JPH10165175A - 微生物、アクリルアミドモノマーの分解方法、工業排水の処理方法及びアクリルアミド系ポリマー製品中のアクリルアミドモノマーの分解方法 - Google Patents

微生物、アクリルアミドモノマーの分解方法、工業排水の処理方法及びアクリルアミド系ポリマー製品中のアクリルアミドモノマーの分解方法

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JPH10165175A
JPH10165175A JP34443196A JP34443196A JPH10165175A JP H10165175 A JPH10165175 A JP H10165175A JP 34443196 A JP34443196 A JP 34443196A JP 34443196 A JP34443196 A JP 34443196A JP H10165175 A JPH10165175 A JP H10165175A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】微生物を利用した効率的、簡単、低コストのア
クリルアミドモノマーの分解方法、アクリルアミドモノ
マーを含有する工業排水の処理方法及びアクリルアミド
系ポリマー製品中のアクリルアミドモノマーの分解方法 【構成】シュードモナス・スピーシズＮｏ．０３５１Ａ
Ｍ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１Ａ
Ｍ）の微生物。これを利用してアクリルアミドモノマー
を分解する工業排水の処理方法及びアクリルアミド系ポ
リマー製品中のアクリルアミドモノマーの分解方法。 【効果】上記目的を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な微生物、この微
生物を利用したアクリルアミドモノマーの分解方法、そ
の分解方法を利用した工業排水の処理方法及びアクリル
アミド系ポリマーの精製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、アクリルアミド系ポリマーは排水
処理の処理剤、老朽化した油田の石油３次回収剤及び製
紙分野での紙力増強剤、歩留り向上剤、凝集剤などに広
く使用されており、その使用量は増加の一途を辿ってい
る。特に、製紙工業で用いられているアクリルアミド系
の紙力増強剤は、紙力増強効果のほかに濾水性向上効果
や歩留り向上効果を有するため、重要な薬品として製紙
工程に不可欠であり、その使用範囲はさらに広まり、そ
の性能の改善もなされている。このようなアクリルアミ
ド系ポリマーは、原料にアクリルアミドモノマーを用い
た重合により合成されているが、その製造後得られるア
クリルアミド系ポリマーには未反応のアクリルアミドモ
ノマーの残存は避けられない。アクリルアミドモノマー
は、動物の神経系に障害を与えると言われており、これ
が残存するアクリルアミド系ポリマーの関連製品を製
造、使用等をする作業者等に悪影響を及ぼさないように
するために、アクリルアミド系ポリマーの製造に際して
はその残存モノマーを低減させる対策として、重合時間
を長くしたり、重合開始剤量を多くして重合率を高める
ことが行われている。このような対策は、アクリルアミ
ド系ポリマーの製造が煩雑になる上に、製造コストが上
昇するため、より適切な処理方法が望まれている。特
に、アクリルアミドモノマーや、アクリルアミド系ポリ
マーの製造工場、あるいはアクリルアミド系ポリマーを
使用する工場の工業排水中のアクリルアミドモノマーを
効率よく分解する方法の開発が望まれている。
【０００３】その改善策として微生物によりアクリルア
ミドモノマーを分解させる方法が提案されている。例え
ば、特開昭５２−７９０７３号公報にはブレビバクテリ
ウムアンモニアゲネスの菌株を用いるアクリルアミドモ
ノマーの分解方法が記載されている。また、特開昭５２
−８７２８９号公報にはバチルス属の菌株を用いるアク
リルアミドモノマーの分解方法、特開昭５２−９４４７
０号公報にはブレビバクテリウム属の菌株とバチルス属
の菌株を併用するアクリルアミドモノマーの分解方法、
特開昭５２−９４４７３号公報にはブレビバクテリウム
属の菌株とシュードモナス属の菌株を併用するアクリル
アミドモノマーの分解方法、特開昭５２−９９２８１号
公報にはバチルス属の菌株とシュードモナス属の菌株を
併用するアクリルアミドモノマーの分解方法、そして特
開昭５２−１０２４８９号公報にはブレビバクテリウム
属の菌株とバチルス属の菌株とシュードモナス属の菌株
を併用するアクリルアミドモノマーの分解方法がそれぞ
れ記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た重合時間を長くしたり、重合開始剤を多くして重合率
を高める方法の改善策として提案されたこれらの公知の
微生物によるアクリルアミドモノマーの分解方法では、
ポリアクリルアミド系ポリマーに残存するアクリルアミ
ドモノマーや、アクリルアミド系ポリマーを使用するこ
とに関連した工業排水中に残存するアクリルアミドモノ
マーを効率よく分解させることは困難である。
【０００５】本発明の第１の目的は、新規な微生物を提
供することにある。本発明の第２の目的は、新規な微生
物を用いたアクリルアミドモノマーの分解方法を提供す
ることにある。本発明の第３の目的は、新規な微生物を
用いてアクリルアミド系ポリマーを使用することに関連
した工業排水中のアクリルアミドモノマーを分解し除去
する工業排水の処理方法を提供することにある。本発明
の第４の目的は、新規な微生物を用いてアクリルアミド
系ポリマーを含有するアクリルアミド系ポリマー製品に
残存するアクリルアミドモノマーを分解し除去するアク
リルアミド系ポリマー製品中のアクリルアミドモノマー
の分解方法を提供することにある。本発明の第５の目的
は、上記第２〜４の目的を高効率、簡単、低コストで実
現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アクリル
アミドモノマーを炭素源及び窒素源として増殖可能な微
生物、すなわちアクリルアミドモノマーの分解能を有す
る微生物を広く自然界において探索した結果、岡山県の
土壌より分離し、同定したシュードモナス・スピーシズ
Ｎｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓ
ｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）がアクリルアミドモノマーを
分解する能力に優れていることを見出し、本発明を完成
するに到った。すなわち、本発明は、上記課題を解決す
るために、（１）、アクリルアミドモノマーの分解能力
を有するシュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１
ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１
ＡＭ）である微生物を提供するものである。また、本発
明は、（２）、シュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０
３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０
３５１ＡＭ）を用いてアクリルアミドモノマーを分解す
るアクリルアミドモノマーの分解方法、（３）、シュー
ドモナス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕ
ｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）を用いて
工業排水中に含有されるアクリルアミドモノマーを分解
する工業排水の処理方法、（４）、アクリルアミドモノ
マーを含有するモノマーから合成したアクリルアミド系
ポリマーを含有するアクリルアミド系ポリマー製品にお
いて、シュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１Ａ
Ｍ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１Ａ
Ｍ）を用いて該アクリルアミド系ポリマーに付随して残
存するアクリルアミドモノマーを分解するアクリルアミ
ド系ポリマー製品中のアクリルアミドモノマーの分解方
法、（５）、アクリルアミド系ポリマー製品がアクリア
ミドモノマーを含有するアクリルアミドモノマー類から
合成したアクリルアミド系ポリマーからなる上記（４）
のアクリルアミド系ポリマー製品中のアクリルアミドモ
ノマーの分解方法、（６）、アクリルアミド系ポリマー
がアクリルアミドモノマーと、他のビニル系モノマーの
少なくとも１種との共重合体である上記（４）のアクリ
ルアミド系ポリマー製品中のアクリルアミドモノマーの
分解方法、（７）、他のビニル系モノマーの少なくとも
１種がカチオン性基を有するカチオンモノマー及びアニ
オン性基を有するアニオンモノマーの少なくとも１種で
ある上記（６）のアクリルアミド系ポリマー製品中のア
クリルアミドモノマーの分解方法を提供するものであ
る。
【０００７】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、アクリルアミド系ポリマーとは、アクリルアミ
ドモノマーを含有するアクリルアミドモノマー類から合
成されたポリマー、アクリルアミドモノマーと他のビニ
ル系モノマーの少なくとも１種とのコポリマーの少なく
とも１種をいう。「他のビニル系モノマーの少なくとも
１種類」のビニル系モノマーには、アクリルアミドモノ
マーを除くその他のアクリルアミドモノマー類（ａ）、
カチオン性基を有するビニルモノマー（ｂ）、アニオン
性基を有するビニルモノマー（ｃ）、ノニオンモノマー
（ｄ）、架橋性モノマー（ｅ）が含まれる。アクリルア
ミドモノマー類（ａ）としては、例えばメタクリルアミ
ド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−ｔ−オクチル（メタ）アクリルアミド等のＮ置
換アクリルアミド等が例示される。これらの１種又は２
種以上を併用して使用することができる。
【０００８】上記カチオン性基を有するビニルモノマー
（ｂ）としては、例えばジメチルアミノエチル（メタ）
アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレ
ート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、
ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジメチ
ルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジエチルア
ミノプロピル（メタ）アクリルアミド、アルキルジアリ
ルアミン、ジアルキルジアリルアミン、ジアリルアミ
ン、アリルアミン等の３級アミノ基、２級アミノ基、１
級アミノ基を有するビニルモノマー、これらの塩酸、硫
酸、ギ酸、酢酸などの無機酸あるいは有機酸の塩類、こ
れらの３級アミノ基を有するビニルモノマーとメチルク
ロライド、メチルブロマイド等のアルキルハライド、ベ
ンジルクロライド、ベンジルブロマイド等のアリールア
ルキルハライド、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、エピク
ロロヒドリン、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピルト
リメチルアンモニウムクロライド、グリシジルトリアル
キルアンモニウムクロライド等の４級化剤との反応によ
って得られる４級アンモウム塩を含有するビニルモノマ
ー、２−ヒドロキシＮ，Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ペンタメ
チル−Ｎ’−〔３−｛（１−オキソ−２−プロペニル）
アミノ｝プロピル〕−１，３−プロパンジアミニウムジ
クロライド等が挙げられる。
【０００９】また、アニオン性基を有するビニルモノマ
ー（ｃ）としては、１価、２価、３価、４価の不飽和カ
ルボン酸若しくはそれらの塩類、例えばアクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸等の１価の不飽和カルボン酸、
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ムコン酸、シトラ
コン酸等の２価の不飽和カルボン酸、ビニルスルホン
酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等の有機ス
ルホン酸若しくはこれらの各種有機酸のナトリウム塩、
カリウム塩等のアルカリ金属塩類やアンモニウム塩等、
３−ブテン−１，２，３−トリカルボン酸、４−ペンテ
ン−１，２，４−トリカルボン酸、アコニット酸、４−
ペンテン−１，２，３，４−テトラカルボン酸若しくは
それらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、
ビニルホスホン酸、イソプロペニルホスホン酸、１−ブ
テン−２−ホスホン酸、α−フェニルビニルホスホン酸
若しくはそれらのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカ
リ金属塩類やアンモニウム塩等が例示され、これらの１
種を単独又は２種以上を併用して使用できる。
【００１０】上記のノニオンモノマー（ｄ）としては、
例えば炭素数１〜８のアルコール等のアルコール類とア
クリル酸もしくはメタクリル酸とのエステル、（メタ）
アクリロニトリル、スチレン、スチレン誘導体、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、メチルビニルエーテル等が
例示され、これらの１種を単独又は２種以上を併用して
使用することができる。
【００１１】上記架橋性モノマー（ｅ）としては、エチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート類、
グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプ
ロパン・エチレンオキサイド付加物トリアクリレート、
メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エチレンビス
（メタ）アクリルアミド、ヘキサメチレンビス（メタ）
アクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−ビスアクリルアミド酢酸、
Ｎ，Ｎ’−ビスアクリルアミド酢酸メチル、Ｎ，Ｎ−ベ
ンジリデンビスアクリルアミド等のビス（メタ）アクリ
ルアミド類、アジピン酸ジビニル、セバシン酸ジビニル
等のジビニルエステル類、エポキシアクリレート類、ウ
レタンアクリレート類、アリル（メタ）アクリレート、
ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリルサク
シネート、ジアリルアクリルアミド、ジビニルベンゼ
ン、ジイソプロピルベンゼン、Ｎ，Ｎ−ジアリルメタク
リルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアリル
ジメチルアンモニウム、ジアリルクロレンデート、グリ
シジル（メタ）アクリレート等の２官能性ビニルモノマ
ー、１，３，５−トリアクリロイルヘキサヒドロ−Ｓ−
トリアジン、トリアリルイソシアヌレート、Ｎ，Ｎ−ジ
アリルアクリルアミド、トリアリルアミン、トリアリル
トリメリテート等の３官能性ビニルモノマー、テトラメ
チロールメタンテトラアクリレート、テトラアリルピロ
メリテート、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリル−１，
４−ジアミノブタン、テトラアリルアミン塩、テトラア
リルオキシエタン等の４官能性ビニルモノマー、テトラ
メチロールメタン−トリ−βーアジリジニルプロピオネ
ート、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニ
ルプロピオンエート、４，４’−ビス（エチレンイミン
カルボニルアミノ）ジフェニルメタン等の水溶性アジリ
ジニル化合物、（ポリ）エチレングリコールジグリシジ
ルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジ
ルエーテル、（ポリ）グリセリンジグリシジルエーテ
ル、（ポリ）グリセリントリグリシジルエーテル等の水
溶性の多官能エポキシ化合物、及び３−（メタ）アクリ
ロキシメチルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリ
ロキシプロピルジメトキシメチルシラン、３−（メタ）
アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メ
タ）アクリロキシプロピルメチルジクロロシラン、３−
（メタ）アクリロキシオクタデシルトリアセトキシシラ
ン、３−（メタ）アクリロキシ−２，５−ジメチルヘキ
シルジアセトキシメチルシラン、３−（メタ）アクリル
アミドプロピルトリメトキシシラン、２−（メタ）アク
リルアミドエチルトリメトキシシラン、１−（メタ）ア
クリルアミドメチルトリメトキシシラン、２−（メタ）
アクリルアミド−２−メチルプロピルトリメトキシシラ
ン、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルエチルト
リメトキシシラン、２−（メタ）アクリルアミドイソプ
ロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリルアミ
ドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−（メタ）ア
クリルアミドエチル）アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、（３−（メタ）アクリルアミドプロピル）オキシプ
ロピルトリメトキシシラン、３−（Ｎ−メチル（メタ）
アクリルアミド）プロピルトリメトキシシラン、３−
（（メタ）アクリルアミド−メトキシ）−３−ヒドロキ
シプロピルトリメトキシシラン、３−（（メタ）アクリ
ルアミド−メトキシ）プロピルトリメトキシシラン、３
−（ビニルベンジルアミノプロピル）トリメトキシシラ
ン、ジメチル−３−（メタ）アクリルアミド−プロピル
−３−（トリメトキシシリル）−プロピルアンモニウム
クロライド、ジメチル−２−（メタ）アクリルアミド−
２−メチルプロピル−３−（トリメトキシシリル）−プ
ロピルアンモニウムクロライド、３−（メタ）アクリル
アミドプロピルメチルジメトキシシラン、３−（メタ）
アクリルアミドプロピルジメチルメトキシシラン、３−
（メタ）アクリルアミドプロピルイソブチルジメトキシ
シラン、２−（メタ）アクリルアミドプロピルイソブチ
ルジメトキシシラン、２−（メタ）アクリルアミド−２
−メチルプロピルモノクロロジメトキシシラン、２−
（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロピルハイドロ
ジエンジメトキシシラン、３−（メタ）アクリルアミド
プロピルベンジルジエトキシシラン、３−（メタ）アク
リルアミドプロピルトリアセトキシシラン、２−（メ
タ）アクリルアミドエチルトリアセトキシシラン、４−
（メタ）アクリルアミドブチルトリアセトキシシラン、
２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロピルトリ
アセトキシシラン、Ｎ−（２−（メタ）アクリルアミド
エチル）アミノプロピルトリアセトキシシラン、２−
（Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド）エチルトリアセ
トキシシラン、３−（メタ）アクリルアミドプロピルオ
クチルジアセトキシシラン、１−（メタ）アクリルアミ
ドメチルフェニルジアセトキシシラン、３−（メタ）ア
クリルアミドプロピルトリプロピオニロキシシラン、３
−（メタ）アクリルアミドプロピルトリ（Ｎ−メチルア
ミノエトキシ）シラン、ビニルトリクロロシラン、ビニ
ルメチルジクロロシラン、ジビニルジクロロシラン、ビ
ニルフェニルジクロロシラン、ビニルジメチルクロロシ
ラン、ビニルメチルフェニルクロロシラン、ビニルジフ
ェニルクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルメチルジメトキシシラン、ビニルイソブチルジメトキ
シシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、３−ビニルベンジルアミノプロピルト
リエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ジ
ビニルジエトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラ
ン、ビニルジフェニルエトキシシラン、ビニルトリイソ
プロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニル
ジメチルイソブトキシシラン、ビニルトリフェノキシシ
ラン、ビニルジメチル（３−アミノフェノキシ）シラ
ン、ビニルジメチル（４−アミノフェノキシ）シラン、
ビニルジメチル（３−メチル−４−クロロフェノキシ）
シラン、ビニルジメチル（２−メチル−４−クロロフェ
ノキシ）シラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニル
メチルジアセトキシシラン、ビニルジメチルアセトキシ
シラン等のシリコン系化合物が例示できる。
【００１２】本発明において、上記（ａ）〜（ｅ）の各
成分の使用量は以下の範囲が好ましい。（ａ）成分の使
用量は、用いられるモノマー成分の合計モル量を基準に
して１００〜７０モル％、好ましくは１００〜８０モル
％である。同様に（ｂ）成分は、多くて２０モル％（２
０モル％以下又は０〜２０モル％、「多くて」の意味は
以下同様）、好ましくは多くて１５モル％であり、
（ｃ）成分は、多くて１５モル％、好ましくは多くて１
０モル％の範囲、（ｄ）成分は多くて２０モル％、好ま
しくは多くて１０モル％の範囲である。（ｅ）成分は、
（ｅ）成分を除く使用モノマー成分の合計モル量に対し
て多くて５モル％の範囲である。なお、（ｂ）〜（ｅ）
の成分は任意の１成分、２成分、３成分及び全成分が０
であってもよい。これらのアクリルアミド系ポリマー
は、公知その他の重合方法により得られるポリマーであ
り、分子量は任意に設定でき、特にその分子量は限定さ
れるものではない。また、アクリルアミド系ポリマーは
水溶液、エマルション、粉体であっても良いが、粉体の
場合は塊り（ママコ状）を生じないように注意深く水に
溶解することが好ましい。
【００１３】本発明においては、シュードモナス・スピ
ーシズ Ｎｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｓｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）を用いるが、これは森
林、畑地、汚泥など広く自然界から採取され得る。この
シュードモナス・スピーシズＮｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓ
ｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）は、
本発明者らにより新たに岡山県の土壌より分離し、同定
した微生物である。この微生物は、平成８年１１月１９
日付けで工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託さ
れ、その受託番号はＦＥＲＭ Ｐ−１５９５３である。
その菌学的性質は表１に示すとおりである。なお、これ
ら表の菌学的試験は、長谷川武治編著の「微生物の分類
と同定」の下巻（改定版）（１９８５年）の試験の方法
に基づいて行った。
【００１４】
【表１】
【００１５】以上の菌学的性質を、バージイズ・マニュ
アル・オブ・システマティック・バクテリオロジー（Ｂ
ｅｒｇｅｙ’ｓ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｓｙｓｔｅｍａ
ｔｉｃ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ）Ｖｏ．１（１９８
４年）に従って検索したところ、Ｎｏ．０３５１ＡＭは
グラム陰性の好気性桿菌で、極鞭毛による運動性を有す
ることからシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）
属に属する細菌であると考えられる。本菌株と生化学的
性質が類似しているシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ）属細菌には、シュードモナス・プチダ（Ｐｓｅ
ｕｄｏｍｏｎａｓ Ｐｕｔｉｄａ）とシュードモナス・
レモイグネイ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｌｅｍｏｉｇ
ｎｅｉ）がある。しかし、シュードモナス・プチダ（Ｐ
ｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ｐｕｔｉｄａ）は蛍光性色素を
生成するのに対し、本菌株は蛍光性色素を生成しないこ
と、シュードモナス・レモイグネイ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏ
ｎａｓ ｌｅｍｏｉｇｎｅｉ）は４１℃で生育するのに
対し、本菌株は４１℃で生育せず、４１℃未満で生育
し、特に２０〜３７℃でよく生育することなど、本菌株
が該当する種が現在のところ存在しないことから、本菌
株はシュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）属の新
菌種であると考えられる。そこで、本菌株をシュードモ
ナス・スピーシズＮｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍ
ｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）と命名した。な
お、本発明においては上記菌株あるいはその変異株に限
ることなく、シュードモナス・スピーシズＮｏ．０３５
１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５
１ＡＭ）に属し、アクリルアミドモノマーの分解能を有
する菌であればすべて使用できる。
【００１６】上記微生物を培養するための培地組成とし
ては、通常これらの微生物が生育し得るものであれば天
然培地及び合成培地のいずれでも使用でき、培地は固体
又は液体培地のいずれでも良い。例えば、炭素源として
グルコース、フラクトース、シュークロース等の糖類、
酢酸、クエン酸などの有機酸類、エタノール、グリセロ
ール等のアルコール類など、窒素源としてペプトン、肉
エキス、酵母エキス、タンパク質加水分解物、アミノ酸
などの一般天然窒素源のほかに各種無機、有機アンモニ
ウム塩などが使用できる。その他、カリウム塩、マグネ
シウム塩、鉄塩、カルシウム塩などの無機塩類などが必
要に応じて適宜使用される。上記微生物の培養は、慣用
の方法で行うことができる。通常、培養温度は２０〜３
７℃、好ましくは２０〜３５℃、ｐＨ４〜８．５、好ま
しくはｐＨ４．５〜８．０で、振とうあるいは通気撹拌
などの手段により好気的条件下に行われる。
【００１７】本発明によるアクリルアミドモノマーの微
生物による分解においては、アクリルアミドモノマーを
炭素源及び窒素源とし、その他無機塩類等を含む培地中
で上記微生物を培養するか、あるいは予め上記微生物を
前記のごとき培養条件下で培養し、これら微生物体を集
菌した後、この微生物をアクリルアミドモノマーと接触
させれば良い。なお、本発明の微生物では、アクリルア
ミド系ポリマーが存在しても十分なアクリルアミドモノ
マーを分解することが可能である。また、公知のアクリ
ルアミドモノマー分解微生物では、例えば特開昭５２−
９４４７３号公報に記載のようにアクリルアミドモノマ
ーの微生物処理をｐＨ６．５〜８．５のｐＨ領域で行っ
ており、さらにリン酸水素二アンモニウムを窒素源とし
て添加した培地で、アクリルアミドモノマーを単一炭素
源として処理している。これに対して、本発明の微生物
は酸性領域でも十分なアクリルアミドモノマーを分解す
ることが可能であるため、アクリルアミド系ポリマーを
含有する製品のｐＨが４〜６であるポリアクリルアミド
系紙力増強剤等の紙用添加剤に対して、そのアクリルア
ミド系ポリマーに付随して存在するアクリルアミドモノ
マー（製造時の残存モノマーあるいは長期保存等による
自然分解時の生成モノマー）の分解に対して特に有用で
ある。さらに本発明の微生物はアクリルアミドモノマー
を単一炭素源及び単一窒素源として利用できるため、効
率よくアクリルアミドモノマーを分解することができ
る。また、本発明においては、微生物自体のほかにその
微生物が生産する酵素も使用することができる。すなわ
ち、菌を培養して得た培養物から菌体などの固形分を除
去した後の培養液も使用できる。
【００１８】本発明で用いる微生物及び／又は酵素とア
クリルアミドモノマーを接触させる方法としては、アク
リルアミド系ポリマーを使用することに関連した工業排
水中のアクリルアミドモノマーを分解する場合には、そ
の工業排水に前述の微生物及び／又は酵素を添加混合
し、一般の活性汚泥処理法と同様に処理すればよい。ま
た、上記の公知その他の重合方法で得られたアクリルア
ミド系ポリマーに残存する、あるいはそのポリマーの分
解により生成するアクリルアミドモノマーを分解するに
は、このアクリルアミド系ポリマーに前述の微生物及び
／又は酵素を添加混合すればよい。また、一般にアクリ
ルアミド系ポリマー系の紙力増強剤はその製品粘度がブ
ルックフィールド粘度計で１０００ｃｐｓ以上（少なく
とも１０００ｃｐｓ）と粘度が高いため、製紙工場で使
用される際には希釈して用いられているが、希釈した後
に前述の微生物及び／又は酵素を添加してもよい。本発
明の微生物とアクリルアミド系ポリマーを接触させると
きのアクリルアミド系ポリマーの水溶液の濃度は、３０
重量％以下、好ましくは０．００１〜５％であることが
好ましい。接触時間は通常１日〜１０日であるが、接触
時間はアクリルアミドモノマーの量あるいは系内の微生
物濃度に依存する。例えば、アクリルアミドモノマーが
０．１％である工業排水の場合、接触時間２４時間で１
００％分解することができる。なお、分解物は水、炭酸
ガス、アンモニア等である。また、例えばアクリルアミ
ドモノマーが０．０８％残存するアクリルアミド系ポリ
マーの場合、接触時間２４時間で残存するアクリルアミ
ドモノマーの約８０％を分解することができる。また、
微生物の初期の添加量を調整することにより接触時間を
短縮することも可能である。
【００１９】このようにしてアクリルアミドモノマーは
上記微生物による分解により、微生物増殖の炭素源及び
窒素源として利用され、その分解物は水、炭酸ガス、ア
ンモニア等となり、自然界に存在する物質となり、無害
化され、しかも揮発により除去することができる。な
お、本発明において、「シュードモナス・スピーシズ
Ｎｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．
Ｎｏ．０３５１ＡＭ）を用いて」とは微生物そのものの
みならず、上記した微生物が生産する酵素、これらの両
方、さらにはこれらの少なくとも１つをその他の物とと
もに使用してもよいことを示し、アクリルアミドモノマ
ーを分解できる原因が結果的にその微生物に起因するこ
とを意味する。また、「アクリルアミド系ポリマーを含
有するアクリルアミド系ポリマー製品」とは、紙力増強
剤、歩留り向上剤等の紙用添加剤、水処理用凝集剤その
他の工業製品をいい、これらにそれぞれの目的に応じて
他の成分が加えられていてもよい。
【００２０】
【実施例】以下に実施例によって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。また、各実施例における％はいずれも重量％であ
る。なお、実験に使用した培地は常法にて滅菌した培地
を使用した。 参考例１（菌株の分離） 岡山県各地より採取した土壌サンプル約２ｇを、滅菌生
理食塩水１０ｍｌに混ぜて放置する。上澄１００μｌを
表２に示される培地１０ｍｌに加え、３０℃で約４日間
振とう培養を行った。培養後、培養物を新たに調整した
上記培地に１００μｌ接種し、３０℃で約３日間振とう
培養を行った。得られた培養物を、アクリルアミドモノ
マー濃度０．３％の上記培地組成の培地に接種し、同培
地で培養を２回行った。アクリルアミドモノマー濃度
０．３％の上記培地組成の培地に１．５％の寒天を加え
て調整した平板培地に培養物を塗布し、３０℃で７日間
培養してコロニーを形成させた。形成したコロニーの純
化を２回行い、純粋菌株としてのシュードモナス・スピ
ーシズ Ｎｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｓｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）を得た。微生物の同定
は、上記試験法に従って行ない、形態学的、生理学的及
び化学的な単離微生物の性質は表１に示したとおりであ
った。
【００２１】
【表２】
【００２２】参考例２（アニオン性アクリルアミド系ポ
リマーの合成） 撹拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を備え
た四つ口フラスコに、５０％アクリルアミド水溶液２４
３．３ｇ、アクリル酸１０．０ｇ、メタアリルスルホン
酸ナトリウム０．５１ｇ、水６１４．９７ｇを仕込み、
ｐＨ３．０とし、窒素ガス導入下６０℃に昇温し、次い
で５％過硫酸アンモニウム水溶液８．４４ｇを加え、８
０℃で１時間反応させた。反応物を室温まで冷却し、固
形分１４．８％、ブルックフィールド粘度計による粘度
（２５℃）６，８５０ｃｐｓ、ｐＨ４．３のアニオン性
アクリルアミド系ポリマーの水溶液を得た。この水溶液
中のアクリルアミドモノマー量をガスクロマトグラフ法
により測定したところ、アクリルアミドモノマー量は
０．０８％であった。
【００２３】参考例３（両性アクリルアミド系ポリマー
の合成） 撹拌機、温度計、還流冷却管及び窒素ガス導入管を備え
た四つ口フラスコに、５０％アクリルアミド水溶液５２
９．０ｇ、ジメチルアミノエチルメタクリレート３１．
４ｇ、イタコン酸１０．４ｇ、１％メチレンビスアクリ
ルアミド水溶液２１．６ｇ、イソプロピルアルコール３
６．０ｇ、水１３２０．８ｇ、２０％硫酸水溶液４８．
３ｇを仕込み、ｐＨ３．０とし、窒素ガス導入下６０℃
に昇温し、次いで５％過硫酸アンモニウム水溶液９．１
２ｇと、２％メタ重亜硫酸ナトリウム水溶液９．５２ｇ
を加え、８０℃で１時間反応させた。水８６ｇを加える
と同時に、反応物を室温まで冷却し、固形分１５．６
％、ブルックフィールド粘度計による粘度（２５℃）１
２，０００ｃｐｓ、ｐＨ４．９の両性のアクリルアミド
系ポリマーの水溶液を得た。この水溶液中のアクリルア
ミドモノマー量をガスクロマトグラフ法により測定した
ところ、アクリルアミドモノマー量は０．０９％であっ
た。
【００２４】実施例１ ブイヨン液体培地（日水製薬（株）製、培地ｐＨ７）
に、シュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１ＡＭ
（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ，Ｎｏ．０３５１Ａ
Ｍ）の菌体を１白金耳接種し、３０℃で３日間振とう培
養を行った。得られた培養物の１白金耳を参考例１に示
した表２の培地（ｐＨ６）（単一炭素源及び窒素源とし
てアクリルアミドモノーを使用した）１０ｍｌに接種
し、微生物の増殖を培養液の６６０ｎｍにおける濁度を
分光光度計により測定した。その結果を表３に示す。
【００２５】
【表３】
【００２６】比較例１ 表４に示した公知のアクリルアミドモマー分解菌Ａ、Ｂ
を使用すること以外は実施例１と全く同様にして試験を
行い、微生物の増殖を測定した。その結果を表３に示
す。
【００２７】
【表４】
【００２８】実施例２ 参考例１に示した表２の培地（ｐＨ４，６，８）にシュ
ードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓｅ
ｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）の菌体
を１白金耳接種し、３０℃で３日間振とう培養を行っ
た。得られた培養物１００μｌを新たに作製した同培地
１０ｍｌに接種し、アクリルアミドモノマーの分解率及
び微生物の増殖を測定した。アクリルアミドモノマーの
分解率の測定は、ガスクロマトグラフィー ＧＣ−１４
Ａ（島津製作所製）を用い、ＤＢ−ＷＡＸカラム（Ｊ＆
Ｗ社製）で分離しＦＩＤを検出器として培地中のアクリ
ルアミドモノマーを測定することによって行った。微生
物の増殖は、培養液の６６０ｎｍにおける濁度を分光光
度計により測定した。その結果を表５に示す。
【００２９】
【表５】
【００３０】実施例３ 実施例２で使用した培地において、アクリルアミドモノ
マー濃度を０．３％、培地ｐＨを４．０にすること以外
は実施例２と同様にして試験を行い、アクリルアミドモ
ノマーの分解率及び微生物の増殖を測定した。結果を表
６に示した。
【００３１】
【表６】
【００３２】実施例４ 参考例２で示したアニオン性アクリルアミド系ポリマー
の水溶液に、シュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０３
５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３
５１ＡＭ）を菌体固形分として０．１％添加し十分に攪
拌した後、３０℃に放置してアクリルアミドモノマーの
分解率をガスクロマトグラフ法により測定した。結果を
表７に示した。
【００３３】
【表７】
【００３４】実施例５ 参考例３で示した両性アクリルアミド系ポリマーの水溶
液に、シュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１Ａ
Ｍ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ，Ｎｏ．０３５１Ａ
Ｍ）を菌体固形分として０．１％添加し十分に攪拌した
後、３０℃に放置して４８時間後にアクリルアミドモノ
マーの分解率をガスクロマトグラフ法により測定した。
結果を表８に示した。
【００３５】上記実施例、比較例の結果から、シュード
モナス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄ
ｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）は、アクリ
ルアミドモノマーを炭素源、窒素源として利用すること
が示され、比較例のＡ、Ｂ菌に比べ、アクリルアミドモ
ノマーの分解能が優れることがわかる。
【００３６】上記のポリマー溶液はそのままあるいは他
の添加剤を加えて紙力増強剤等の紙用添加剤として使用
できるが、これら製品についても上記に準ずる結果が得
られる。また、これら製品を製紙方法に使用した後の工
業排水についても上記に準ずる結果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、新規な微生物としてシ
ュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓ
ｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）を提
供することができ、これによりこの新規な微生物を用い
たアクリルアミドモノマーの分解方法、アクリルアミド
系ポリマーを使用する関連工業排水中のアクリルアミド
モノマーを分解する工業排水の処理方法及びアクリルア
ミド系ポリマー等のアクリルアミド系ポリマー製品に残
存するアクリルアミドモノマーを分解し除去できるアク
リルアミド系ポリマー製品中のアクリルアミドモノマー
の分解方法を高効率、簡単、低コストで提供することが
できる。
【表８】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｊ 11/02 ＺＡＢ Ｃ０８Ｊ 11/02 ＺＡＢ //(Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｃ１２Ｒ 1:38）

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アクリルアミドモノマーの分解能力を有
    するシュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１ＡＭ
    （Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１Ａ
    Ｍ）である微生物。
  2. 【請求項２】 シュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０
    ３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０
    ３５１ＡＭ）を用いてアクリルアミドモノマーを分解す
    るアクリルアミドモノマーの分解方法。
  3. 【請求項３】 シュードモナス・スピーシズ Ｎｏ．０
    ３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０
    ３５１ＡＭ）を用いて工業排水中に含有されるアクリル
    アミドモノマーを分解する工業排水の処理方法。
  4. 【請求項４】 アクリルアミドモノマーを含有するモノ
    マーから合成したアクリルアミド系ポリマーを含有する
    アクリルアミド系ポリマー製品において、シュードモナ
    ス・スピーシズ Ｎｏ．０３５１ＡＭ（Ｐｓｅｕｄｏｍ
    ｏｎａｓ ｓｐ．Ｎｏ．０３５１ＡＭ）を用いて該アク
    リルアミド系ポリマーに付随して残存するアクリルアミ
    ドモノマーを分解するアクリルアミド系ポリマー製品中
    のアクリルアミドモノマーの分解方法。
  5. 【請求項５】 アクリルアミド系ポリマー製品がアクリ
    アミドモノマーを含有するアクリルアミドモノマー類か
    ら合成したアクリルアミド系ポリマーからなる請求項４
    に記載のアクリルアミド系ポリマー製品中のアクリルア
    ミドモノマーの分解方法。
  6. 【請求項６】 アクリルアミド系ポリマーがアクリルア
    ミドモノマーと、他のビニル系モノマーの少なくとも１
    種との共重合体である請求項４に記載のアクリルアミド
    系ポリマー製品中のアクリルアミドモノマーの分解方
    法。
  7. 【請求項７】 他のビニル系モノマーの少なくとも１種
    がカチオン性基を有するカチオンモノマー及びアニオン
    性基を有するアニオンモノマーの少なくとも１種である
    請求項６に記載のアクリルアミド系ポリマー製品中のア
    クリルアミドモノマーの分解方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106517536A (zh) * 2016-11-03 2017-03-22 安徽理工大学 复合菌种降解煤泥水中残留聚丙烯酰胺的方法

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