユダ・
サダユキ（Ｙｕｄａ，Ｓａｄａｙｕｋｉ）、「シュード
モナス・ハコネンシスによる石油の脱硫化（Ｐｅｔｒｏ
ｌｅｕｍ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ Ｐ
ｓｅｄｏｍｏｎａｓ ｈａｃｏｎｅｎｓｉｓ）」、ケミ
カル・アブストラクツ、８４巻、第４６９８３ｊ号（１
９７６）に示されている。微生物によって硫黄を石油か
ら除去する場合、チオバチルス・チオオキシダンス（Ｔ
ｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓｔｈｉｏｏｘｉｄａｎｓ）は最
も効果的なＳ−酸化剤として、そしてシュードモナス・
プトレファシエンス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔ
ｒｅｆａｃｉｅｎｓ）および硫酸塩還元菌（Ｄｅｓｕｌ
ｆｏｖｉｂｒｉｏ ｄｅｓｕｌｆｒｉｃａｎｓ）は最も
効果的なＳ−還元剤として同定された。リー・エム・ジ
ェイ（Ｌｅｅ，Ｍ．Ｊ．）、ハー・ワイ・シー（Ｈａ
ｈ，Ｙ．Ｃ．）およびリー・ケイ・ダブリュー（Ｌｅ
ｅ，Ｋ．Ｗ．）、「微生物による石油の脱硫化。Ｉ．硫
黄酸化細菌および硫黄還元細菌の単離および同定（Ｄｅ
ｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ
ｂｙ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍａ，Ｉ．Ｉｓｏｌａ
ｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏ
ｆ Ｓｕｌｆｕｒ−Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ ａｎｄ −Ｒ
ｅｄｕｃｉｎｇ Ｂａｃｔｅｒｉａ）」、ケミカル・ア
ブストラクツ、８５巻、第１５６４１４ｄ号（１９７
６）；リー・エム・ジェイ、ハー・ワイ・シー、および
リー・ケイ・ダブリュー、「微生物による石油の脱硫
化。ＩＩＩ．脱硫化細菌との接触反応による石油の脱硫
化（Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒ
ｏｌｅｕｍ ｂｙ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉａｍａ Ｉ
ＩＩ．Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔ
ｒｏｌｅｕｍ ｂｙ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｒｅａｃｔｉｏ
ｎ ｗｉｔｈ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｚｉｎｇ Ｂａｃｔｅ
ｒｉａ）」、ケミカル・アブストラクツ、８５巻、第１
４５４４８ｓ号（１９７６）。
【０００６】炭質分子内で化学的に結合している有機硫
黄は化学的かまたは生物学的手段によって除去する必要
がある。ジベンゾチオフェン（ＤＢＴ）は、有機硫黄が
石炭および石油のような天然に存在する有機炭質燃料に
存在している代表的な形態であると大多数の者に認めら
れる有機硫黄化合物であり、しかも有機硫黄化合物の微
生物による代謝の中心となる化合物である。ＤＢＴの代
謝についての研究は、ＤＢＴを代謝することが可能な微
生物を単離した若干の研究者によって進められており、
例えば、アシネトバクター属（Ａｃｉｎｅｔｂａｃｔｅ
ｒ）、マリク・ケイ・エイ（Ｍａｌｉｋ，Ｋ．Ａ．）、
「原油およびその環境からの微生物による有機硫黄の除
去。新しい展望（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｒｅｍｏｖａｌ
ｏｆＯｒｇａｎｉｃ Ｓｕｌｆｕｒ ｆｒｏｍ Ｃｒ
ｕｄｅ Ｏｉｌ ａｎｄ ｔｈｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅ
ｎｔ：Ｓｏｍｅ Ｎｅｗ Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ
ｓ）」、プロセス・バイオケム（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｂｉ
ｏｃｈｅｍ．）、１３（９）、１０〜１３（１９７
８）：アルトロバクター属（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅ
ｒ）、ネクト・エイ・ティー、２世（Ｋｎｅｃｈｔ，
Ａ．Ｔ．，Ｊｒ．）、ルイジアナ州立大学学位請求論
文、整理番号６２１２３５（１９６１）；バイジェリン
キア属（Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋｉａ）、ラボアデ・エイ
・エル（Ｌａｂｏｒｄｅ，Ａ．Ｌ．）およびギブソン・
ディー・ティー（Ｇｉｂｓｏｎ，Ｄ．Ｔ．）、「バイジ
ェリンキア種によるジベンゾチオフェンの代謝（Ｍｅｔ
ａｂｏｌｉｓｍ ｏｆ Ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅ
ｎｅ ｂｙ ａ ＢｅｉｊｅｒｉｎｃｋｉａＳｐｅｃｉ
ｅｓ）」、アプル・エンバイロン・ミクロバイオル（Ａ
ｐｐｌ，Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ．）、３
４、７８３〜７９０（１９７７）；根粒菌（Ｒｈｉｚｏ
ｂｉｕｍ）、マリク・ケイ・エイ（上記）；シュードモ
ナス属、ホー・シー・ティー（Ｈｏｕ，Ｃ．Ｔ．）およ
びラスキン・エイ・アイ（Ｌａｓｋｉｎ，Ａ．Ｉ．）、
「ジベンゾチオフェンの微生物による変換（Ｍｉｃｒｏ
ｂｉａｌ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｂｅｎｚ
ｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）」、デヴ・インド・ミクロバイ
オル（Ｄｅｖ．Ｉｎｄ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．）、１
７、３５１〜３６２（１９７６）；イズビスター・ジェ
イ・ディー（Ｉｓｂｉｓｔｅｒ，Ｊ．Ｄ．）およびコビ
リンスキー・イー・エイ（Ｋｏｂｙｌｉｎｓｋｉ．Ｅ．
Ａ．）、「高硫黄石炭の処理および利用における微生物
による石炭の脱硫化（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｅｓｕｌ
ｆｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏａｌｉｎ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆＨ
ｉｇｈＳｕｌｆｕｒ Ｃｏａｌｓ）」、コール・サイエ
ンス・アンド・テクノロジー・シリーズ（Ｃｏａｌ Ｓ
ｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｒｉ
ｅｓ）、第９号、６２７、アッティア・ワイ・エイ（Ａ
ｔｔｉａ，Ｙ．Ａ．）監修、アムステルダム、エルセビ
ア（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ）（１９８５）；ネクト・エイ・
ティー２世、（上記）；コダマ・ケイ（Ｋｏｄａｍａ，
Ｋ）、ナカタニ・エス（Ｎａｋａｔａｎｉ，Ｓ）、ウメ
ハラ・ケイ（Ｕｍｅｈａｒａ，Ｋ．）、シミズ・ケイ
（Ｓｈｉｍｉｚｕ，Ｋ．）、ミノダ・ワイ（Ｍｉｎｏｄ
ａ，Ｙ．）およびヤマダ・ケイ（Ｙａｍａｄａ，
Ｋ．）、「石油硫黄化合物の微生物による変換。ジベン
ゾチオフェンからの生成物の単離および同定（Ｍｉｃｒ
ｏｂｉａｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｓ
ｕｌｆｕｒ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒ
ｏｄｕｃｔｓ ｐｒｏｍ Ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈ
ｅｎｅ）」、アグル・バイオログ・ケム（Ａｇｒ．Ｂｉ
ｏｌｏｇ．Ｃｈｅｍ．）、３４、１３２０〜１３２４
（１９７０）；モンティセロ・ディー・ジェイ（Ｍｏｎ
ｔｉｃｅｌｌｏ，Ｄ．Ｊ．）、バッカー・ディー（Ｂａ
ｋｋｅｒ，Ｄ．）およびフィナティー・ダブリュー・ア
ール（Ｆｉｎｎｅｒｔｙ，Ｗ．Ｒ．）「シュードモナス
種によるジベンゾチオフェンのプラスミド仲介分解（Ｐ
ｌａｓｍｉｄ Ｍｅｄｉａｔｅｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉ
ｏｎ ｏｆ Ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ ｂｙ
Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ｓｐｅｃｉｅｓ）」、アプ
ル・エンバイロン・ミクロバイオル、４９、７５６〜７
６０（１９８５）；スルホロロバス属（Ｓｕｌｆｏｌｏ
ｂｙｓ）、カルギ・エフ（Ｋａｒｇｉ，Ｆ．）およびロ
ビンソン・ジェイ・エム（Ｒｏｂｉｎｓｏｎ，Ｊ．
Ｍ．）、「高温生物スルホロバス・アシドカルダリウス
によるジベンゾチオフェンの微生物酸化（Ｍｉｃｒｏｂ
ｉａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｂｅｎｚｏｔ
ｈｉｏｐｈｅｎｅ ｂｙ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｈｉ
ｌｉｃ Ｏｒｇａｎｉｓｍｓ Ｓｕｌｆｏｌｏｂｕｓ
ａｃｉｄｏｃａｌｄａｒｉｕｓ）」、バイオテク・アン
ド・バイオエング（Ｂｉｏｔｅｃｈ．ａｎｄＢｉｏｅｎ
ｇ．）、１２６、６８７〜６９０（１９８４）が挙げら
れる。イズビスターら（上記）の場合を除く前記のそれ
ぞれの場合の微生物によるＤＢＴ分解経路は、コダマら
（上記）によって最初に確証されたＤＢＴの微生物分解
経路によるＣ−Ｃ結合の開裂によるものである。Ｃ−Ｃ
結合開裂による有機硫黄含有炭質物質の微生物分解によ
り、炭質燃料の発熱量が多量に損なわれる。コダマら
（上記）のＤＢＴのＣ−Ｃ結合開裂微生物分解によれ
ば、硫黄含有最終生成物は３−ヒドロキシベンゾチオフ
ェンスルホキシド、２−ホルミルベンゾチオフェンまた
はベンゾチオフェンである。したがって、分子から炭素
を除去することなく、その分子から硫黄を除去する微生
物分解経路を辿ることが望ましく、それによって炭素分
解経路で可能であるよりも更に大きく燃料の発熱量が保
持される。このような有機基質の硫黄特異性代謝は有機
硫黄含有分子中の炭素−硫黄結合の開裂を必要とする。
ジベンゾチオフェンについての硫黄特異性代謝の場合、
最終生成物は２−ヒドロキシビフェニル、硫酸塩および
バイオマスである。このＣ−Ｓ開裂経路はジベンゾチオ
フェン→ジベンゾチオフェンスルホキシド→ジベンゾチ
オフェンスルホン→スルホン酸ジベンゾチオフェン→２
−ヒドロキシビフェニル−無機硫酸塩にしたがって進行
すると思われる。このＣ−Ｓ開裂経路からのジヒドロキ
シ生成物により、その経路はかなりの量のヒドロキシビ
フェニルを導く経路と区別される。
黄は化学的かまたは生物学的手段によって除去する必要
がある。ジベンゾチオフェン（ＤＢＴ）は、有機硫黄が
石炭および石油のような天然に存在する有機炭質燃料に
存在している代表的な形態であると大多数の者に認めら
れる有機硫黄化合物であり、しかも有機硫黄化合物の微
生物による代謝の中心となる化合物である。ＤＢＴの代
謝についての研究は、ＤＢＴを代謝することが可能な微
生物を単離した若干の研究者によって進められており、
例えば、アシネトバクター属（Ａｃｉｎｅｔｂａｃｔｅ
ｒ）、マリク・ケイ・エイ（Ｍａｌｉｋ，Ｋ．Ａ．）、
「原油およびその環境からの微生物による有機硫黄の除
去。新しい展望（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｒｅｍｏｖａｌ
ｏｆＯｒｇａｎｉｃ Ｓｕｌｆｕｒ ｆｒｏｍ Ｃｒ
ｕｄｅ Ｏｉｌ ａｎｄ ｔｈｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅ
ｎｔ：Ｓｏｍｅ Ｎｅｗ Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ
ｓ）」、プロセス・バイオケム（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｂｉ
ｏｃｈｅｍ．）、１３（９）、１０〜１３（１９７
８）：アルトロバクター属（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅ
ｒ）、ネクト・エイ・ティー、２世（Ｋｎｅｃｈｔ，
Ａ．Ｔ．，Ｊｒ．）、ルイジアナ州立大学学位請求論
文、整理番号６２１２３５（１９６１）；バイジェリン
キア属（Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋｉａ）、ラボアデ・エイ
・エル（Ｌａｂｏｒｄｅ，Ａ．Ｌ．）およびギブソン・
ディー・ティー（Ｇｉｂｓｏｎ，Ｄ．Ｔ．）、「バイジ
ェリンキア種によるジベンゾチオフェンの代謝（Ｍｅｔ
ａｂｏｌｉｓｍ ｏｆ Ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅ
ｎｅ ｂｙ ａ ＢｅｉｊｅｒｉｎｃｋｉａＳｐｅｃｉ
ｅｓ）」、アプル・エンバイロン・ミクロバイオル（Ａ
ｐｐｌ，Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ．）、３
４、７８３〜７９０（１９７７）；根粒菌（Ｒｈｉｚｏ
ｂｉｕｍ）、マリク・ケイ・エイ（上記）；シュードモ
ナス属、ホー・シー・ティー（Ｈｏｕ，Ｃ．Ｔ．）およ
びラスキン・エイ・アイ（Ｌａｓｋｉｎ，Ａ．Ｉ．）、
「ジベンゾチオフェンの微生物による変換（Ｍｉｃｒｏ
ｂｉａｌ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｂｅｎｚ
ｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）」、デヴ・インド・ミクロバイ
オル（Ｄｅｖ．Ｉｎｄ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．）、１
７、３５１〜３６２（１９７６）；イズビスター・ジェ
イ・ディー（Ｉｓｂｉｓｔｅｒ，Ｊ．Ｄ．）およびコビ
リンスキー・イー・エイ（Ｋｏｂｙｌｉｎｓｋｉ．Ｅ．
Ａ．）、「高硫黄石炭の処理および利用における微生物
による石炭の脱硫化（Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｅｓｕｌ
ｆｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏａｌｉｎ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆＨ
ｉｇｈＳｕｌｆｕｒ Ｃｏａｌｓ）」、コール・サイエ
ンス・アンド・テクノロジー・シリーズ（Ｃｏａｌ Ｓ
ｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｒｉ
ｅｓ）、第９号、６２７、アッティア・ワイ・エイ（Ａ
ｔｔｉａ，Ｙ．Ａ．）監修、アムステルダム、エルセビ
ア（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ）（１９８５）；ネクト・エイ・
ティー２世、（上記）；コダマ・ケイ（Ｋｏｄａｍａ，
Ｋ）、ナカタニ・エス（Ｎａｋａｔａｎｉ，Ｓ）、ウメ
ハラ・ケイ（Ｕｍｅｈａｒａ，Ｋ．）、シミズ・ケイ
（Ｓｈｉｍｉｚｕ，Ｋ．）、ミノダ・ワイ（Ｍｉｎｏｄ
ａ，Ｙ．）およびヤマダ・ケイ（Ｙａｍａｄａ，
Ｋ．）、「石油硫黄化合物の微生物による変換。ジベン
ゾチオフェンからの生成物の単離および同定（Ｍｉｃｒ
ｏｂｉａｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｓ
ｕｌｆｕｒ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
ａｎｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒ
ｏｄｕｃｔｓ ｐｒｏｍ Ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈ
ｅｎｅ）」、アグル・バイオログ・ケム（Ａｇｒ．Ｂｉ
ｏｌｏｇ．Ｃｈｅｍ．）、３４、１３２０〜１３２４
（１９７０）；モンティセロ・ディー・ジェイ（Ｍｏｎ
ｔｉｃｅｌｌｏ，Ｄ．Ｊ．）、バッカー・ディー（Ｂａ
ｋｋｅｒ，Ｄ．）およびフィナティー・ダブリュー・ア
ール（Ｆｉｎｎｅｒｔｙ，Ｗ．Ｒ．）「シュードモナス
種によるジベンゾチオフェンのプラスミド仲介分解（Ｐ
ｌａｓｍｉｄ Ｍｅｄｉａｔｅｄ Ｄｅｇｒａｄａｔｉ
ｏｎ ｏｆ Ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ ｂｙ
Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ｓｐｅｃｉｅｓ）」、アプ
ル・エンバイロン・ミクロバイオル、４９、７５６〜７
６０（１９８５）；スルホロロバス属（Ｓｕｌｆｏｌｏ
ｂｙｓ）、カルギ・エフ（Ｋａｒｇｉ，Ｆ．）およびロ
ビンソン・ジェイ・エム（Ｒｏｂｉｎｓｏｎ，Ｊ．
Ｍ．）、「高温生物スルホロバス・アシドカルダリウス
によるジベンゾチオフェンの微生物酸化（Ｍｉｃｒｏｂ
ｉａｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｂｅｎｚｏｔ
ｈｉｏｐｈｅｎｅ ｂｙ ｔｈｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｈｉ
ｌｉｃ Ｏｒｇａｎｉｓｍｓ Ｓｕｌｆｏｌｏｂｕｓ
ａｃｉｄｏｃａｌｄａｒｉｕｓ）」、バイオテク・アン
ド・バイオエング（Ｂｉｏｔｅｃｈ．ａｎｄＢｉｏｅｎ
ｇ．）、１２６、６８７〜６９０（１９８４）が挙げら
れる。イズビスターら（上記）の場合を除く前記のそれ
ぞれの場合の微生物によるＤＢＴ分解経路は、コダマら
（上記）によって最初に確証されたＤＢＴの微生物分解
経路によるＣ−Ｃ結合の開裂によるものである。Ｃ−Ｃ
結合開裂による有機硫黄含有炭質物質の微生物分解によ
り、炭質燃料の発熱量が多量に損なわれる。コダマら
（上記）のＤＢＴのＣ−Ｃ結合開裂微生物分解によれ
ば、硫黄含有最終生成物は３−ヒドロキシベンゾチオフ
ェンスルホキシド、２−ホルミルベンゾチオフェンまた
はベンゾチオフェンである。したがって、分子から炭素
を除去することなく、その分子から硫黄を除去する微生
物分解経路を辿ることが望ましく、それによって炭素分
解経路で可能であるよりも更に大きく燃料の発熱量が保
持される。このような有機基質の硫黄特異性代謝は有機
硫黄含有分子中の炭素−硫黄結合の開裂を必要とする。
ジベンゾチオフェンについての硫黄特異性代謝の場合、
最終生成物は２−ヒドロキシビフェニル、硫酸塩および
バイオマスである。このＣ−Ｓ開裂経路はジベンゾチオ
フェン→ジベンゾチオフェンスルホキシド→ジベンゾチ
オフェンスルホン→スルホン酸ジベンゾチオフェン→２
−ヒドロキシビフェニル−無機硫酸塩にしたがって進行
すると思われる。このＣ−Ｓ開裂経路からのジヒドロキ
シ生成物により、その経路はかなりの量のヒドロキシビ
フェニルを導く経路と区別される。
【０００７】今日の発明者に既知のＣ−Ｓ開裂によるＤ
ＢＴの分解が可能な唯一の先行微生物はイズビスター
（上記）によって記載されたシュードモナス種であり、
米国特許第４，５６２，１５６号明細書に記載のシュー
ドモナス属ＡＴＣＣ３９３８１である。寄託されている
ＡＴＣＣ３９３８１培養物にはＣ−Ｓ開裂特性がなく、
その培養物の寄託者は寄託中の培養物が寄託者の知る限
りのＣ−Ｓ開裂特性を有するような培養物が存在しない
ので、置き換えられることはないということを記載し
た。［第４回エネルギー省調製、利用および環境管理契
約者会議（４ｔｈＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｅ
ｒｇｙ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｕｔｉｌｉｚａｔｉ
ｏｎ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ Ｃｏｎｔｒａｔｏｒｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃ
ｅ）、米国エネルギー省、ピッツバーグ・エナジー・テ
クノロジー・センター（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ Ｅｎｅ
ｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ）、米国、
ペンシルバニア州１５２３６、ピッツバーグ、１９８
８］。硫黄が制限された条件下で増殖させることによっ
て得られる混合培養物はＤＢＴからの硫黄の選択的除去
が可能であった。キルバン・ジョン・ジェイ（Ｋｉｌｂ
ａｎｅ，Ｊｏｈｎ Ｊ．）、「有機化合物の硫黄特異性
微生物代謝（Ｓｕｌｆｕｒ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｍｉｃ
ｒｏｂｉｓｌ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｏｆ Ｏｒｇａ
ｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）」、バイオプロセッシン
グ・オブ・コールズ・ワークショップ（Ｂｉｏｐｒｏｃ
ｅｓｓｉｎｇｏｆ Ｃｏａｌｓ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ）、
タイソンズ・コーナー（ＴｙｓｏｎｓＣｏｒｎｅｒ）、
バージニア州、１９８８年８月１６日〜１８日。
ＢＴの分解が可能な唯一の先行微生物はイズビスター
（上記）によって記載されたシュードモナス種であり、
米国特許第４，５６２，１５６号明細書に記載のシュー
ドモナス属ＡＴＣＣ３９３８１である。寄託されている
ＡＴＣＣ３９３８１培養物にはＣ−Ｓ開裂特性がなく、
その培養物の寄託者は寄託中の培養物が寄託者の知る限
りのＣ−Ｓ開裂特性を有するような培養物が存在しない
ので、置き換えられることはないということを記載し
た。［第４回エネルギー省調製、利用および環境管理契
約者会議（４ｔｈＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｅ
ｒｇｙ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，Ｕｔｉｌｉｚａｔｉ
ｏｎ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ Ｃｏｎｔｒａｔｏｒｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃ
ｅ）、米国エネルギー省、ピッツバーグ・エナジー・テ
クノロジー・センター（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ Ｅｎｅ
ｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ）、米国、
ペンシルバニア州１５２３６、ピッツバーグ、１９８
８］。硫黄が制限された条件下で増殖させることによっ
て得られる混合培養物はＤＢＴからの硫黄の選択的除去
が可能であった。キルバン・ジョン・ジェイ（Ｋｉｌｂ
ａｎｅ，Ｊｏｈｎ Ｊ．）、「有機化合物の硫黄特異性
微生物代謝（Ｓｕｌｆｕｒ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｍｉｃ
ｒｏｂｉｓｌ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｏｆ Ｏｒｇａ
ｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）」、バイオプロセッシン
グ・オブ・コールズ・ワークショップ（Ｂｉｏｐｒｏｃ
ｅｓｓｉｎｇｏｆ Ｃｏａｌｓ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ）、
タイソンズ・コーナー（ＴｙｓｏｎｓＣｏｒｎｅｒ）、
バージニア州、１９８８年８月１６日〜１８日。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、硫黄
含有有機炭質物質から有機的に結合した硫黄を除去する
ための微生物抽出物、特に膜断片を含んで成るもの、お
よび方法を提供することである。
含有有機炭質物質から有機的に結合した硫黄を除去する
ための微生物抽出物、特に膜断片を含んで成るもの、お
よび方法を提供することである。
【０００９】本発明の目的は、硫黄含有有機炭質物質か
ら有機的に結合した硫黄を除去するための微生物膜に関
連した１種類または複数の酵素、および方法を提供する
ことである。
ら有機的に結合した硫黄を除去するための微生物膜に関
連した１種類または複数の酵素、および方法を提供する
ことである。
【００１０】本発明のもう一つの目的は、有機硫黄含有
化石燃料および化石由来燃料から選択的に硫黄を除去す
るための微生物抽出物、特に膜断片を含んで成るもの、
および方法を提供することである。
化石燃料および化石由来燃料から選択的に硫黄を除去す
るための微生物抽出物、特に膜断片を含んで成るもの、
および方法を提供することである。
【００１１】本発明のもう一つの目的は、有機硫黄含有
化石燃料および化石由来燃料から選択的に硫黄を除去す
るための微生物膜に関連した１種類または複数の酵素、
および方法を提供することである。
化石燃料および化石由来燃料から選択的に硫黄を除去す
るための微生物膜に関連した１種類または複数の酵素、
および方法を提供することである。
【００１２】本発明の更にもう一つの目的は、有機炭質
物質の反応、例えば有機合成およびゴム製品を再循環さ
せるような再循環操作においてＣ−Ｓ結合を特異的に開
裂させることが可能な微生物抽出物、特に膜断片を含ん
で成るもの、および方法を提供することである。
物質の反応、例えば有機合成およびゴム製品を再循環さ
せるような再循環操作においてＣ−Ｓ結合を特異的に開
裂させることが可能な微生物抽出物、特に膜断片を含ん
で成るもの、および方法を提供することである。
【００１３】本発明の更にもう一つの目的は、有機炭質
物質の反応、例えば有機合成およびゴム製品を再循環さ
せるような再循環操作においてＣ−Ｓ結合を特異的に開
裂させることが可能な微生物膜に関連した１種類または
複数の酵素、および方法を提供することである。
物質の反応、例えば有機合成およびゴム製品を再循環さ
せるような再循環操作においてＣ−Ｓ結合を特異的に開
裂させることが可能な微生物膜に関連した１種類または
複数の酵素、および方法を提供することである。
【００１４】本発明の更に別の目的は、有機Ｃ−Ｓ結合
の開裂が可能な、しかも非水性および広範な処理条件下
で安定性であり且つその硫黄特異性を保持する微生物抽
出物、特に膜断片を含んで成るもの、および／または膜
に関連した１種類または複数の酵素を提供することであ
る。
の開裂が可能な、しかも非水性および広範な処理条件下
で安定性であり且つその硫黄特異性を保持する微生物抽
出物、特に膜断片を含んで成るもの、および／または膜
に関連した１種類または複数の酵素を提供することであ
る。
【００１５】本発明のもう一つの目的は、非水性および
広範な処理条件下でジベンゾチオフェンから特異的に硫
黄を除去して無機硫酸塩および２−ヒドロキシビフェニ
ルから成る実質的な単独生成物を生じるための微生物抽
出物、特に膜断片を含んで成るもの、および／または膜
に関連した１種類または複数の酵素、および方法を提供
することである。
広範な処理条件下でジベンゾチオフェンから特異的に硫
黄を除去して無機硫酸塩および２−ヒドロキシビフェニ
ルから成る実質的な単独生成物を生じるための微生物抽
出物、特に膜断片を含んで成るもの、および／または膜
に関連した１種類または複数の酵素、および方法を提供
することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本明細書を読むことによ
って明らかになる前記のおよび他の目的および利点は突
然変異体微生物を生成し、ロードコッカス・ロードクラ
ウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番およびバチルス・スフ
ェリクス菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番と同定したその微
生物からの膜断片を含んで成る抽出物および／または膜
に関連した１種類または複数の酵素によって得ることが
できる。
って明らかになる前記のおよび他の目的および利点は突
然変異体微生物を生成し、ロードコッカス・ロードクラ
ウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番およびバチルス・スフ
ェリクス菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番と同定したその微
生物からの膜断片を含んで成る抽出物および／または膜
に関連した１種類または複数の酵素によって得ることが
できる。
【００１７】ロードコッカス・ロードクラウス菌株ＡＴ
ＣＣ第５３９６８番またはバチルス・スフェリクス菌株
ＡＴＣＣ第５３９６９番は、開裂するのが所望とされる
Ｃ−Ｓ結合を有する物質が存在している部分から誘導さ
れる混合細菌を増殖培地に接種し、前記の増殖培地は無
機養素と同化可能な炭素源とを含んで成り、しかも開裂
するのが所望とされる種類のＣ−Ｓ結合にのみ硫黄が存
在する化合物以外の硫黄含有化合物が実質的に不在であ
り；その細菌培養物を、酸素存在下約２０℃〜約３４℃
の温度で、しかも開裂するのが所望とされる種類のＣ−
Ｓ結合にのみ硫黄が存在する化合物以外の硫黄含有化合
物が実質的に不在で、有機炭質物質中のＣ−Ｓ結合の選
択的開裂による硫黄代謝特性を有するロードコッカス・
ロードクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番および／ま
たはバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番を
選択的に生じるのに十分な時間増殖させることによって
調製することができる。バチルス・スフェリクスＡＴＣ
Ｃ第５３９６９番を生成するためには、バチルス・スフ
ェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番の増殖に必要な栄養素
を供給する介助培養物を必要とすることがある。介助培
養物はバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番
に必要な栄養素を与えるが、有機硫黄を代謝する能力は
ない。
ＣＣ第５３９６８番またはバチルス・スフェリクス菌株
ＡＴＣＣ第５３９６９番は、開裂するのが所望とされる
Ｃ−Ｓ結合を有する物質が存在している部分から誘導さ
れる混合細菌を増殖培地に接種し、前記の増殖培地は無
機養素と同化可能な炭素源とを含んで成り、しかも開裂
するのが所望とされる種類のＣ−Ｓ結合にのみ硫黄が存
在する化合物以外の硫黄含有化合物が実質的に不在であ
り；その細菌培養物を、酸素存在下約２０℃〜約３４℃
の温度で、しかも開裂するのが所望とされる種類のＣ−
Ｓ結合にのみ硫黄が存在する化合物以外の硫黄含有化合
物が実質的に不在で、有機炭質物質中のＣ−Ｓ結合の選
択的開裂による硫黄代謝特性を有するロードコッカス・
ロードクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番および／ま
たはバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番を
選択的に生じるのに十分な時間増殖させることによって
調製することができる。バチルス・スフェリクスＡＴＣ
Ｃ第５３９６９番を生成するためには、バチルス・スフ
ェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番の増殖に必要な栄養素
を供給する介助培養物を必要とすることがある。介助培
養物はバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番
に必要な栄養素を与えるが、有機硫黄を代謝する能力は
ない。
【００１８】膜断片を含んで成る抽出物は溶菌処理によ
る前記の微生物からの溶解物として調製することができ
る。細胞膜断片を濃縮するいずれの方法も、Ｃ−Ｓ結合
の選択的開裂の原因となる化学物質が生成物中で保持さ
れる限り適当である。前記の微生物の膜と関連した１種
類の酵素または複数の酵素は酵素抽出処理によって分離
することができ、有機炭質物質中のＣ−Ｓ結合を開裂す
ることが可能である。１種類または複数の酵素を抽出さ
れた形態で用いてもよいしまたは更に精製し、精製され
た形態で用いてもよい。明細書および特許請求の範囲を
通して用いたように、「酵素」または「複数の酵素」と
いう用語は抽出された形態または精製された形態での単
一の酵素または複数の酵素の組成物を包含することを意
味する。特定の微生物の膜断片を含んで成る抽出物およ
び／または膜と関係した１種類の酵素または複数の酵素
についてのこれらの硫黄特異性反応物試剤の利用は、水
性または非水性培地および微生物の増殖を許す温度を超
過する温度を用いる選択的有機硫黄除去方法の利用を可
能にする。
る前記の微生物からの溶解物として調製することができ
る。細胞膜断片を濃縮するいずれの方法も、Ｃ−Ｓ結合
の選択的開裂の原因となる化学物質が生成物中で保持さ
れる限り適当である。前記の微生物の膜と関連した１種
類の酵素または複数の酵素は酵素抽出処理によって分離
することができ、有機炭質物質中のＣ−Ｓ結合を開裂す
ることが可能である。１種類または複数の酵素を抽出さ
れた形態で用いてもよいしまたは更に精製し、精製され
た形態で用いてもよい。明細書および特許請求の範囲を
通して用いたように、「酵素」または「複数の酵素」と
いう用語は抽出された形態または精製された形態での単
一の酵素または複数の酵素の組成物を包含することを意
味する。特定の微生物の膜断片を含んで成る抽出物およ
び／または膜と関係した１種類の酵素または複数の酵素
についてのこれらの硫黄特異性反応物試剤の利用は、水
性または非水性培地および微生物の増殖を許す温度を超
過する温度を用いる選択的有機硫黄除去方法の利用を可
能にする。
【００１９】本発明によれば、特定の微生物の膜断片を
含んで成る抽出物および／または膜と関係した１種類の
酵素または複数の酵素から選択される硫黄特異性反応物
試剤は、石油のような有機硫黄含有有機炭質液体と直接
混合してもよいし、または有機硫黄含有有機炭質固体を
接触させるための有機液体と混合してもよい。有機液体
中での硫黄特異性反応物試剤の利用により、有機硫黄除
去を水性培地での微生物増殖にたよる場合に存在する水
／油境界遮断層から免れる。硫黄特異性反応物試剤は、
所望ならば水性培地で用いてもよい。非水性液体の利用
は、それが水性培地の利用に比較して触媒速度を高く
し、基質利用領域を膨張させ、そして安定性を増加させ
ることができるので好ましい。更に高い有機硫黄除去速
度は、硫黄除去を微生物増殖にたよる場合に許されるよ
りも高い温度で本発明の硫黄除去方法の操作を行うこと
によって得ることができる。更に、有機硫黄および無機
硫黄を単一のまたは連続的非水性培地処理で遊離させ、
除去してもよい。
含んで成る抽出物および／または膜と関係した１種類の
酵素または複数の酵素から選択される硫黄特異性反応物
試剤は、石油のような有機硫黄含有有機炭質液体と直接
混合してもよいし、または有機硫黄含有有機炭質固体を
接触させるための有機液体と混合してもよい。有機液体
中での硫黄特異性反応物試剤の利用により、有機硫黄除
去を水性培地での微生物増殖にたよる場合に存在する水
／油境界遮断層から免れる。硫黄特異性反応物試剤は、
所望ならば水性培地で用いてもよい。非水性液体の利用
は、それが水性培地の利用に比較して触媒速度を高く
し、基質利用領域を膨張させ、そして安定性を増加させ
ることができるので好ましい。更に高い有機硫黄除去速
度は、硫黄除去を微生物増殖にたよる場合に許されるよ
りも高い温度で本発明の硫黄除去方法の操作を行うこと
によって得ることができる。更に、有機硫黄および無機
硫黄を単一のまたは連続的非水性培地処理で遊離させ、
除去してもよい。
【００２０】硫黄含有有機炭質物質の硫黄含有量は、前
記の硫黄含有有機炭質物質を微生物ロードコッカス・ロ
ードクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番またはバチル
ス・スフェリクス菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番の膜から
誘導されたまたは膜と関係した硫黄特異性反応物試剤と
接触させることによって減少させることができる。その
方法は硫黄含有炭質物質が石炭または炭化水素油である
場合に用いるのに特に適当である。このような方法によ
り、有機的に結合した硫黄を８０％を上回って、好まし
くは９０％を上回って除去することができる。硫黄含有
有機炭質物質の硫黄含有量を減少させる方法は、微生物
ロードコッカス・ロードクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９
６９番またはバチルス・スフェリクス菌株ＡＴＣＣ第５
３９６９番の膜から誘導されたまたは膜と関係した硫黄
特異性反応物による有機Ｃ−Ｓ結合の開裂によって行な
われる。これらの硫黄特異性反応物は、無機硫酸塩の産
生を引き起こす有機Ｃ−Ｓ結合の開裂によって硫黄含有
有機炭質物質の硫黄含有量を選択的に減少させる能力を
有する。ロードコッカス・ロードクラウス菌株ＡＴＣＣ
第５３９６８番またはバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ
５３９６９からの派生微生物の膜断片を含んで成る抽出
物および／または膜と関係した１種類または複数の酵素
も、前記に記載したのと同様に有機Ｃ−Ｓ結合の開裂に
よって硫黄含有有機炭質物質の硫黄含有量を選択的に減
少させる能力を有し、そして「硫黄特異性反応物」とい
う用語を本明細書および特許請求の範囲で用いる場合に
包含されると考えられる。
記の硫黄含有有機炭質物質を微生物ロードコッカス・ロ
ードクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番またはバチル
ス・スフェリクス菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番の膜から
誘導されたまたは膜と関係した硫黄特異性反応物試剤と
接触させることによって減少させることができる。その
方法は硫黄含有炭質物質が石炭または炭化水素油である
場合に用いるのに特に適当である。このような方法によ
り、有機的に結合した硫黄を８０％を上回って、好まし
くは９０％を上回って除去することができる。硫黄含有
有機炭質物質の硫黄含有量を減少させる方法は、微生物
ロードコッカス・ロードクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９
６９番またはバチルス・スフェリクス菌株ＡＴＣＣ第５
３９６９番の膜から誘導されたまたは膜と関係した硫黄
特異性反応物による有機Ｃ−Ｓ結合の開裂によって行な
われる。これらの硫黄特異性反応物は、無機硫酸塩の産
生を引き起こす有機Ｃ−Ｓ結合の開裂によって硫黄含有
有機炭質物質の硫黄含有量を選択的に減少させる能力を
有する。ロードコッカス・ロードクラウス菌株ＡＴＣＣ
第５３９６８番またはバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ
５３９６９からの派生微生物の膜断片を含んで成る抽出
物および／または膜と関係した１種類または複数の酵素
も、前記に記載したのと同様に有機Ｃ−Ｓ結合の開裂に
よって硫黄含有有機炭質物質の硫黄含有量を選択的に減
少させる能力を有し、そして「硫黄特異性反応物」とい
う用語を本明細書および特許請求の範囲で用いる場合に
包含されると考えられる。
【００２１】石炭のような細孔度が極めて小さい有機炭
質物質の硫黄含有量を選択的に減少させることが望まし
い場合、完全な細菌細胞と比較して大きさが更に小さい
酵素または膜断片は細菌に利用不能な細孔に接近するこ
とができ、しかも活性物質を一層効果的に接触させて接
近可能な表面積を増加させる効果があるので、硫黄特異
性反応物酵素および膜断片を用いることが好ましい。
質物質の硫黄含有量を選択的に減少させることが望まし
い場合、完全な細菌細胞と比較して大きさが更に小さい
酵素または膜断片は細菌に利用不能な細孔に接近するこ
とができ、しかも活性物質を一層効果的に接触させて接
近可能な表面積を増加させる効果があるので、硫黄特異
性反応物酵素および膜断片を用いることが好ましい。
【００２２】有機硫黄化合物にさらされた既知の履歴を
有する環境による培養も、炭素源として酢酸塩、ベンゼ
ン、安息香酸、エタノール、グルコース、グリセロー
ル、普通ブイヨン、コハク酸塩およびトルエン、および
有機硫黄化合物であるベンゾチオフェン、ジベンゾチオ
フェン、チオフェン、トリチアンを用いる集積培養も、
用いられるそれぞれの有機硫黄化合物を代謝することが
可能な細菌培養物を生じた。試験を行なった環境による
単離物および集積培養物はいずれも、混合培養物がその
単独の硫黄源としてチオフェンに富み、その生成物の約
２０％については炭素−硫黄結合開裂が可能であり、残
りの８０％は炭素−炭素結合開裂の結果であることが示
されたものを除いて、炭素−炭素結合で生分解を開始す
ることによって有機硫黄化合物を代謝することが見出だ
された。有機硫黄化合物からの硫黄の利用に最も成功し
た微生物は、単独の硫黄源としてＤＢＴを用いる集積培
養物から単離されたシュードモナス属であった。このシ
ュードモナス種は有機的に結合した硫黄を利用すること
が可能であるが、炭素−硫黄結合の酸化に特異性を示す
ことはなかった。このことは有機Ｃ−Ｓ結合の酸化に特
異性を示す天然に存在する微生物について集積培養での
発現に失敗したことを示す。したがって、人為的選択的
突然変異処理を用いてこのように選択的に硫黄を代謝す
る微生物を発現させる必要がある。
有する環境による培養も、炭素源として酢酸塩、ベンゼ
ン、安息香酸、エタノール、グルコース、グリセロー
ル、普通ブイヨン、コハク酸塩およびトルエン、および
有機硫黄化合物であるベンゾチオフェン、ジベンゾチオ
フェン、チオフェン、トリチアンを用いる集積培養も、
用いられるそれぞれの有機硫黄化合物を代謝することが
可能な細菌培養物を生じた。試験を行なった環境による
単離物および集積培養物はいずれも、混合培養物がその
単独の硫黄源としてチオフェンに富み、その生成物の約
２０％については炭素−硫黄結合開裂が可能であり、残
りの８０％は炭素−炭素結合開裂の結果であることが示
されたものを除いて、炭素−炭素結合で生分解を開始す
ることによって有機硫黄化合物を代謝することが見出だ
された。有機硫黄化合物からの硫黄の利用に最も成功し
た微生物は、単独の硫黄源としてＤＢＴを用いる集積培
養物から単離されたシュードモナス属であった。このシ
ュードモナス種は有機的に結合した硫黄を利用すること
が可能であるが、炭素−硫黄結合の酸化に特異性を示す
ことはなかった。このことは有機Ｃ−Ｓ結合の酸化に特
異性を示す天然に存在する微生物について集積培養での
発現に失敗したことを示す。したがって、人為的選択的
突然変異処理を用いてこのように選択的に硫黄を代謝す
る微生物を発現させる必要がある。
【００２３】有機基質に関して硫黄特異性代謝能を有す
る微生物は、栄養素と、生体組織中に通常見出だされな
い有機的に結合した硫黄とを他の利用可能な硫黄、例え
ば硫酸塩、ビタミン、アミノ酸等が実質的に不在で供給
することができる連続培養石炭バイオリアクター／セレ
クトスタット（ｓｅｌｅｃｔｏｓｔａｔ）を介する選択
によって発現された。増殖培地は十分に微生物を増殖さ
せるために有機および無機栄養素を供給しなければなら
ないが、突然変異体微生物によって代謝されるのが所望
とされる有機硫黄含有化合物以外の無機および有機硫黄
含有化合物は欠いている必要がある。有機硫黄条件下で
の微生物の増殖に適当な培地は無機養素の組成物、例え
ば蒸留した脱イオン水のリットル当りＫ2ＨＰＯ4を４
ｇ、Ｎａ2ＨＰＯ4を４ｇ、ＮＨ4Ｃｌを２ｇ、ＭｇＣｌ2
・６Ｈ2Ｏを０．２ｇ、ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏを０．００
１ｇおよびＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏを０．００１ｇであるの
が適当であることができる。硫黄を欠いた同化可能な炭
素源を所望の微生物増殖を支持する量で用いてもよい。
適当な同化可能炭素源としては約２０ミリモルの濃度で
のグルコース、グリセロール、酢酸ナトリウム、安息香
酸ナトリウム、コハク酸ナトリウムおよびスクロースが
挙げられ、ベンゼン、エタノール、イソブタノールおよ
びトルエンを細菌増殖バイオリアクターのヘッドスペー
スで蒸気として用いてもよい。有機Ｃ−Ｓ結合を有する
有機硫黄化合物は適当であり、例えばベンゾチオフェ
ン、二硫化ベンジル、ジベンゾチオフェン、ジベンゾチ
オフェンスルホン、二硫化フェニル、チアントレン、チ
オキサンテン［アルドリッチ・ケミカル・カンパニー
（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎ
ｙ）、ウイスコンシン州、ミルウォーキー］、ジベンゾ
チオフェンスルホキシド［アイシーエヌ・バイオメディ
カルズ（ＩＣＮ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｉｓ）、ケイ・ア
ンド・ケイ・ラブズ（Ｋ＆Ｋ Ｌａｂｓ）、ニュー・ジ
ャージー州、プレーンビュー］およびトリチアン［フェ
ウフィールド・ケミカル・カンパニー（Ｆａｉｒｆｉｅ
ｌｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）、サウス・
カロライナ州、クリスウッド、私書箱２０］を微生物の
増殖を支持する約２０ミリモル程度の濃度範囲で用いて
もよく、チオフェン（アルドリッチ・ケミカル・カンパ
ニー）を蒸気として用いてもよい。普通ブイヨン［ディ
フコ・ラボラトリーズ（ＤｉｆｃｏＬａｂｏｒａｔｏｒ
ｉｅｓ）、ミシガン州、デトロイト］または前記の増殖
培地を寒天（ディフコ）約１５ｇ／リットルで凝固させ
たものを細菌培養物を画線培養しまたは平板培養するの
に用いてもよい。細菌の増殖はクレット・ソマーソン
（Ｋｌｅｔｔ−Ｓｏｍｍｅｒｓｏｎ）比色計を用いる比
濁によってまたは適当な寒天上のコロニー形成単位を計
数することによって監視することができる。
る微生物は、栄養素と、生体組織中に通常見出だされな
い有機的に結合した硫黄とを他の利用可能な硫黄、例え
ば硫酸塩、ビタミン、アミノ酸等が実質的に不在で供給
することができる連続培養石炭バイオリアクター／セレ
クトスタット（ｓｅｌｅｃｔｏｓｔａｔ）を介する選択
によって発現された。増殖培地は十分に微生物を増殖さ
せるために有機および無機栄養素を供給しなければなら
ないが、突然変異体微生物によって代謝されるのが所望
とされる有機硫黄含有化合物以外の無機および有機硫黄
含有化合物は欠いている必要がある。有機硫黄条件下で
の微生物の増殖に適当な培地は無機養素の組成物、例え
ば蒸留した脱イオン水のリットル当りＫ2ＨＰＯ4を４
ｇ、Ｎａ2ＨＰＯ4を４ｇ、ＮＨ4Ｃｌを２ｇ、ＭｇＣｌ2
・６Ｈ2Ｏを０．２ｇ、ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏを０．００
１ｇおよびＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏを０．００１ｇであるの
が適当であることができる。硫黄を欠いた同化可能な炭
素源を所望の微生物増殖を支持する量で用いてもよい。
適当な同化可能炭素源としては約２０ミリモルの濃度で
のグルコース、グリセロール、酢酸ナトリウム、安息香
酸ナトリウム、コハク酸ナトリウムおよびスクロースが
挙げられ、ベンゼン、エタノール、イソブタノールおよ
びトルエンを細菌増殖バイオリアクターのヘッドスペー
スで蒸気として用いてもよい。有機Ｃ−Ｓ結合を有する
有機硫黄化合物は適当であり、例えばベンゾチオフェ
ン、二硫化ベンジル、ジベンゾチオフェン、ジベンゾチ
オフェンスルホン、二硫化フェニル、チアントレン、チ
オキサンテン［アルドリッチ・ケミカル・カンパニー
（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎ
ｙ）、ウイスコンシン州、ミルウォーキー］、ジベンゾ
チオフェンスルホキシド［アイシーエヌ・バイオメディ
カルズ（ＩＣＮ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｉｓ）、ケイ・ア
ンド・ケイ・ラブズ（Ｋ＆Ｋ Ｌａｂｓ）、ニュー・ジ
ャージー州、プレーンビュー］およびトリチアン［フェ
ウフィールド・ケミカル・カンパニー（Ｆａｉｒｆｉｅ
ｌｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）、サウス・
カロライナ州、クリスウッド、私書箱２０］を微生物の
増殖を支持する約２０ミリモル程度の濃度範囲で用いて
もよく、チオフェン（アルドリッチ・ケミカル・カンパ
ニー）を蒸気として用いてもよい。普通ブイヨン［ディ
フコ・ラボラトリーズ（ＤｉｆｃｏＬａｂｏｒａｔｏｒ
ｉｅｓ）、ミシガン州、デトロイト］または前記の増殖
培地を寒天（ディフコ）約１５ｇ／リットルで凝固させ
たものを細菌培養物を画線培養しまたは平板培養するの
に用いてもよい。細菌の増殖はクレット・ソマーソン
（Ｋｌｅｔｔ−Ｓｏｍｍｅｒｓｏｎ）比色計を用いる比
濁によってまたは適当な寒天上のコロニー形成単位を計
数することによって監視することができる。
【００２４】接種剤は、石炭貯蔵所からおよび石油精製
所から得られる土壌試料５ｇを前記の増殖培地１０ｍｌ
に加え、６０秒間撹拌し（ｖｏｒｔｅｘ）、そして３０
分間静置させることによって調製することができる。上
澄みをパスツールピペットを用いて除去し、直接用いる
かまたは同量の普通ブイヨンで稀釈し、室温で約２４〜
４８時間インキュベートした後用いてバイオリアクター
に接種してもよい。
所から得られる土壌試料５ｇを前記の増殖培地１０ｍｌ
に加え、６０秒間撹拌し（ｖｏｒｔｅｘ）、そして３０
分間静置させることによって調製することができる。上
澄みをパスツールピペットを用いて除去し、直接用いる
かまたは同量の普通ブイヨンで稀釈し、室温で約２４〜
４８時間インキュベートした後用いてバイオリアクター
に接種してもよい。
【００２５】バイオリアクター／セレクトスタットは石
炭または有機硫黄固形物を保持しながら液体栄養素の流
れを連続的に与えるように特別に設計されたものであっ
た。同一バッチの石炭または有機硫黄化合物をその操作
期間の間バイオリアクター内部に保持するが、水性相培
地はバイオリアクターに連続的に供給することができ
る。バイオリアクター内に長期間の間石炭を保持するこ
とは、比較的大きな、典型的には−９＋１２メッシュの
石炭粒子を用い、そして若干の堰／じゃま板を有してそ
こからのバイオリアクター流出液を比較的遅い流速で回
収することができる傾瀉した非混合沈降管の利用によっ
て行なうことができる。流出液回収速度は硫黄制限試験
に反応する微生物の能力によって調製することができ、
液圧保持時間は７２時間程度であることができる。
炭または有機硫黄固形物を保持しながら液体栄養素の流
れを連続的に与えるように特別に設計されたものであっ
た。同一バッチの石炭または有機硫黄化合物をその操作
期間の間バイオリアクター内部に保持するが、水性相培
地はバイオリアクターに連続的に供給することができ
る。バイオリアクター内に長期間の間石炭を保持するこ
とは、比較的大きな、典型的には−９＋１２メッシュの
石炭粒子を用い、そして若干の堰／じゃま板を有してそ
こからのバイオリアクター流出液を比較的遅い流速で回
収することができる傾瀉した非混合沈降管の利用によっ
て行なうことができる。流出液回収速度は硫黄制限試験
に反応する微生物の能力によって調製することができ、
液圧保持時間は７２時間程度であることができる。
【００２６】セレクトスタットは適当な炭素源供給量を
測定し且つ流出液中の生物学的に利用可能な硫黄の存在
を分析するのに頻繁に監視することができる。これは新
鮮なバイオリアクター流出液を遠心分離して有機硫黄基
質および細菌から石炭微粉および粒子を除去紙、続いて
細菌増殖試験でその上澄みを用いることによって行なう
ことができる。４種類の培養物、すなわち上澄み；１５
ミリモルのＳＯ4を含む上澄み；２０ミリモルの炭素源
を含む上澄み；および１５ミリモルのＳＯ4および２０
ミリモルの炭素源を含む上澄みを調製し、それぞれに微
生物培養物を微生物１０5／ｍｌで接種して試験を行な
う微生物の増殖温度で２〜５日間振とうしながらインキ
ュベートする。細菌の増殖は比濁によってまたはコロニ
ー形成単位を測定することによって監視される。炭素源
試料は流出液上澄み中の生物学的に利用可能な硫黄の存
在を示すのに役立つが、硫酸塩を加えられた試料は流出
液上澄み中の炭素源の存在を示すのに役立ち、そして炭
素および加えられた硫酸塩の双方を含む試料は流出液上
澄み中の阻害物質の存在を示すのに役立つ。
測定し且つ流出液中の生物学的に利用可能な硫黄の存在
を分析するのに頻繁に監視することができる。これは新
鮮なバイオリアクター流出液を遠心分離して有機硫黄基
質および細菌から石炭微粉および粒子を除去紙、続いて
細菌増殖試験でその上澄みを用いることによって行なう
ことができる。４種類の培養物、すなわち上澄み；１５
ミリモルのＳＯ4を含む上澄み；２０ミリモルの炭素源
を含む上澄み；および１５ミリモルのＳＯ4および２０
ミリモルの炭素源を含む上澄みを調製し、それぞれに微
生物培養物を微生物１０5／ｍｌで接種して試験を行な
う微生物の増殖温度で２〜５日間振とうしながらインキ
ュベートする。細菌の増殖は比濁によってまたはコロニ
ー形成単位を測定することによって監視される。炭素源
試料は流出液上澄み中の生物学的に利用可能な硫黄の存
在を示すのに役立つが、硫酸塩を加えられた試料は流出
液上澄み中の炭素源の存在を示すのに役立ち、そして炭
素および加えられた硫酸塩の双方を含む試料は流出液上
澄み中の阻害物質の存在を示すのに役立つ。
【００２７】有機硫黄化合物を増殖に利用する細菌の能
力は硫黄の生物利用可能性検定法（Ｓｕｌｆｕｒ Ｂｉ
ｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ａｓｓａｙ）によって測
定することができる。この検定法は生物はいずれも成長
するのにある種の硫黄を必要とするという事実に基づく
ものであり、したがって、細菌増殖を定量化することに
より硫黄源として任意の有機化合物または無機化合物を
利用する一つの尺度が得られる一定の状況を作ることが
できる。実際に、炭素源２０ミリモルを含む増殖培地
は、未修正で、Ｎａ2ＳＯ4２０ミリモルで修正して、お
よび有機硫黄化合物または無機硫黄化合物２０ミリモル
で修正して用いられる。次に、３種類の条件それぞれに
微生物培養物を微生物１０5／ｍｌで接種し、試験を行
なう微生物に適当な温度で２〜５日間振とうしながらイ
ンキュベーとする。細菌の増殖は比濁によってまたはコ
ロニー形成単位を測定することによって監視される。未
修正試料は負の調節として役立つが、硫酸塩で修正され
た試料は正の調節として役立ち、そして双方の調節を用
いて細菌増殖が有機硫黄試験化合物から得られる硫黄を
消費して起こるものであるかを推定する。
力は硫黄の生物利用可能性検定法（Ｓｕｌｆｕｒ Ｂｉ
ｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ａｓｓａｙ）によって測
定することができる。この検定法は生物はいずれも成長
するのにある種の硫黄を必要とするという事実に基づく
ものであり、したがって、細菌増殖を定量化することに
より硫黄源として任意の有機化合物または無機化合物を
利用する一つの尺度が得られる一定の状況を作ることが
できる。実際に、炭素源２０ミリモルを含む増殖培地
は、未修正で、Ｎａ2ＳＯ4２０ミリモルで修正して、お
よび有機硫黄化合物または無機硫黄化合物２０ミリモル
で修正して用いられる。次に、３種類の条件それぞれに
微生物培養物を微生物１０5／ｍｌで接種し、試験を行
なう微生物に適当な温度で２〜５日間振とうしながらイ
ンキュベーとする。細菌の増殖は比濁によってまたはコ
ロニー形成単位を測定することによって監視される。未
修正試料は負の調節として役立つが、硫酸塩で修正され
た試料は正の調節として役立ち、そして双方の調節を用
いて細菌増殖が有機硫黄試験化合物から得られる硫黄を
消費して起こるものであるかを推定する。
【００２８】硫黄特異性培養物の発現は、１−メチル−
３−ニトロ−１−ニトロソグアニジン（ＮＴＧ）または
紫外線照射への暴露による突然変異誘発によって促進す
ることができる。ＮＴＧによる突然変異誘発は細菌の溶
液を寒天プレート上に広げ、プレートの中心部にＮＴＧ
の結晶を置くことによって行なうことができる。インキ
ュベーション中に、ＮＴＧ結晶が寒天に溶解して拡散濃
度勾配を形成し、その結果中心部では細菌が増殖せず、
プレートの外部周辺では正常に増殖する。これらの両極
端の間の中程度の増殖の狭い部分は容易に観察可能であ
り、突然変異を誘発された細菌はこの部分から得られ
る。紫外線による突然変異誘発のための細菌は遠心分離
によって液体培養物からペレット化し、前記の増殖培地
で洗浄し、そして一定量の前記の増殖培地に再懸濁させ
てもよい。その一部分３ｍｌを蓋なしの滅菌ペトリ皿に
入れ、死滅対数２、典型的には１０Ｊ／ｍ2を引き起こ
すのに十分な紫外線照射線量に暴露する。
３−ニトロ−１−ニトロソグアニジン（ＮＴＧ）または
紫外線照射への暴露による突然変異誘発によって促進す
ることができる。ＮＴＧによる突然変異誘発は細菌の溶
液を寒天プレート上に広げ、プレートの中心部にＮＴＧ
の結晶を置くことによって行なうことができる。インキ
ュベーション中に、ＮＴＧ結晶が寒天に溶解して拡散濃
度勾配を形成し、その結果中心部では細菌が増殖せず、
プレートの外部周辺では正常に増殖する。これらの両極
端の間の中程度の増殖の狭い部分は容易に観察可能であ
り、突然変異を誘発された細菌はこの部分から得られ
る。紫外線による突然変異誘発のための細菌は遠心分離
によって液体培養物からペレット化し、前記の増殖培地
で洗浄し、そして一定量の前記の増殖培地に再懸濁させ
てもよい。その一部分３ｍｌを蓋なしの滅菌ペトリ皿に
入れ、死滅対数２、典型的には１０Ｊ／ｍ2を引き起こ
すのに十分な紫外線照射線量に暴露する。
【００２９】数か月の操作後にセレクトスタットから得
られる混合細菌培養物を前記に記載の硫黄の生物利用可
能性検定法によって測定したところ、単独の硫黄源とし
て一定の範囲の有機硫黄化合物を利用することが可能で
あることが分かった。この混合培養物によるジベンゾチ
オフェンでの特異的Ｃ−Ｓ結合開裂はガスクロマトグラ
フィー分析／質量分析によって証明された。標準的な微
生物学的方法を用いて混合培養物中に存在するそれぞれ
の細菌種を代表する純粋培養物が得られた。それぞれの
純粋培養物は、単独の硫黄源として有機硫黄化合物を利
用するその能力について硫黄の生物利用可能性検定法に
よって別個に試験を行なった。単独の硫黄源として有機
硫黄化合物を利用する能力を示した単離された培養物
は、ロードコッカス・ロードクラウスおよびバチルス・
スフェリクスとして同定された。ロードコッカス・ロー
ドクラウス菌株はアメリカン・タイプ・カルチャー・コ
レクションに寄託され、ＡＴＣＣ５３９６８の番号で指
定された。その菌株は長さ約０．５μのグラム陽性短桿
菌であり、普通寒天上に桃色のコロニーを生じ、そして
Ｃ−Ｓ結合の開裂による有機硫黄特異性が高いことを特
徴とする。バチルス・スフェリクス菌株はアメリカン・
タイプ・カルチャー・コレクションに寄託され、ＡＴＣ
Ｃ５３９６９の番号で指定された。その菌株は長さ約
０．５μのグラム陽性短桿菌であり、普通寒天上にベー
ジュ色／白色のコロニーを生じ、そしてＣ−Ｓ結合の開
裂による有機硫黄特異性が高いことを特徴とする。
られる混合細菌培養物を前記に記載の硫黄の生物利用可
能性検定法によって測定したところ、単独の硫黄源とし
て一定の範囲の有機硫黄化合物を利用することが可能で
あることが分かった。この混合培養物によるジベンゾチ
オフェンでの特異的Ｃ−Ｓ結合開裂はガスクロマトグラ
フィー分析／質量分析によって証明された。標準的な微
生物学的方法を用いて混合培養物中に存在するそれぞれ
の細菌種を代表する純粋培養物が得られた。それぞれの
純粋培養物は、単独の硫黄源として有機硫黄化合物を利
用するその能力について硫黄の生物利用可能性検定法に
よって別個に試験を行なった。単独の硫黄源として有機
硫黄化合物を利用する能力を示した単離された培養物
は、ロードコッカス・ロードクラウスおよびバチルス・
スフェリクスとして同定された。ロードコッカス・ロー
ドクラウス菌株はアメリカン・タイプ・カルチャー・コ
レクションに寄託され、ＡＴＣＣ５３９６８の番号で指
定された。その菌株は長さ約０．５μのグラム陽性短桿
菌であり、普通寒天上に桃色のコロニーを生じ、そして
Ｃ−Ｓ結合の開裂による有機硫黄特異性が高いことを特
徴とする。バチルス・スフェリクス菌株はアメリカン・
タイプ・カルチャー・コレクションに寄託され、ＡＴＣ
Ｃ５３９６９の番号で指定された。その菌株は長さ約
０．５μのグラム陽性短桿菌であり、普通寒天上にベー
ジュ色／白色のコロニーを生じ、そしてＣ−Ｓ結合の開
裂による有機硫黄特異性が高いことを特徴とする。
【００３０】バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ第５３９
６９番は、化学的に規定された無機塩類培地で、同化可
能炭素およびＣ−Ｓ結合にのみ硫黄が存在する有機硫黄
化合物存在下、増殖に必要な交差供給（ｃｒｏｓｓ−ｆ
ｅｅｄｉｎｇ）を与える栄養介助培養物不在では増殖し
ない。前記の条件下での増殖に栄養素を与える細菌はい
ずれも十分適している。バチルス・スフェリクスＡＴＣ
Ｃ第５３９６９番の増殖に完全な栄養素を与える適当な
栄養介助培養物は当該技術者によって容易に確認される
ことができる。現在知られている適当な介助培養物とし
てはイー・アエロゲネス（Ｅ．ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、
イー・アグロメランス（Ｅ，ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ）
およびイー・クロアセー（Ｅ．ｃｉｏａｃａｅ）のよう
な若干のエンテロバクター種、およびクレブシエラ種が
挙げられる。介助培養物には有機硫黄化合物を特異的に
脱硫化する能力はない。
６９番は、化学的に規定された無機塩類培地で、同化可
能炭素およびＣ−Ｓ結合にのみ硫黄が存在する有機硫黄
化合物存在下、増殖に必要な交差供給（ｃｒｏｓｓ−ｆ
ｅｅｄｉｎｇ）を与える栄養介助培養物不在では増殖し
ない。前記の条件下での増殖に栄養素を与える細菌はい
ずれも十分適している。バチルス・スフェリクスＡＴＣ
Ｃ第５３９６９番の増殖に完全な栄養素を与える適当な
栄養介助培養物は当該技術者によって容易に確認される
ことができる。現在知られている適当な介助培養物とし
てはイー・アエロゲネス（Ｅ．ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、
イー・アグロメランス（Ｅ，ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ）
およびイー・クロアセー（Ｅ．ｃｉｏａｃａｅ）のよう
な若干のエンテロバクター種、およびクレブシエラ種が
挙げられる。介助培養物には有機硫黄化合物を特異的に
脱硫化する能力はない。
【００３１】種の同一性を確認するために、ロードコッ
カス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８の膜脂質を溶
剤抽出し、誘導体化し、そしてガスクロマトグラフィー
によって分析を行なった。そのクロマトグラムは、ミク
ロチェック・インク（Ｍｉｃｒｏｃｈｅｃｋ，Ｉｎ
ｋ．）（バーモント州、ノースフィールド）によって供
給されるコンピューターライブラリーに記録された既知
のロードコッカス属培養物の脂質分析と比較された。こ
れらの試験により、抽出液中に見出だされる脂肪酸がい
ずれも左の縦列に溶出順で記載したライブラリー項目に
匹敵することを示す表１で示されるように、ＡＴＣＣ５
３９６８はロードコッカス・ロードクラウスと同定され
る。「Ｘ」はそれぞれの酸についてその酸の量を示す脂
肪酸名に対して線上に記され、その酸についてのライブ
ラリー項目平均値は「＋」とする。ライブラリーの平均
百分率と抽出液中の実際の百分率が同じである場合は
「＊」と記している。破線はライブラリー項目について
の平均値付近に＋２または−２の標準偏差の窓を与え
る。表１の検査はロードコッカス・ロードクラウスの同
定において高い確実性を示す。
カス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８の膜脂質を溶
剤抽出し、誘導体化し、そしてガスクロマトグラフィー
によって分析を行なった。そのクロマトグラムは、ミク
ロチェック・インク（Ｍｉｃｒｏｃｈｅｃｋ，Ｉｎ
ｋ．）（バーモント州、ノースフィールド）によって供
給されるコンピューターライブラリーに記録された既知
のロードコッカス属培養物の脂質分析と比較された。こ
れらの試験により、抽出液中に見出だされる脂肪酸がい
ずれも左の縦列に溶出順で記載したライブラリー項目に
匹敵することを示す表１で示されるように、ＡＴＣＣ５
３９６８はロードコッカス・ロードクラウスと同定され
る。「Ｘ」はそれぞれの酸についてその酸の量を示す脂
肪酸名に対して線上に記され、その酸についてのライブ
ラリー項目平均値は「＋」とする。ライブラリーの平均
百分率と抽出液中の実際の百分率が同じである場合は
「＊」と記している。破線はライブラリー項目について
の平均値付近に＋２または−２の標準偏差の窓を与え
る。表１の検査はロードコッカス・ロードクラウスの同
定において高い確実性を示す。
【００３２】
【００３３】種の同一性を確認するために、同様にバチ
ルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６９の膜脂質を溶剤
抽出し、誘導体化し、そしてガスクロマトグラフィーに
よって分析を行なった。そのクロマトグラムは、ミクロ
チェック・インク（バーモント州、ノースフィールド）
によって供給されるコンピューターライブラリーに記録
された既知のバチルス属培養物の脂質分析と比較され
た。これらの試験によって、表２で示されるように、Ａ
ＴＣＣ５３９６９はバチルス・スフェリクスと同定され
る。表２の検査はバチルス・スフェリクスの同定におい
て高い確実性を示す。
ルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６９の膜脂質を溶剤
抽出し、誘導体化し、そしてガスクロマトグラフィーに
よって分析を行なった。そのクロマトグラムは、ミクロ
チェック・インク（バーモント州、ノースフィールド）
によって供給されるコンピューターライブラリーに記録
された既知のバチルス属培養物の脂質分析と比較され
た。これらの試験によって、表２で示されるように、Ａ
ＴＣＣ５３９６９はバチルス・スフェリクスと同定され
る。表２の検査はバチルス・スフェリクスの同定におい
て高い確実性を示す。
【００３４】
【００３５】ロードコッカス属ＡＴＣＣ５３９６８は、
これらの培養物の増殖を支持するものである炭素源に関
してアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションか
ら得られる他のロードコッカス種と比較された。培養物
を表示した炭素源を含む規定の寒天プレート上に画線し
および／または液体培地中に接種し、そしてその培養物
を３０℃で９６時間インキュベートした後評価を行なっ
た。種々のロードコッカス属菌株を用いる炭素源利用研
究の結果を表３に示す。微生物の増殖を支持する炭素源
から、ロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９
６８が実際にロードコッカス・ロードクラウスであると
いうことは全く矛盾しないと思われる。
これらの培養物の増殖を支持するものである炭素源に関
してアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションか
ら得られる他のロードコッカス種と比較された。培養物
を表示した炭素源を含む規定の寒天プレート上に画線し
および／または液体培地中に接種し、そしてその培養物
を３０℃で９６時間インキュベートした後評価を行なっ
た。種々のロードコッカス属菌株を用いる炭素源利用研
究の結果を表３に示す。微生物の増殖を支持する炭素源
から、ロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９
６８が実際にロードコッカス・ロードクラウスであると
いうことは全く矛盾しないと思われる。
【００３６】表３に記載した各ロードコッカス種を前記
に記載した硫黄の生物利用可能性検定法を用いてＤＢＴ
中の有機的に結合した硫黄を利用するその能力を測定し
て評価した。大部分の菌株について種々の基質を用いて
数回試験を行なった。ＡＴＣＣ５３９６８菌株は試験を
行なったロードコッカス種で唯一Ｃ−Ｓ結合開裂特性を
有するものであった。ロードコッカス・ロードクラウス
ＡＴＣＣ５３９６８についての別の試験により、トリチ
アン、チアントレン、ジベンゾチオフェンスルホキシ
ド、ジベンゾチオフェン−スルホンおよび他の有機硫黄
化合物もロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３
９６８のための硫黄源として用いることができるという
ことが分かった。
に記載した硫黄の生物利用可能性検定法を用いてＤＢＴ
中の有機的に結合した硫黄を利用するその能力を測定し
て評価した。大部分の菌株について種々の基質を用いて
数回試験を行なった。ＡＴＣＣ５３９６８菌株は試験を
行なったロードコッカス種で唯一Ｃ−Ｓ結合開裂特性を
有するものであった。ロードコッカス・ロードクラウス
ＡＴＣＣ５３９６８についての別の試験により、トリチ
アン、チアントレン、ジベンゾチオフェンスルホキシ
ド、ジベンゾチオフェン−スルホンおよび他の有機硫黄
化合物もロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３
９６８のための硫黄源として用いることができるという
ことが分かった。
【００３７】ロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ
５３９６８菌株はジベンゾチオフェンかまたは無機硫酸
塩の存在下の規定無機塩類培地での倍加時間が約１２時
間であることを示した。ロードコッカス・ロードクラウ
スＡＴＣＣ５３９６８の増殖速度は浮遊培地［ルリア・
ブロス（Ｌｕｒｉａ Ｂｒｏｔｈ）］では極めて速い
が、他の微生物は規定培地かまたはその浮遊培地で尚一
層速い増殖速度を示す。
５３９６８菌株はジベンゾチオフェンかまたは無機硫酸
塩の存在下の規定無機塩類培地での倍加時間が約１２時
間であることを示した。ロードコッカス・ロードクラウ
スＡＴＣＣ５３９６８の増殖速度は浮遊培地［ルリア・
ブロス（Ｌｕｒｉａ Ｂｒｏｔｈ）］では極めて速い
が、他の微生物は規定培地かまたはその浮遊培地で尚一
層速い増殖速度を示す。
【００３８】バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６
９は、これらの培養物の増殖を支持するものである炭素
源に関してアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクシ
ョンから得られる他のバチルス種と比較された。種々の
バチルス属菌株を用いる炭素源利用研究の結果を表４に
示す。バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６９によ
って得られた炭素源利用データはバチルス・スフェリク
スＡＴＣＣ１４５７７によって得られたデータと同じで
ある。しかしながら、バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ
５３９６９が純粋培養物として増殖する化学的に規定さ
れた増殖培地は発見されなかった。別の微生物学的試
験、例えば普通寒天での増殖、顕微鏡的観察および増殖
温度の研究はビー・スフェリクス（Ｂ．ｓｐｈａｅｒｉ
ｃｕｓ）１４５７７およびビー・スフェリクス５３９６
９の双方によって同じ結果を生じている。これらのデー
タは脂肪質分析データと共に微生物ＡＴＣＣ５３９６９
が微生物バチルス・スフェリクスであることを示す。
９は、これらの培養物の増殖を支持するものである炭素
源に関してアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクシ
ョンから得られる他のバチルス種と比較された。種々の
バチルス属菌株を用いる炭素源利用研究の結果を表４に
示す。バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６９によ
って得られた炭素源利用データはバチルス・スフェリク
スＡＴＣＣ１４５７７によって得られたデータと同じで
ある。しかしながら、バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ
５３９６９が純粋培養物として増殖する化学的に規定さ
れた増殖培地は発見されなかった。別の微生物学的試
験、例えば普通寒天での増殖、顕微鏡的観察および増殖
温度の研究はビー・スフェリクス（Ｂ．ｓｐｈａｅｒｉ
ｃｕｓ）１４５７７およびビー・スフェリクス５３９６
９の双方によって同じ結果を生じている。これらのデー
タは脂肪質分析データと共に微生物ＡＴＣＣ５３９６９
が微生物バチルス・スフェリクスであることを示す。
【００３９】
【００４０】
【００４１】表４に記載したバチルス種を前記に記載し
た硫黄の生物利用可能性検定法を用いてＤＢＴ中の有機
的に結合した硫黄を利用するその能力を測定して評価し
た。大部分の菌株について種々の基質を用いて数回試験
を行なった。ＡＴＣＣ５３９６９菌株は試験を行なった
バチルス種で唯一Ｃ−Ｓ結合開裂特性を有するものであ
った。バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番
を栄養素介助培養物としてエンテロバクター・アエロゲ
ネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ａｅｒｏｇｅｎｅ
ｓ）またはエンテロバクター・アグロメランス（Ｅｎｔ
ｅｒｏｂａｃｔｅｒａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ）存在下で
増殖させた。バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６
９でのこの脱硫化特性は選択培地および非選択培地双方
での多数の継代培養結果の全体を通して安定性であるこ
とが観察された。
た硫黄の生物利用可能性検定法を用いてＤＢＴ中の有機
的に結合した硫黄を利用するその能力を測定して評価し
た。大部分の菌株について種々の基質を用いて数回試験
を行なった。ＡＴＣＣ５３９６９菌株は試験を行なった
バチルス種で唯一Ｃ−Ｓ結合開裂特性を有するものであ
った。バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番
を栄養素介助培養物としてエンテロバクター・アエロゲ
ネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ ａｅｒｏｇｅｎｅ
ｓ）またはエンテロバクター・アグロメランス（Ｅｎｔ
ｅｒｏｂａｃｔｅｒａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ）存在下で
増殖させた。バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６
９でのこの脱硫化特性は選択培地および非選択培地双方
での多数の継代培養結果の全体を通して安定性であるこ
とが観察された。
【００４２】バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６
９は、ＤＢＴが単独の硫黄源として役立つ化学的に規定
された無機塩類培地で介助培養物と一緒に増殖させた場
合、培地中に検出される２−ヒドロキシビフェニル約
０．２ミリモルを生じる。２−ヒドロキシビフェニルは
ＤＢＴの唯一の代謝産物であり、これらの条件下で検出
されている。
９は、ＤＢＴが単独の硫黄源として役立つ化学的に規定
された無機塩類培地で介助培養物と一緒に増殖させた場
合、培地中に検出される２−ヒドロキシビフェニル約
０．２ミリモルを生じる。２−ヒドロキシビフェニルは
ＤＢＴの唯一の代謝産物であり、これらの条件下で検出
されている。
【００４３】ロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ
５３９６８の脱硫化特性の安定性は多数の世代について
非選択的条件下で培養物を増殖させることによって評価
を行ない、２００を上回る単コロニーを得て、前記に記
載した硫黄の生物利用可能性検定法によって試験を行な
って、全培養物がＣ−Ｓ結合開裂による脱硫化に適当で
あることが分かった。前記の培養条件下でのロードコッ
カス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８が有するＣ−
Ｓ結合開裂能は安定な特性であると思われる。ロードコ
ッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８の脱硫化特
性は熱ショックによって保持される。ロードコッカス・
ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８の増殖は、３７℃お
よび４２℃で４８時間インキュベートされた場合、それ
らの温度で激減するかまたは増殖しない。脱硫化に適し
たロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８
の７２個の単コロニーを普通寒天上に画線し、３７℃ま
たは４２℃で４８時間インキュベートし、続いて３０℃
で７２時間インキュベーションを行ない、そして前記に
記載した硫黄の生物利用可能性検定法によって試験を行
なって、全コロニーが脱硫化特性を安定して保持するこ
とが示された。
５３９６８の脱硫化特性の安定性は多数の世代について
非選択的条件下で培養物を増殖させることによって評価
を行ない、２００を上回る単コロニーを得て、前記に記
載した硫黄の生物利用可能性検定法によって試験を行な
って、全培養物がＣ−Ｓ結合開裂による脱硫化に適当で
あることが分かった。前記の培養条件下でのロードコッ
カス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８が有するＣ−
Ｓ結合開裂能は安定な特性であると思われる。ロードコ
ッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８の脱硫化特
性は熱ショックによって保持される。ロードコッカス・
ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８の増殖は、３７℃お
よび４２℃で４８時間インキュベートされた場合、それ
らの温度で激減するかまたは増殖しない。脱硫化に適し
たロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８
の７２個の単コロニーを普通寒天上に画線し、３７℃ま
たは４２℃で４８時間インキュベートし、続いて３０℃
で７２時間インキュベーションを行ない、そして前記に
記載した硫黄の生物利用可能性検定法によって試験を行
なって、全コロニーが脱硫化特性を安定して保持するこ
とが示された。
【００４４】突然変異体培養物であるロードコッカス・
ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８を、単独硫黄源とし
てジベンゾチオフェンを含む無機塩類グルコース細菌用
増殖培地に接種した。３０℃で７２時間増殖後、培養物
を遠心分離し、上澄みをＣ−１８シリカ化合物を用いる
固相抽出によって処理し、ジクロロメタンで溶離し、そ
してガスクロマトグラフィー／質量分析法を用いて分析
してジベンゾチオフェンの代謝産物を同定し且つ定量し
た。その結果を表５に示すが、代謝産物の定量はジクロ
ロメタン溶出液に既知の濃度のエチルナフタレンを加
え、代謝産物ピークを純化合物で調製された保持時間お
よび濃度曲線と比較することによって行なった。特に期
待された化合物を表５に記載する。２−ヒドロキシビフ
ェニルのみが見出だされたこと、および３−ヒドロキシ
−２−ホルミル−ベンゾチオフェンと、ＤＢＴ分解の炭
素分解経路で生成されることが知られている他のいずれ
の化合物も見出だされなかったということは、ロードコ
ッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８がＣ−Ｓ結
合開裂経路によってジベンゾチオフェンを代謝している
のであって、先行技術の多くの微生物が行なうようにＣ
−Ｃ結合開裂経路によるものではないということを証明
する。
ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８を、単独硫黄源とし
てジベンゾチオフェンを含む無機塩類グルコース細菌用
増殖培地に接種した。３０℃で７２時間増殖後、培養物
を遠心分離し、上澄みをＣ−１８シリカ化合物を用いる
固相抽出によって処理し、ジクロロメタンで溶離し、そ
してガスクロマトグラフィー／質量分析法を用いて分析
してジベンゾチオフェンの代謝産物を同定し且つ定量し
た。その結果を表５に示すが、代謝産物の定量はジクロ
ロメタン溶出液に既知の濃度のエチルナフタレンを加
え、代謝産物ピークを純化合物で調製された保持時間お
よび濃度曲線と比較することによって行なった。特に期
待された化合物を表５に記載する。２−ヒドロキシビフ
ェニルのみが見出だされたこと、および３−ヒドロキシ
−２−ホルミル−ベンゾチオフェンと、ＤＢＴ分解の炭
素分解経路で生成されることが知られている他のいずれ
の化合物も見出だされなかったということは、ロードコ
ッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８がＣ−Ｓ結
合開裂経路によってジベンゾチオフェンを代謝している
のであって、先行技術の多くの微生物が行なうようにＣ
−Ｃ結合開裂経路によるものではないということを証明
する。
【００４５】
【００４６】ロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ
５３９６８派生物はＡＴＣＣ５３９６８菌株の選択的脱
硫化特性と同じかまたはそれを上回る特性を保持するこ
とが分かった。ロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣ
Ｃ５３９６８の抗生物質耐性派生物はエンテロバクター
・アエロゲネスと混合した培養物で用いた。混合接種剤
はイー・アエロゲネスに対して１０倍過剰のロードコッ
カス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８を含み、増殖
は前記の規定増殖培地、グリセロールおよび単独硫黄源
としてのＤＢＴ中で監視された。５０、７０、１４０お
よび２４０時間での培養物の試料を用いて普通寒天と、
ストレプトマイシン２５０マイクログラム／ｍｌを含む
普通寒天とに置いた稀釈剤を調製した。イー・アエロゲ
ネスは普通寒天上でロードコッカス・ロードクラウスＡ
ＴＣＣ５３９６８派生物よりも速く増殖したが、抗生物
質を含む普通寒天ではロードコッカス・ロードクラウス
ＡＴＣＣ５３９６８派生物のみが増殖した。ロードコッ
カス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８派生物はＤＢ
Ｔから硫黄を代謝することが可能な唯一の生物であるの
で、最初の７０〜８０時間の間に速やかに増殖した。し
かしながら、イー・アエロゲネスがＤＢＴを代謝するこ
とができないとしても、約５０〜６０時間後に速やかに
増殖が開始され、２４０時間ではロードコッカス・ロー
ドクラウスＡＴＣＣ５３９６８派生物よりも極めて多量
に約３の大きさの程度で存在する。このことは、ロード
コッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８によって
ＤＢＴから遊離した硫黄が他の細菌による代謝に利用可
能であるような方法で、ＤＢＴがロードコッカス・ロー
ドクラウスＡＴＣＣ５３９６８細菌の外層細胞膜と一緒
に代謝されていることを示唆する。
５３９６８派生物はＡＴＣＣ５３９６８菌株の選択的脱
硫化特性と同じかまたはそれを上回る特性を保持するこ
とが分かった。ロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣ
Ｃ５３９６８の抗生物質耐性派生物はエンテロバクター
・アエロゲネスと混合した培養物で用いた。混合接種剤
はイー・アエロゲネスに対して１０倍過剰のロードコッ
カス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８を含み、増殖
は前記の規定増殖培地、グリセロールおよび単独硫黄源
としてのＤＢＴ中で監視された。５０、７０、１４０お
よび２４０時間での培養物の試料を用いて普通寒天と、
ストレプトマイシン２５０マイクログラム／ｍｌを含む
普通寒天とに置いた稀釈剤を調製した。イー・アエロゲ
ネスは普通寒天上でロードコッカス・ロードクラウスＡ
ＴＣＣ５３９６８派生物よりも速く増殖したが、抗生物
質を含む普通寒天ではロードコッカス・ロードクラウス
ＡＴＣＣ５３９６８派生物のみが増殖した。ロードコッ
カス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８派生物はＤＢ
Ｔから硫黄を代謝することが可能な唯一の生物であるの
で、最初の７０〜８０時間の間に速やかに増殖した。し
かしながら、イー・アエロゲネスがＤＢＴを代謝するこ
とができないとしても、約５０〜６０時間後に速やかに
増殖が開始され、２４０時間ではロードコッカス・ロー
ドクラウスＡＴＣＣ５３９６８派生物よりも極めて多量
に約３の大きさの程度で存在する。このことは、ロード
コッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８によって
ＤＢＴから遊離した硫黄が他の細菌による代謝に利用可
能であるような方法で、ＤＢＴがロードコッカス・ロー
ドクラウスＡＴＣＣ５３９６８細菌の外層細胞膜と一緒
に代謝されていることを示唆する。
【００４７】バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６
９派生物はＡＴＣＣ５３９６９菌株と同じかまたはそれ
を上回る選択的脱硫化特性を保持する。選択的脱硫化特
性が同じであるバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９
６９派生物は記載された脱硫化方法のいずれで用いるの
にも適当であり、このような利用に必要とされることを
意図しているものである。
９派生物はＡＴＣＣ５３９６９菌株と同じかまたはそれ
を上回る選択的脱硫化特性を保持する。選択的脱硫化特
性が同じであるバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９
６９派生物は記載された脱硫化方法のいずれで用いるの
にも適当であり、このような利用に必要とされることを
意図しているものである。
【００４８】バチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６
９の脱硫化特性は明らかにこの微生物の外層細胞膜と関
係がある。このことは純培養物としての介助培養物には
ＤＢＴが単独硫黄源として役立っている化学的に規定さ
れた無機塩類培地で増殖する能力がないという観察によ
って支持される。しかしながら、脱硫化に適した微生
物、特にバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６９が
同時に存在する場合、この介助培養物は豊富に増殖す
る。この介助培養物の豊富な増殖は、バチルス・スフェ
リクスＡＴＣＣ５３９６９によってＤＢＴから遊離され
た硫黄を介助培養物によって利用するのに有効にさせた
場合にしか生じない。
９の脱硫化特性は明らかにこの微生物の外層細胞膜と関
係がある。このことは純培養物としての介助培養物には
ＤＢＴが単独硫黄源として役立っている化学的に規定さ
れた無機塩類培地で増殖する能力がないという観察によ
って支持される。しかしながら、脱硫化に適した微生
物、特にバチルス・スフェリクスＡＴＣＣ５３９６９が
同時に存在する場合、この介助培養物は豊富に増殖す
る。この介助培養物の豊富な増殖は、バチルス・スフェ
リクスＡＴＣＣ５３９６９によってＤＢＴから遊離され
た硫黄を介助培養物によって利用するのに有効にさせた
場合にしか生じない。
【００４９】硫黄含有有機炭質物質の硫黄含有量は硫黄
特異性反応物試剤と接触させることによって選択的に減
少させることができる。本発明による硫黄特異性反応物
試剤は、細胞膜が微生物ロードコッカス・ロードクラウ
スＡＴＣＣ第５３９６８番および／またはバチルス・ス
フェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番からのものである膜
断片を含んで成る抽出物および／または細胞膜と関係し
た１種類の酵素または複数の酵素の組成物であることが
できる。これらの硫黄特異性反応物試剤は、有機硫黄含
有炭質物質、特に天然に存在する化石燃料、例えば石
炭、石油、シェール、油、亜炭、およびそれらから誘導
される合成燃料から有機硫黄を極めて効果的に除去する
のに水性培地または非水性培地で用いることができる。
特異性反応物試剤と接触させることによって選択的に減
少させることができる。本発明による硫黄特異性反応物
試剤は、細胞膜が微生物ロードコッカス・ロードクラウ
スＡＴＣＣ第５３９６８番および／またはバチルス・ス
フェリクスＡＴＣＣ第５３９６９番からのものである膜
断片を含んで成る抽出物および／または細胞膜と関係し
た１種類の酵素または複数の酵素の組成物であることが
できる。これらの硫黄特異性反応物試剤は、有機硫黄含
有炭質物質、特に天然に存在する化石燃料、例えば石
炭、石油、シェール、油、亜炭、およびそれらから誘導
される合成燃料から有機硫黄を極めて効果的に除去する
のに水性培地または非水性培地で用いることができる。
【００５０】適当な非水性培地として有機液体、例えば
ケロシン、原油、石油蒸留物、植物油、および他の軽質
油、グリセロール、ジメチルホルムアミド、メタノー
ル、エタノール、ベンゼン、トルエン、オクタノール、
オクタン、酢酸エチルおよびヘキサンが挙げられる。好
ましい有機液体としてはケロシン、軽質油およびメタノ
ールが挙げられる。
ケロシン、原油、石油蒸留物、植物油、および他の軽質
油、グリセロール、ジメチルホルムアミド、メタノー
ル、エタノール、ベンゼン、トルエン、オクタノール、
オクタン、酢酸エチルおよびヘキサンが挙げられる。好
ましい有機液体としてはケロシン、軽質油およびメタノ
ールが挙げられる。
【００５１】膜断片を含んで成る抽出物は、当該技術分
野において周知のように、音波処理、洗剤の利用または
フレンチプレスの利用のような溶菌処理によって前記の
微生物からの溶解物として調製することができる。細胞
膜断片を濃縮するいずれの方法も、Ｃ−Ｓ結合の選択的
開裂の原因となる化学物質が生成物中で利用可能である
限り適当である。
野において周知のように、音波処理、洗剤の利用または
フレンチプレスの利用のような溶菌処理によって前記の
微生物からの溶解物として調製することができる。細胞
膜断片を濃縮するいずれの方法も、Ｃ−Ｓ結合の選択的
開裂の原因となる化学物質が生成物中で利用可能である
限り適当である。
【００５２】前記の微生物の膜と関係した酵素は、酵素
抽出処理によって分離することができ、有機炭質物質中
のＣ−Ｓ結合を開裂することが可能である。適当な酵素
抽出処理としては、音波処理、洗剤またはフレンチプレ
スによる溶菌に続いて硫安沈殿、硫安分画、ゲル濾過ク
ロマトグラフィー、電気泳動、等電点電気泳動、高圧液
体クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、アフ
ィニティークロマトグラフィー、免疫沈降または当該技
術分野で周知の他の適当な方法が挙げられる。１種類ま
たは複数の酵素を抽出された形態で用いてもよいしまた
は更に精製し、精製された形態で用いてもよい。
抽出処理によって分離することができ、有機炭質物質中
のＣ−Ｓ結合を開裂することが可能である。適当な酵素
抽出処理としては、音波処理、洗剤またはフレンチプレ
スによる溶菌に続いて硫安沈殿、硫安分画、ゲル濾過ク
ロマトグラフィー、電気泳動、等電点電気泳動、高圧液
体クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、アフ
ィニティークロマトグラフィー、免疫沈降または当該技
術分野で周知の他の適当な方法が挙げられる。１種類ま
たは複数の酵素を抽出された形態で用いてもよいしまた
は更に精製し、精製された形態で用いてもよい。
【００５３】特定の微生物の膜断片を含んで成る抽出物
および／または膜と関係した酵素の利用は、非水性培地
および微生物の増殖を許す温度を超過した温度を用いる
選択的有機硫黄除去方法の利用を可能にする。有機硫黄
は、接触適合性を増加させた有機培地で大部分の有機硫
黄を除去するのに十分な時間、硫黄特異性反応物試剤と
接触させることによって有機硫黄含有炭質物質から選択
的に除去されるのが好ましい。本発明によれば、硫黄特
異性反応物試剤は、石油のような有機硫黄含有有機炭質
液体と直接混合してもよいし、または有機硫黄含有有機
炭質固体を接触させるための有機液体と混合してもよ
い。硫黄特異性反応物試剤は、その方法の時間制限内に
大部分の有機硫黄と選択的に反応するのに効果的な濃度
を与える十分な量で用いる必要がある。本発明による硫
黄特異性反応物試剤の有機液体培地での利用により、有
機硫黄の除去を水性培地での微生物増殖および／または
微生物またはその生成物の利用に頼る場合に存在する水
／油境界遮断層から免れる。硫黄特異性反応物試剤は、
所望ならば水性培地で用いてもよい。非水性液体の利用
は、それらが水性培地での利用と比較して触媒速度を高
くし、基質利用領域を膨張させ、そして安定性を増加さ
せるので好ましい。更に高い有機硫黄除去速度は硫黄の
除去を微生物増殖にたよる場合に許されるよりも高い温
度で硫黄除去方法の操作を行なうことによって得ること
ができる。硫黄除去反応速度は約３５℃を上回る温度で
増加させることができ、約３５℃〜約１００℃が好まし
い。更に、有機硫黄および無機硫黄を単一または連続的
な非水性培地処理で除去してもよい。極めて効果的な化
学反応を生じるいずれの接触方法も当該技術分野で周知
のように用いることができ、例えば、粉砕した石炭を、
ロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８か
らの膜断片を含んで成る抽出物を含む油基材液体培地中
約５０℃の温度で、約８０％を上回る有機硫黄を無機硫
酸塩に変換させるのに十分な時間撹拌してもよい。
および／または膜と関係した酵素の利用は、非水性培地
および微生物の増殖を許す温度を超過した温度を用いる
選択的有機硫黄除去方法の利用を可能にする。有機硫黄
は、接触適合性を増加させた有機培地で大部分の有機硫
黄を除去するのに十分な時間、硫黄特異性反応物試剤と
接触させることによって有機硫黄含有炭質物質から選択
的に除去されるのが好ましい。本発明によれば、硫黄特
異性反応物試剤は、石油のような有機硫黄含有有機炭質
液体と直接混合してもよいし、または有機硫黄含有有機
炭質固体を接触させるための有機液体と混合してもよ
い。硫黄特異性反応物試剤は、その方法の時間制限内に
大部分の有機硫黄と選択的に反応するのに効果的な濃度
を与える十分な量で用いる必要がある。本発明による硫
黄特異性反応物試剤の有機液体培地での利用により、有
機硫黄の除去を水性培地での微生物増殖および／または
微生物またはその生成物の利用に頼る場合に存在する水
／油境界遮断層から免れる。硫黄特異性反応物試剤は、
所望ならば水性培地で用いてもよい。非水性液体の利用
は、それらが水性培地での利用と比較して触媒速度を高
くし、基質利用領域を膨張させ、そして安定性を増加さ
せるので好ましい。更に高い有機硫黄除去速度は硫黄の
除去を微生物増殖にたよる場合に許されるよりも高い温
度で硫黄除去方法の操作を行なうことによって得ること
ができる。硫黄除去反応速度は約３５℃を上回る温度で
増加させることができ、約３５℃〜約１００℃が好まし
い。更に、有機硫黄および無機硫黄を単一または連続的
な非水性培地処理で除去してもよい。極めて効果的な化
学反応を生じるいずれの接触方法も当該技術分野で周知
のように用いることができ、例えば、粉砕した石炭を、
ロードコッカス・ロードクラウスＡＴＣＣ５３９６８か
らの膜断片を含んで成る抽出物を含む油基材液体培地中
約５０℃の温度で、約８０％を上回る有機硫黄を無機硫
酸塩に変換させるのに十分な時間撹拌してもよい。
【００５４】硫黄含有有機炭質物質の硫黄含有量は、こ
のような硫黄含有有機炭質物質を本発明による硫黄特異
性反応物試剤と接触させることによって減少させること
ができる。その方法は、硫黄含有炭質物質が石炭または
炭化水素油である場合に用いるのに特に適当である。こ
のような方法によって、有機的に結合した硫黄を８０％
を上回って、好ましくは９０％を上回って除去すること
ができる。
のような硫黄含有有機炭質物質を本発明による硫黄特異
性反応物試剤と接触させることによって減少させること
ができる。その方法は、硫黄含有炭質物質が石炭または
炭化水素油である場合に用いるのに特に適当である。こ
のような方法によって、有機的に結合した硫黄を８０％
を上回って、好ましくは９０％を上回って除去すること
ができる。
【００５５】本発明による選択的硫黄反応物試剤は、有
機炭質物質中のＣ−Ｓ結合の開裂によって硫黄と特異的
に反応し、例えば、ジベンゾチオフェンとの反応では、
単独生成物は２−ヒドロキシビフェニルおよび無機硫酸
塩である。これらの性質は本発明の選択的硫黄反応物試
剤を、有機Ｃ−Ｓ結合を開裂するための有機的化学合成
で用いるのに特異的な原因物質にして、それは種々の有
機的処理合成系で用いることができる。同様に、本発明
の選択的硫黄反応物試剤は、再循環操作での有機Ｃ−Ｓ
結合の開裂による種々の有機物質の脱硫化分解、例えば
ゴム製品の場合のような硫黄含有有機分子の分解で用い
ることができる。
機炭質物質中のＣ−Ｓ結合の開裂によって硫黄と特異的
に反応し、例えば、ジベンゾチオフェンとの反応では、
単独生成物は２−ヒドロキシビフェニルおよび無機硫酸
塩である。これらの性質は本発明の選択的硫黄反応物試
剤を、有機Ｃ−Ｓ結合を開裂するための有機的化学合成
で用いるのに特異的な原因物質にして、それは種々の有
機的処理合成系で用いることができる。同様に、本発明
の選択的硫黄反応物試剤は、再循環操作での有機Ｃ−Ｓ
結合の開裂による種々の有機物質の脱硫化分解、例えば
ゴム製品の場合のような硫黄含有有機分子の分解で用い
ることができる。
【００５６】本発明の方法により、有機硫黄の無機硫酸
塩への変換が生じる。有機的に結合した硫黄の形態の硫
黄は分離するのが極めて困難であるが、この方法によっ
て生成された無機硫酸塩は、当該技術分野において普通
に熟練した者には容易に明らかな種々の方法によって容
易に除去することができる。
塩への変換が生じる。有機的に結合した硫黄の形態の硫
黄は分離するのが極めて困難であるが、この方法によっ
て生成された無機硫酸塩は、当該技術分野において普通
に熟練した者には容易に明らかな種々の方法によって容
易に除去することができる。
【００５７】概して、生体膜は疎水性であり、したがっ
て膜断片を含んで成る抽出物および膜と関係した酵素
は、当然ながら非水性系を選択することができる。本発
明による硫黄選択的微生物であるロードコッカス・ロー
ドクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番およびバチルス
・スフェリクス菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番の膜断片を
含んで成る抽出物および膜と関係した酵素は、性能を改
良し且つ方法の融通性、例えば炭質物質から有機硫黄お
よび無機硫黄の双方を同時に除去する可能性を与えるこ
とができる。有機液体中での膜断片および酵素の利用に
より、触媒速度を数百倍程度増加させることができ、作
用される基質の領域を膨張させることができ、そしてｐ
Ｈ、温度および他の環境によるストレスに対する許容度
を劇的に改良することができる。例えば、ペルオキシダ
ーゼに触媒されたピロガロール酸化の活性はオクタノー
ル中で酵素の逆ミセルを用いると、水でのその活性に対
して１００倍増加する、マーチネク・ケイ（Ｍａｒｔｉ
ｎｅｋ，Ｋ．）、レバショフ・エイ・ヴイ（Ｌｅｖａｓ
ｈｏｖ，Ａ．Ｖ．）、クリアチコ・エヌ（Ｋｌｙａｃｈ
ｋｏ，Ｎ．）、クメルニツキ・ワイ・エル（Ｋｈｍｅｌ
ｎｉｔｓｋｉ，Ｙ．Ｌ．）およびベレツィン・アイ・ヴ
イ（Ｂｅｒｅｚｉｎ，Ｉ．Ｖ．）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅ
ｍ，、１５５、４５３〜４６８（１９８６）；非水性系
または低水性系での酵素の利用は、クメルニツキー・ワ
イ・エル（Ｋｈｍｅｌｎｉｔｓｋｉ，Ｙ．Ｌ．）、レバ
ショフ・エイ・ヴイ、クリアチコ・エヌ・エル（Ｋｌｙ
ａｃｈｋｏ，Ｎ．Ｌ．）およびマーチネク・ケイ、「低
水分含有有機培地の工学的生体触媒系（Ｅｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ Ｂｉｏｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ
ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｍｅｄｉａ ｗｉｔｈ Ｌｏ
ｗ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｔｅｎｔ）」、Ｅｎｚｙｍｅ
Ｍｉｃｒｏ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．、１０（１９８８年１２
月）で再検討され；そして石炭の処理での逆ミセル溶液
を用いる生体反応は、ティー・フェロオキシダンス
（Ｔ．ｆｅｒｒｏｘｉｄａｎｓ）の無細胞酵素抽出物が
全細胞製品より性能が優れていることを示した、リー・
ケイ・アイ（Ｌｅｅ，Ｋ．Ｉ．）およびエン・ティー・
エフ（Ｙｅｎ，Ｔ．Ｆ．）、「逆ミセル生体触媒法によ
る石炭の脱硫化（Ｃｏａｌ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔ
ｉｏｎ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｍｉｃｅｌ
ｌｅ Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｐｒｏｃｅｓ
ｓ）」、ＡＣＳ Ｄｉｖ．ｏｆ Ｆｕｅｌ Ｃｈｅｍｉ
ｓｔｒｙ，Ｉｎｔ Ｉ．Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、ロサンゼ
ルス、１９８８年９月２５〜３０日。
て膜断片を含んで成る抽出物および膜と関係した酵素
は、当然ながら非水性系を選択することができる。本発
明による硫黄選択的微生物であるロードコッカス・ロー
ドクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番およびバチルス
・スフェリクス菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番の膜断片を
含んで成る抽出物および膜と関係した酵素は、性能を改
良し且つ方法の融通性、例えば炭質物質から有機硫黄お
よび無機硫黄の双方を同時に除去する可能性を与えるこ
とができる。有機液体中での膜断片および酵素の利用に
より、触媒速度を数百倍程度増加させることができ、作
用される基質の領域を膨張させることができ、そしてｐ
Ｈ、温度および他の環境によるストレスに対する許容度
を劇的に改良することができる。例えば、ペルオキシダ
ーゼに触媒されたピロガロール酸化の活性はオクタノー
ル中で酵素の逆ミセルを用いると、水でのその活性に対
して１００倍増加する、マーチネク・ケイ（Ｍａｒｔｉ
ｎｅｋ，Ｋ．）、レバショフ・エイ・ヴイ（Ｌｅｖａｓ
ｈｏｖ，Ａ．Ｖ．）、クリアチコ・エヌ（Ｋｌｙａｃｈ
ｋｏ，Ｎ．）、クメルニツキ・ワイ・エル（Ｋｈｍｅｌ
ｎｉｔｓｋｉ，Ｙ．Ｌ．）およびベレツィン・アイ・ヴ
イ（Ｂｅｒｅｚｉｎ，Ｉ．Ｖ．）、Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅ
ｍ，、１５５、４５３〜４６８（１９８６）；非水性系
または低水性系での酵素の利用は、クメルニツキー・ワ
イ・エル（Ｋｈｍｅｌｎｉｔｓｋｉ，Ｙ．Ｌ．）、レバ
ショフ・エイ・ヴイ、クリアチコ・エヌ・エル（Ｋｌｙ
ａｃｈｋｏ，Ｎ．Ｌ．）およびマーチネク・ケイ、「低
水分含有有機培地の工学的生体触媒系（Ｅｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ Ｂｉｏｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ
ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｍｅｄｉａ ｗｉｔｈ Ｌｏ
ｗ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｔｅｎｔ）」、Ｅｎｚｙｍｅ
Ｍｉｃｒｏ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．、１０（１９８８年１２
月）で再検討され；そして石炭の処理での逆ミセル溶液
を用いる生体反応は、ティー・フェロオキシダンス
（Ｔ．ｆｅｒｒｏｘｉｄａｎｓ）の無細胞酵素抽出物が
全細胞製品より性能が優れていることを示した、リー・
ケイ・アイ（Ｌｅｅ，Ｋ．Ｉ．）およびエン・ティー・
エフ（Ｙｅｎ，Ｔ．Ｆ．）、「逆ミセル生体触媒法によ
る石炭の脱硫化（Ｃｏａｌ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔ
ｉｏｎ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｍｉｃｅｌ
ｌｅ Ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｐｒｏｃｅｓ
ｓ）」、ＡＣＳ Ｄｉｖ．ｏｆ Ｆｕｅｌ Ｃｈｅｍｉ
ｓｔｒｙ，Ｉｎｔ Ｉ．Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、ロサンゼ
ルス、１９８８年９月２５〜３０日。
【００５８】本発明の方法は他の方法と一緒に好都合に
用いて統合された方法、例えば、有機硫黄および無機硫
黄双方の除去；および石炭の細孔構造を膨張させて一層
効果的に硫黄を除去するために活性表面積を更に大きく
する化学的および／または物理的方法の利用を提供する
ことができる。
用いて統合された方法、例えば、有機硫黄および無機硫
黄双方の除去；および石炭の細孔構造を膨張させて一層
効果的に硫黄を除去するために活性表面積を更に大きく
する化学的および／または物理的方法の利用を提供する
ことができる。
【００５９】前記の明細書で本発明をその若干の好まし
い態様に関して記載し且つ多くの詳細を例証のために記
載したが、本発明に更に別の態様が可能であり、しかも
本文中に記載した若干の詳細は本発明の基本的な原理か
ら逸脱することなくかなり変更することができるという
ことは当該技術者に当然のことである。
い態様に関して記載し且つ多くの詳細を例証のために記
載したが、本発明に更に別の態様が可能であり、しかも
本文中に記載した若干の詳細は本発明の基本的な原理か
ら逸脱することなくかなり変更することができるという
ことは当該技術者に当然のことである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ１０Ｌ 1/14 6958−4Ｈ (Ｃ１２Ｐ 1/04 Ｃ１２Ｒ 1:365） (Ｃ１２Ｐ 1/04 Ｃ１２Ｒ 1:07）
Claims (19)
- 【請求項１】 有機炭質物質中のＣ−Ｓ結合を選択的に
開裂する能力を有する、ロードコッカス・ロードクラウ
ス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕ
ｓ）菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番、バチルス・スフェリ
クス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ）菌株
ＡＴＣＣ第５３９６９番および両者の混合物から成る群
より選択される微生物の膜断片を含んで成る抽出物。 - 【請求項２】 前記の微生物がロードコッカス・ロード
クラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番である請求項１記
載の抽出物。 - 【請求項３】 前記の微生物がバチルス・スフェリクス
菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番である請求項１記載の抽出
物。 - 【請求項４】 硫黄含有有機炭質物質を硫黄特異性反応
物試剤としての、膜断片を含んで成る抽出物と接触させ
ることを含んで成る、硫黄含有有機炭質物質の硫黄含有
量を減少させる方法であって、前記の膜がロードコッカ
ス・ロードクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番、バチ
ルス・スフェリクス菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番および
両者の混合物から成る群より選択される微生物からのも
のである前記の方法。 - 【請求項５】 前記の微生物がロードコッカス・ロード
クラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番である請求項４記
載の方法。 - 【請求項６】 前記の微生物がバチルス・スフェリクス
菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番である請求項４記載の方
法。 - 【請求項７】 前記の硫黄特異性反応物試剤が有機培地
中にある請求項４記載の方法。 - 【請求項８】 前記の硫黄特異性反応物試剤が有機培地
中に前記の抽出物を含んで成るものである請求項４記載
の方法。 - 【請求項９】 前記の接触を約３５℃〜約１００℃の温
度で行なう請求項４記載の方法。 - 【請求項１０】 前記の炭質物質が石炭である請求項４
記載の方法。 - 【請求項１１】 前記の炭質物質が炭化水素油である請
求項４記載の方法。 - 【請求項１２】 Ｃ−Ｓ結合を有する有機炭質物質を硫
黄特異性反応物試剤としての、膜断片を含んで成る抽出
物と接触させることを含んで成るＣ−Ｓ結合の開裂方法
であって、前記の膜がロードコッカス・ロードクラウス
菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番、バチルス・スフェリクス
菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番および両者の混合物から成
る群より選択される微生物からのものである前記の方
法。 - 【請求項１３】 前記の微生物がロードコッカス・ロー
ドクラウス菌株ＡＴＣＣ第５３９６８番である請求項１
２記載のＣ−Ｓ結合の開裂方法。 - 【請求項１４】 前記の微生物がバチルス・スフェリク
ス菌株ＡＴＣＣ第５３９６９番である請求項１２記載の
Ｃ−Ｓ結合の開裂方法。 - 【請求項１５】 前記の硫黄特異性反応物試剤が有機培
地中にある請求項１２記載のＣ−Ｓ結合の開裂方法。 - 【請求項１６】 前記の硫黄特異性反応物試剤が有機培
地中に前記の抽出物を含んで成るものである請求項１２
記載のＣ−Ｓ結合の開裂方法。 - 【請求項１７】 前記の接触を約３５℃〜約１００℃の
温度で行なう請求項１２記載のＣ−Ｓ結合の開裂方法。 - 【請求項１８】 前記の炭質物質が石炭である請求項１
２記載のＣ−Ｓ結合の開裂方法。 - 【請求項１９】 前記の炭質物質が炭化水素油である請
求項１２記載のＣ−Ｓ結合の開裂方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/486,597 US5132219A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Enzymes from Rhodococcus rhodochrous strain ATCC No. 53968, Bacillus sphaericus strain ATCC No. 53969 and mixtures thereof for cleavage of organic C--S bonds of carbonaceous material |
| US486597 | 1990-02-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04316481A JPH04316481A (ja) | 1992-11-06 |
| JPH0771481B2 true JPH0771481B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=23932498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3000027A Expired - Fee Related JPH0771481B2 (ja) | 1990-02-28 | 1991-01-04 | 有機ｃ−ｓ結合開裂のための細菌産生抽出物および酵素 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5132219A (ja) |
| EP (1) | EP0445896B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0771481B2 (ja) |
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