JPH10323646A - 微生物による塩素系化合物の分解方法 - Google Patents
微生物による塩素系化合物の分解方法Info
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- JPH10323646A JPH10323646A JP9133848A JP13384897A JPH10323646A JP H10323646 A JPH10323646 A JP H10323646A JP 9133848 A JP9133848 A JP 9133848A JP 13384897 A JP13384897 A JP 13384897A JP H10323646 A JPH10323646 A JP H10323646A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リグニン分解能をもつ微生物、P.chrysospor
ium を、ダイオキシン類およびポリ塩化ビフェニール
（ＰＣＢｓ）を同時に含む液に加えて前記複数の化学物
質を同時に分解する方法の提供。 【構成】 リグニン分解能をもつ微生物、P.chrysospor
ium をダイオキシン類、特に４を越える塩素で置換され
たポリ塩素化ジベンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）及
び／又はポリ塩素化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）およ
びポリ塩素化ビフェニール（ＰＣＢｓ）からなる群から
選択される複数の化学物質を含む液に加えて前記複数の
化学物質を分解する方法。
ium を、ダイオキシン類およびポリ塩化ビフェニール
（ＰＣＢｓ）を同時に含む液に加えて前記複数の化学物
質を同時に分解する方法の提供。 【構成】 リグニン分解能をもつ微生物、P.chrysospor
ium をダイオキシン類、特に４を越える塩素で置換され
たポリ塩素化ジベンゾパラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）及
び／又はポリ塩素化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦｓ）およ
びポリ塩素化ビフェニール（ＰＣＢｓ）からなる群から
選択される複数の化学物質を含む液に加えて前記複数の
化学物質を分解する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼却灰、産業廃棄
物、土壌、工業排水、廃棄物埋立地浸出水などに含まれ
るダイオキシン類やＰＣＢｓ類をリグニン分解能をもつ
微生物を用いて分解する方法に関する。
物、土壌、工業排水、廃棄物埋立地浸出水などに含まれ
るダイオキシン類やＰＣＢｓ類をリグニン分解能をもつ
微生物を用いて分解する方法に関する。
【０００２】
【０００３】ダイオキシン類は奇形、ガン、免疫不全、
内分泌障害などを引き起こすといわれ、化学物質の中
で、最も毒性が高い。また、ダイオキシン類は非意図的
に生成された物質であり、クロロフェノールを含む農薬
の合成過程中の不純物、塩素処理による紙パルプの漂
白、産業及び家庭廃棄物の焼却などによって生成され、
大気や土壌環境を広範囲に汚染している。これらは化学
的に安定で、脂溶性のため、食物連鎖によって、食品を
経由して、人に取り込まれ、人体への蓄積が社会問題と
なっている。ダイオキシン類とはポリ塩素化ジベンゾパ
ラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）及びポリ塩素化ジベンゾフ
ラン（ＰＣＤＦＳ）のことを指し、これらの中でも骨格
の２，３，７，８位が塩素で置換された化合物は毒性が
高く、ダイオキシン類による環境汚染においては四塩素
化体以上の化合物が問題となっている。また、ＰＣＢｓ
には２０９の化合物が存在する。それらの中で、オルト
位に塩素をもっていない化合化合物、コプラナーＰＣＢ
ｓ（３、３´、４、４´−四塩素化、３、３´、４、４
´、５−五塩素化、３、３´、４、４´、５、５´−六
塩素化）もダイオキシン類と同様、毒性が高いことが知
られている。
内分泌障害などを引き起こすといわれ、化学物質の中
で、最も毒性が高い。また、ダイオキシン類は非意図的
に生成された物質であり、クロロフェノールを含む農薬
の合成過程中の不純物、塩素処理による紙パルプの漂
白、産業及び家庭廃棄物の焼却などによって生成され、
大気や土壌環境を広範囲に汚染している。これらは化学
的に安定で、脂溶性のため、食物連鎖によって、食品を
経由して、人に取り込まれ、人体への蓄積が社会問題と
なっている。ダイオキシン類とはポリ塩素化ジベンゾパ
ラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）及びポリ塩素化ジベンゾフ
ラン（ＰＣＤＦＳ）のことを指し、これらの中でも骨格
の２，３，７，８位が塩素で置換された化合物は毒性が
高く、ダイオキシン類による環境汚染においては四塩素
化体以上の化合物が問題となっている。また、ＰＣＢｓ
には２０９の化合物が存在する。それらの中で、オルト
位に塩素をもっていない化合化合物、コプラナーＰＣＢ
ｓ（３、３´、４、４´−四塩素化、３、３´、４、４
´、５−五塩素化、３、３´、４、４´、５、５´−六
塩素化）もダイオキシン類と同様、毒性が高いことが知
られている。
【０００４】したがって、環境保護などの点からも、こ
れらの化合物を分解する方法を確立することが重要であ
った。従来、前記のような毒性が高く、難分解性の有機
塩素系化合物であるダイオキシン類やＰＣＢｓの分解処
理方法として、初期には、燃焼法、光分解法、アルカリ
処理、オゾン分解、超臨界処理などの物理化学的処理法
が実施又は検討されていた。最近では細菌などの微生物
を用いてダイオキシン類の分解が試みられてきている。
しかしこれら微生物を用いる方法では、処理の対象とし
ている有機塩素系化合物は、四塩化体以下のＰＣＤＤ
ｓ、およびＰＣＤＦｓの三塩化体のみである。即ち、リ
グニン分解能を有する微生物の一種である Phanerochae
te chrysosporium（以下、P. chrysosporiumと略す）を
用いて、２，３，７，８−四塩素化ジベンゾパラジオキ
シン（Bumpus 等、Science,228 1434（1985））および
２，７−二塩素化ジベンゾパラジオキシン（Valli 等、
J.Bacteriol.174 2131（1992））を単独に含む被処理系
の分解の報告がある。ポリ塩素化ビフェニール類（ＰＣ
Ｂｓ）である、アクロール1242、1254、1262の三種類
（商品名、モンサント社製）の分解処理には、P. chrys
osporium を用いることが報告されている（Yadav 等、A
ppl.Environ.Microbiol.,61 2560（1995））。しかしな
がら、ダイオキシン化合物およびＰＣＢｓが同時に存在
する混合物を単一の微生物を用いて分解することについ
ての報告はない。
れらの化合物を分解する方法を確立することが重要であ
った。従来、前記のような毒性が高く、難分解性の有機
塩素系化合物であるダイオキシン類やＰＣＢｓの分解処
理方法として、初期には、燃焼法、光分解法、アルカリ
処理、オゾン分解、超臨界処理などの物理化学的処理法
が実施又は検討されていた。最近では細菌などの微生物
を用いてダイオキシン類の分解が試みられてきている。
しかしこれら微生物を用いる方法では、処理の対象とし
ている有機塩素系化合物は、四塩化体以下のＰＣＤＤ
ｓ、およびＰＣＤＦｓの三塩化体のみである。即ち、リ
グニン分解能を有する微生物の一種である Phanerochae
te chrysosporium（以下、P. chrysosporiumと略す）を
用いて、２，３，７，８−四塩素化ジベンゾパラジオキ
シン（Bumpus 等、Science,228 1434（1985））および
２，７−二塩素化ジベンゾパラジオキシン（Valli 等、
J.Bacteriol.174 2131（1992））を単独に含む被処理系
の分解の報告がある。ポリ塩素化ビフェニール類（ＰＣ
Ｂｓ）である、アクロール1242、1254、1262の三種類
（商品名、モンサント社製）の分解処理には、P. chrys
osporium を用いることが報告されている（Yadav 等、A
ppl.Environ.Microbiol.,61 2560（1995））。しかしな
がら、ダイオキシン化合物およびＰＣＢｓが同時に存在
する混合物を単一の微生物を用いて分解することについ
ての報告はない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な難分解性の有機塩素系化合物であるダイオキシン類や
ポリ塩素化ビフェニール類は、混合物の形で発生するの
が一般であるから、これらの混合物系を同時に分解する
微生物を見い出ことが、これらの分解処理前の被処理物
の前処理が省略乃至簡易化できることが予想されるか
ら、実用的で経済的な微生物による前記難分解性化合物
の分解処理を確立する上で重要である。
な難分解性の有機塩素系化合物であるダイオキシン類や
ポリ塩素化ビフェニール類は、混合物の形で発生するの
が一般であるから、これらの混合物系を同時に分解する
微生物を見い出ことが、これらの分解処理前の被処理物
の前処理が省略乃至簡易化できることが予想されるか
ら、実用的で経済的な微生物による前記難分解性化合物
の分解処理を確立する上で重要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
前記特性をもつ微生物を見い出ことに努力した結果、リ
グニン分解性菌の内でも特定の菌に前記特性があること
を発見し、本発明を完成するに至ったものである。
前記特性をもつ微生物を見い出ことに努力した結果、リ
グニン分解性菌の内でも特定の菌に前記特性があること
を発見し、本発明を完成するに至ったものである。
【０００７】即ち、本発明者らは、リグニン分解性微生
物の中でもP.chrysosporiumを、フライアッシュ（焼却
灰）から抽出したダイオキシン類およびＰＣＢｓを同時
に含む抽出液に添加することにより、これらを同時に分
解できることを発見した。四より多い塩素置換ダイオキ
シン化合物およびＰＣＢｓは下記Ａの表のような種種の
ものの混合物である。 表Ａダイオキシン類及びＰＣＢｓの異性体の数 ＰＣＤＤｓ ＰＣＤＦｓ ＰＣＢｓ 四塩素化体 ２２ ３８ ４２ 五塩素化体 １４ ２８ ４６ 六塩素化体 １０ １６ ４２ 七塩素化体 ２ ４ 八塩素化体 １ １ 合計 ４９ ８７
物の中でもP.chrysosporiumを、フライアッシュ（焼却
灰）から抽出したダイオキシン類およびＰＣＢｓを同時
に含む抽出液に添加することにより、これらを同時に分
解できることを発見した。四より多い塩素置換ダイオキ
シン化合物およびＰＣＢｓは下記Ａの表のような種種の
ものの混合物である。 表Ａダイオキシン類及びＰＣＢｓの異性体の数 ＰＣＤＤｓ ＰＣＤＦｓ ＰＣＢｓ 四塩素化体 ２２ ３８ ４２ 五塩素化体 １４ ２８ ４６ 六塩素化体 １０ １６ ４２ 七塩素化体 ２ ４ 八塩素化体 １ １ 合計 ４９ ８７
【０００８】
【発明の実施の態様】本発明は、リグニン分解能をもつ
微生物としてP.chrysosporiumを、ダイオキシン類およ
びポリ塩素化ビフェニール（ＰＣＢｓ）を同時に含む液
に加えて前記化学物質を分解する方法。
微生物としてP.chrysosporiumを、ダイオキシン類およ
びポリ塩素化ビフェニール（ＰＣＢｓ）を同時に含む液
に加えて前記化学物質を分解する方法。
【０００９】本発明を実施するには、微生物としリグニ
ン分解能を有する微生物を使用するものであるが、リグ
ニン分解能を有する微生物として知られている木材腐朽
菌も使用可能である。これら木材腐朽菌としては、次の
ような各属に属する微生物が例示される。コリオラス属
（Coriolus versicolor IFO 9791等）、ファネロケーテ
属（Phanerochaete sordida YK-624 ATCC 90872、Phan
erochaete chrysosporiumIFO 31249等）、ダエダリー属
（Daedalea dickinsii IFO 31163等）、ポリポラス属
（Polyporus adusata IFO 5307 等）、レンチテス属（L
enzites Betulisa IFO 8715等）、 ガノデルマ属（Gano
derma lucidum IFO 31863等）、プリューロタス属（Ple
urotus osteatus IFO 30776等）、イルペックス属（Irp
ex lacteus ATCC 11245等）、レンチヌス属（Lentinus
edodes IFO 31866等）、クリニペリス属（Crinipelli
s stipitaria IFO 30259等）等。
ン分解能を有する微生物を使用するものであるが、リグ
ニン分解能を有する微生物として知られている木材腐朽
菌も使用可能である。これら木材腐朽菌としては、次の
ような各属に属する微生物が例示される。コリオラス属
（Coriolus versicolor IFO 9791等）、ファネロケーテ
属（Phanerochaete sordida YK-624 ATCC 90872、Phan
erochaete chrysosporiumIFO 31249等）、ダエダリー属
（Daedalea dickinsii IFO 31163等）、ポリポラス属
（Polyporus adusata IFO 5307 等）、レンチテス属（L
enzites Betulisa IFO 8715等）、 ガノデルマ属（Gano
derma lucidum IFO 31863等）、プリューロタス属（Ple
urotus osteatus IFO 30776等）、イルペックス属（Irp
ex lacteus ATCC 11245等）、レンチヌス属（Lentinus
edodes IFO 31866等）、クリニペリス属（Crinipelli
s stipitaria IFO 30259等）等。
【００１０】
【実施例】フライアッシュ（焼却灰）からダイオキシン
類及びＰＣＢｓの抽出方法焼却場の焼却灰５００グラム
を２規定−塩酸で洗浄後、ブフナーロートを用いて濾
過、水洗後、風乾した。ソックスレー抽出器を用いてト
ルエンで２４時間抽出、抽出液を減圧下留去後、アセト
ンに転溶し、正確に５ミリリットルとした。生分解の実
験にはその１０マイクロリットルを用いた。該生分解用
の１０マイクロリットル中のＰＣＤＤｓ、ＰＣＤＦｓお
よびＰＣＢｓの組成含有量は、ＰＣＤＤｓの含有量（３
回分析）は、総四塩素化体１．３６±０．０８ｎｇ、総
五塩素化体２．２２±０．１６ｎｇ、総六塩素化体２．
７４±０．１３、総七塩素化体１．７４±０．０９ｎ
ｇ、総八塩素化体０．７４±０．０３ｎｇ、ＰＣＤＦｓ
の含有量は、総四塩素化体１．３６±０．２１ｎｇ、総
-五塩素化体１．６９±０．０９ｎｇ、総七塩素化体
１．８６±０．１４ｎｇ、総八塩素化１．０４±０．０
６ｎｇそしてＰＣＢｓの含有量は、総四塩素化体０．２
５±０．０３ｎｇ、総五塩素化体０．３４±０．０３ｎ
ｇ、総六塩素化体０．８９±０．０２
類及びＰＣＢｓの抽出方法焼却場の焼却灰５００グラム
を２規定−塩酸で洗浄後、ブフナーロートを用いて濾
過、水洗後、風乾した。ソックスレー抽出器を用いてト
ルエンで２４時間抽出、抽出液を減圧下留去後、アセト
ンに転溶し、正確に５ミリリットルとした。生分解の実
験にはその１０マイクロリットルを用いた。該生分解用
の１０マイクロリットル中のＰＣＤＤｓ、ＰＣＤＦｓお
よびＰＣＢｓの組成含有量は、ＰＣＤＤｓの含有量（３
回分析）は、総四塩素化体１．３６±０．０８ｎｇ、総
五塩素化体２．２２±０．１６ｎｇ、総六塩素化体２．
７４±０．１３、総七塩素化体１．７４±０．０９ｎ
ｇ、総八塩素化体０．７４±０．０３ｎｇ、ＰＣＤＦｓ
の含有量は、総四塩素化体１．３６±０．２１ｎｇ、総
-五塩素化体１．６９±０．０９ｎｇ、総七塩素化体
１．８６±０．１４ｎｇ、総八塩素化１．０４±０．０
６ｎｇそしてＰＣＢｓの含有量は、総四塩素化体０．２
５±０．０３ｎｇ、総五塩素化体０．３４±０．０３ｎ
ｇ、総六塩素化体０．８９±０．０２
【００１１】リグニン分解性微生物による分解法予め、
ポテトデキストロース寒天培地でリグニン分解性微生物
として、P.chrysosporium ＩＦＯ31249を用い、これを
シャーレで培養後、フラスコに該リグニン分解性微生物
が生育可能な低窒素液体培地に植菌し、数日間前培養し
た。グルコース溶液を０．５ミリリットル加え、酸素パ
ージし、フライアッシュ抽出液を１０マイクロリットル
加え、密栓後、２４日間、３０℃で培養した。培養期間
中、３日毎に、グルコース溶液を加え、また６日毎に新
鮮菌を２ｍｇ加えた。
ポテトデキストロース寒天培地でリグニン分解性微生物
として、P.chrysosporium ＩＦＯ31249を用い、これを
シャーレで培養後、フラスコに該リグニン分解性微生物
が生育可能な低窒素液体培地に植菌し、数日間前培養し
た。グルコース溶液を０．５ミリリットル加え、酸素パ
ージし、フライアッシュ抽出液を１０マイクロリットル
加え、密栓後、２４日間、３０℃で培養した。培養期間
中、３日毎に、グルコース溶液を加え、また６日毎に新
鮮菌を２ｍｇ加えた。
【００１２】培養終了後、ヘキサン５ミリリットルを加
え、内部標準物質として13Ｃ−ダイオキシン類及び13Ｃ
−ＰＣＢｓを加え、濃硫酸で菌を溶解後、ヘキサン１５
ミリリットルを加え、未分解のダイオキシン類及びＰＣ
Ｂｓを抽出した。更に、ヘキサン２０ミリリットルを加
え再度抽出した。生分解に使用したフラスコはアセトン
及びヘキサンを加え、超音波抽出した。全てのヘキサン
抽出液を蒸留水２０ミリリットルで洗浄した後、ヘキサ
ンを減圧下で留去し、数ミリリットルにした後、そのヘ
キサン溶液を活性化したシリカゲル（１３０℃で４時間
以上）でクリーンアップし（ヘキサン１００ミリリット
ルで溶出）、溶媒を留去し、分解処理をした液中に未分
解状態で残留しているダイオキシン類およびＰＣＢｓを
定量するための試料を作成した。生分解には３つの試料
（フラスコ３つを用意して、それに菌をそれぞれ添加し
前記操作を行って得られた試料）を用いた。生分解にお
ける対照として滅菌したリグニン分解性微生物を用いた
２対照試料を用いた。内部標準物質の13Ｃ-ダイオキシ
ン類にはポリ塩素化ジベンゾパラジオキシンおよびポリ
塩素化ジベンゾフランの両方とも2,3,7,8-四塩素化、1,
2,3,7,8-五塩素化、1,2,3,4,7,8-六塩素化、1,2,3,4,6,
7,8-七塩素化及び八塩素化の13Ｃ12を用いた。なお添加
量は各々５００ｐｇであった。13Ｃ-ＰＣＢｓとは3,3',
4,4'-四塩素化、3,3',4,4',5-五塩素化及び3,3',4,4',
5,5'-六塩素化 13Ｃ12を用いた。内部標準物質の添加
量は１００ｐｇであった。前記試料中の未分解のダイオ
キシン類及びＰＣＢｓを定量には、シングルイオンモニ
タリングモードを用い、高分解能ガスクロマトグラフ質
量分析計を用いた。
え、内部標準物質として13Ｃ−ダイオキシン類及び13Ｃ
−ＰＣＢｓを加え、濃硫酸で菌を溶解後、ヘキサン１５
ミリリットルを加え、未分解のダイオキシン類及びＰＣ
Ｂｓを抽出した。更に、ヘキサン２０ミリリットルを加
え再度抽出した。生分解に使用したフラスコはアセトン
及びヘキサンを加え、超音波抽出した。全てのヘキサン
抽出液を蒸留水２０ミリリットルで洗浄した後、ヘキサ
ンを減圧下で留去し、数ミリリットルにした後、そのヘ
キサン溶液を活性化したシリカゲル（１３０℃で４時間
以上）でクリーンアップし（ヘキサン１００ミリリット
ルで溶出）、溶媒を留去し、分解処理をした液中に未分
解状態で残留しているダイオキシン類およびＰＣＢｓを
定量するための試料を作成した。生分解には３つの試料
（フラスコ３つを用意して、それに菌をそれぞれ添加し
前記操作を行って得られた試料）を用いた。生分解にお
ける対照として滅菌したリグニン分解性微生物を用いた
２対照試料を用いた。内部標準物質の13Ｃ-ダイオキシ
ン類にはポリ塩素化ジベンゾパラジオキシンおよびポリ
塩素化ジベンゾフランの両方とも2,3,7,8-四塩素化、1,
2,3,7,8-五塩素化、1,2,3,4,7,8-六塩素化、1,2,3,4,6,
7,8-七塩素化及び八塩素化の13Ｃ12を用いた。なお添加
量は各々５００ｐｇであった。13Ｃ-ＰＣＢｓとは3,3',
4,4'-四塩素化、3,3',4,4',5-五塩素化及び3,3',4,4',
5,5'-六塩素化 13Ｃ12を用いた。内部標準物質の添加
量は１００ｐｇであった。前記試料中の未分解のダイオ
キシン類及びＰＣＢｓを定量には、シングルイオンモニ
タリングモードを用い、高分解能ガスクロマトグラフ質
量分析計を用いた。
【００１３】ガスクロの条件は、高分解能ガスクロマト
グラフ質量分析計にはガスクロマトグラムにはＨＰ５８
９０シリーズIIを取り付けたフィニガンマット９５を用
いた。ガスクロカラムとして、スペルコ社製SP-2331 ヒ
ューズドシリカキャピラリーカラム（長さ60メートル、
内径0.32ミリメートル、膜圧0.2 マイクロメートル）を
用いた。質量分析の条件は加速電圧：５ＫＶ、分解能：
７５００、イオン化電圧：７０ｅＶ、イオン化電流８０
マイクロアンペア、イオンマルチプライアー：２，３Ｋ
Ｖ、イオン源温度：２６０℃であった。カラム温度は13
0 ℃に１分間保持し、１分３℃の割合で上昇し、240℃
まで上げ、15分間保持した後、260℃まで１分間20℃の
割合で上昇し、30分間保持した。ダイオキシン類の定量
は Ballschmitter（J.High Chromatogr15 260 (1992)）
及びRyan等（J.Chromatogr 546 131 (1991)）の方法を
参考にして定量した。
グラフ質量分析計にはガスクロマトグラムにはＨＰ５８
９０シリーズIIを取り付けたフィニガンマット９５を用
いた。ガスクロカラムとして、スペルコ社製SP-2331 ヒ
ューズドシリカキャピラリーカラム（長さ60メートル、
内径0.32ミリメートル、膜圧0.2 マイクロメートル）を
用いた。質量分析の条件は加速電圧：５ＫＶ、分解能：
７５００、イオン化電圧：７０ｅＶ、イオン化電流８０
マイクロアンペア、イオンマルチプライアー：２，３Ｋ
Ｖ、イオン源温度：２６０℃であった。カラム温度は13
0 ℃に１分間保持し、１分３℃の割合で上昇し、240℃
まで上げ、15分間保持した後、260℃まで１分間20℃の
割合で上昇し、30分間保持した。ダイオキシン類の定量
は Ballschmitter（J.High Chromatogr15 260 (1992)）
及びRyan等（J.Chromatogr 546 131 (1991)）の方法を
参考にして定量した。
【００１４】該方法の概要は、高分解能ガスクロマトグ
ラフ質量分析によってダイオキシン類及びＰＣＢｓとし
て同定された各モニターイオンのガスクロマトグラフの
ピークの面積から計算した。また、分解率の計算は滅菌
して２４日間行った２つの対照群の平均値と生分解を行
った３試料の平均値とを比較して求めた。 試料中の各成分の含量（ｎｇ）＝試料中の各成分のガス
クロマトグラフの面積値÷各々の対応する塩素化体の内
部標準物質（13Ｃ12化合物）のガスクロマトグラフの面
積値×内部標準物質の添加量÷ファクター ここでファクターとは高分解能ガスクロマトグラフ質量
分析計の応答比である。すなわち、ダイオキシン類およ
びＰＣＢｓの内部標準物質（13Ｃ12化合物）として加え
たものと同じ化学構造の合成品（native）を等量混ぜた
溶液を高分解能ガスクロマトグラフ質量分析計に注入し
て求めた。 ファクター＝標準品の面積値÷内部標準面積値（13Ｃ） このようにして各資料の含量を求め、次式により各成分
の分解率を求めた。 分解率（％）＝１００−生分解試料中の未分解の含量
（ｎ＝３）÷対照群の含量の平均値（ｎ＝２）×１００ 分解率（％）は滅菌した２つの対照との比較で計算し
た。また、ＰＣＢｓについては四、五及び六塩素化体と
して確認されたガスクロマトグラフ上のピークについ
て、分解率（％）の計算をダイオキシン類と同様にして
行った。フラグメントイオンは特有のパターンを示す。
そのことを利用し、分子イオン及び分子イオン＋２をモ
ニタリングし、ＰＣＢｓとしての確認を行った。即ち、
四塩素化物の場合、289.922と291.919、五塩素化物の場
合、323.883と325.881及び六塩素化物の場合、357.844
と359.842をモニタリングした。例として四塩素化物と
して確認したガスクロマトグラムを図−１に示した。そ
れぞれ、ＰＣＢｓとして確認された物質について定量し
た。
ラフ質量分析によってダイオキシン類及びＰＣＢｓとし
て同定された各モニターイオンのガスクロマトグラフの
ピークの面積から計算した。また、分解率の計算は滅菌
して２４日間行った２つの対照群の平均値と生分解を行
った３試料の平均値とを比較して求めた。 試料中の各成分の含量（ｎｇ）＝試料中の各成分のガス
クロマトグラフの面積値÷各々の対応する塩素化体の内
部標準物質（13Ｃ12化合物）のガスクロマトグラフの面
積値×内部標準物質の添加量÷ファクター ここでファクターとは高分解能ガスクロマトグラフ質量
分析計の応答比である。すなわち、ダイオキシン類およ
びＰＣＢｓの内部標準物質（13Ｃ12化合物）として加え
たものと同じ化学構造の合成品（native）を等量混ぜた
溶液を高分解能ガスクロマトグラフ質量分析計に注入し
て求めた。 ファクター＝標準品の面積値÷内部標準面積値（13Ｃ） このようにして各資料の含量を求め、次式により各成分
の分解率を求めた。 分解率（％）＝１００−生分解試料中の未分解の含量
（ｎ＝３）÷対照群の含量の平均値（ｎ＝２）×１００ 分解率（％）は滅菌した２つの対照との比較で計算し
た。また、ＰＣＢｓについては四、五及び六塩素化体と
して確認されたガスクロマトグラフ上のピークについ
て、分解率（％）の計算をダイオキシン類と同様にして
行った。フラグメントイオンは特有のパターンを示す。
そのことを利用し、分子イオン及び分子イオン＋２をモ
ニタリングし、ＰＣＢｓとしての確認を行った。即ち、
四塩素化物の場合、289.922と291.919、五塩素化物の場
合、323.883と325.881及び六塩素化物の場合、357.844
と359.842をモニタリングした。例として四塩素化物と
して確認したガスクロマトグラムを図−１に示した。そ
れぞれ、ＰＣＢｓとして確認された物質について定量し
た。
【００１５】リグニン分解能をもつ微生物、P.chrysosp
orium ＩＦＯ31249によるダイオキシン類及びＰＣＢｓ
の分解結果を示す。これは、ダイオキシン類およびＰＣ
Ｂｓ混合物を含む液に、リグニン分解能をもつ微生物P.
chrysosporium ＩＦＯ31249を添加して、混合物中にお
ける各化合物に対する前記微生物が高い分解率を示すも
のである。四塩素化体以上のＰＣＤＤｓ及びＰＣＤＦｓ
にはそれぞれ49個及び87個、合計136 個の化合物が存在
し、シングルイオンモニタリングモードによる高分解能
ガスクロマトグラフ質量分析に用いたSP-2331 ガスクロ
カラムでは136 個の化合物を全て単一のピークとして分
離はできない。例えばＰＣＤＤｓの六塩化物及びＰＣＤ
Ｆｓ六塩化物にはそれぞれ10個及び16個の異性体が存在
する。これらの塩化物の、微生物P.chrysosporium ＩＦ
Ｏ31249による、分解結果を表−１〜表６に示してい
る。
orium ＩＦＯ31249によるダイオキシン類及びＰＣＢｓ
の分解結果を示す。これは、ダイオキシン類およびＰＣ
Ｂｓ混合物を含む液に、リグニン分解能をもつ微生物P.
chrysosporium ＩＦＯ31249を添加して、混合物中にお
ける各化合物に対する前記微生物が高い分解率を示すも
のである。四塩素化体以上のＰＣＤＤｓ及びＰＣＤＦｓ
にはそれぞれ49個及び87個、合計136 個の化合物が存在
し、シングルイオンモニタリングモードによる高分解能
ガスクロマトグラフ質量分析に用いたSP-2331 ガスクロ
カラムでは136 個の化合物を全て単一のピークとして分
離はできない。例えばＰＣＤＤｓの六塩化物及びＰＣＤ
Ｆｓ六塩化物にはそれぞれ10個及び16個の異性体が存在
する。これらの塩化物の、微生物P.chrysosporium ＩＦ
Ｏ31249による、分解結果を表−１〜表６に示してい
る。
【００１６】表−１の六塩素化ジベンゾパラジオキシン
の場合ピ−ク１及び２にはそれぞれ３個、２個の異性体
が含まれ、残りの５つの異性体は単一のピ−クとしてピ
−ク３から７に分離されている（図−２参照）。単一の
ピークにおける分解率は全て分解され、約42％から74％
であり、標準偏差も小さい。これらのことから、ピーク
１及び２に含まれる六塩化物の特定の異性体が分解され
なかったことは考えにくい。したがって、六塩素化ジベ
ンゾパラオキシンの全ての10個の異性体が分解されたと
考える。
の場合ピ−ク１及び２にはそれぞれ３個、２個の異性体
が含まれ、残りの５つの異性体は単一のピ−クとしてピ
−ク３から７に分離されている（図−２参照）。単一の
ピークにおける分解率は全て分解され、約42％から74％
であり、標準偏差も小さい。これらのことから、ピーク
１及び２に含まれる六塩化物の特定の異性体が分解され
なかったことは考えにくい。したがって、六塩素化ジベ
ンゾパラオキシンの全ての10個の異性体が分解されたと
考える。
【００１７】表−２に示した六塩素化ジベンゾフランの
結果からも同様に全ての異性体が分解されたといえる。
他の塩素数が異なるダイオキシン類についても同じ様な
結果が得られたことから、リグニン分解能をもつ微生物
はダイオキシン類の全ての化合物を分解することができ
るものということができる。微生物P.chrysosoporium
ＩＦＯ31249による、ダイオキシン類の全体の結果を塩
素数別に表−３及び−４に示した。ポリ塩素化ジベンゾ
パラジオキシンでは約45％から55％、ポリ塩素化ジベン
ゾフランでは約41％から59%分解されている。このよう
に短期間（24日間）でダイオキシン類が分解されるのは
細菌などの他の微生物にはみられない結果である。
結果からも同様に全ての異性体が分解されたといえる。
他の塩素数が異なるダイオキシン類についても同じ様な
結果が得られたことから、リグニン分解能をもつ微生物
はダイオキシン類の全ての化合物を分解することができ
るものということができる。微生物P.chrysosoporium
ＩＦＯ31249による、ダイオキシン類の全体の結果を塩
素数別に表−３及び−４に示した。ポリ塩素化ジベンゾ
パラジオキシンでは約45％から55％、ポリ塩素化ジベン
ゾフランでは約41％から59%分解されている。このよう
に短期間（24日間）でダイオキシン類が分解されるのは
細菌などの他の微生物にはみられない結果である。
【００１８】P.chrysosoporium ＩＦＯ31249によるＰＣ
Ｂｓの塩化物の分解結果を表−５及び６に示す。ＰＣＢ
ｓの塩化物の分解結果を表−５に示す。この表でピーク
番号12は3,,3',4,4'-四塩素化ビフェニールであり、27
％分解されている。その他のピークは未同定であるが、
全てのピークに属する四塩化物が分解され、分解率は16
から85％である。また、全体の結果を表−６に示してい
る。五塩化物は８本のピークに分離され、分解率は35か
ら72％の分解率であった。また、六塩化物は20本のピー
クに分離され、分解率は25から80％の分解率であった。
なお、3,3',4,4'5-五塩素化および3,3',4,4',5,5'-六塩
素化ビフェニールの分解率はそれぞれ36％及び33％であ
った。低窒素培地以外の高窒素培地及びポテトデキスト
ロース寒天培地でのダイオキシン類の分解ではそれぞれ
平均６日間の培養で39％及び46％分解された。以上のよ
うにリグニン分解能をもつ微生物のP.chrysosporium Ｉ
ＦＯ31249はダイオキシン類やＰＣＢｓを全て分解する
ことができ、有用な微生物であることが理解される。
Ｂｓの塩化物の分解結果を表−５及び６に示す。ＰＣＢ
ｓの塩化物の分解結果を表−５に示す。この表でピーク
番号12は3,,3',4,4'-四塩素化ビフェニールであり、27
％分解されている。その他のピークは未同定であるが、
全てのピークに属する四塩化物が分解され、分解率は16
から85％である。また、全体の結果を表−６に示してい
る。五塩化物は８本のピークに分離され、分解率は35か
ら72％の分解率であった。また、六塩化物は20本のピー
クに分離され、分解率は25から80％の分解率であった。
なお、3,3',4,4'5-五塩素化および3,3',4,4',5,5'-六塩
素化ビフェニールの分解率はそれぞれ36％及び33％であ
った。低窒素培地以外の高窒素培地及びポテトデキスト
ロース寒天培地でのダイオキシン類の分解ではそれぞれ
平均６日間の培養で39％及び46％分解された。以上のよ
うにリグニン分解能をもつ微生物のP.chrysosporium Ｉ
ＦＯ31249はダイオキシン類やＰＣＢｓを全て分解する
ことができ、有用な微生物であることが理解される。
【００１９】また、参考のために Phanerochaete sordi
da YK-624 によって30日間の培養でポリ塩素化ジベンゾ
パラジオキシンでは四塩化物：49％、五塩化物：51％、
六塩化物：64％、七塩化物：67％、八塩化物：61％、ポ
リ塩素化ジベンゾフランでは四塩化物：51％、五塩化
物：55％、六塩化物：62％、七塩化物：68％、八塩化
物：74％分解された（1997年３月28日 日本薬学会発行
の「日本薬学会第117 年会講演要旨集３」参照。）。
da YK-624 によって30日間の培養でポリ塩素化ジベンゾ
パラジオキシンでは四塩化物：49％、五塩化物：51％、
六塩化物：64％、七塩化物：67％、八塩化物：61％、ポ
リ塩素化ジベンゾフランでは四塩化物：51％、五塩化
物：55％、六塩化物：62％、七塩化物：68％、八塩化
物：74％分解された（1997年３月28日 日本薬学会発行
の「日本薬学会第117 年会講演要旨集３」参照。）。
【００２０】ダイオキシン類及びＰＣＢｓの構造式
【００２１】
【化１】
【化２】
【化３】
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【表４】
【００２６】
【表５】
【００２７】
【表６】
【００２８】
【発明の効果】大気や土壌環境を広範囲に汚染して社会
問題となっているダイオキシン類のポリ塩素化ジベンゾ
パラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）及びポリ塩素化ジベンゾ
フラン（ＰＣＤＦＳ）、特にこれらの骨格の2,3,7,8位
が塩素で置換された化合物は毒性が高く、環境汚染の問
題となっており、また、ＰＣＢｓには209の化合物が存
在し、それらの中で、オルト位に塩素をもっていない化
合化合物、コプラナーＰＣＢｓもダイオキシン類と同様
に毒性が高く社会問題となっているので、これらの化合
物を同一の微生物によって分解する方法の発明は、環境
改善に大きな効果をもたらす。
問題となっているダイオキシン類のポリ塩素化ジベンゾ
パラジオキシン（ＰＣＤＤｓ）及びポリ塩素化ジベンゾ
フラン（ＰＣＤＦＳ）、特にこれらの骨格の2,3,7,8位
が塩素で置換された化合物は毒性が高く、環境汚染の問
題となっており、また、ＰＣＢｓには209の化合物が存
在し、それらの中で、オルト位に塩素をもっていない化
合化合物、コプラナーＰＣＢｓもダイオキシン類と同様
に毒性が高く社会問題となっているので、これらの化合
物を同一の微生物によって分解する方法の発明は、環境
改善に大きな効果をもたらす。
【図１】ＰＣＢｓについてのガスクロマトグラフ
【図２】六塩素化ジベンゾパラジオキシンについてのガ
スクロマトグラフ
スクロマトグラフ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ //(Ｃ１２Ｎ 1/14 Ｃ１２Ｒ 1:645）
Claims (3)
- 【請求項１】 微生物としてリグニン分解能を有する微
生物を用い、これをダイオキシン類およびポリ塩素化ビ
フェニール（ＰＣＢｓ）を同時に含む被処理系に加え
て、これらの化合物を前記微生物により同時に分解する
ことを特徴とする微生物による塩素系化合物の分解方
法。 - 【請求項２】 微生物としてPhanerochaete chrysospor
ium を用い、これをダイオキシン類およびポリ塩化ビフ
ェニール（ＰＣＢｓ）を同時に含む被処理系に加えて、
これらの化合物を前記微生物により同時に分解すること
を特徴とする微生物による塩素系化合物の分解方法。 - 【請求項３】 被処理系が都市焼却場の焼却灰からのも
のであることを特徴とする請求項１または２に記載の分
解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9133848A JPH10323646A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 微生物による塩素系化合物の分解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9133848A JPH10323646A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 微生物による塩素系化合物の分解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323646A true JPH10323646A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15114456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9133848A Pending JPH10323646A (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 微生物による塩素系化合物の分解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10323646A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999055834A1 (fr) * | 1998-04-28 | 1999-11-04 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Moisissure pouvant degrader la dioxine, degradation de la dioxine au moyen de celle-ci, procede de production de composts pouvant degrader la dioxine et procede de culture de plantes |
| WO2001034315A1 (fr) * | 1999-11-11 | 2001-05-17 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Procede de degradation de matiere nocive difficilement degradable |
| JP2002292386A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-10-08 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法 |
| US6723242B1 (en) | 1999-03-26 | 2004-04-20 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Method and apparatus for processing organic chlorine compounds |
| JP2009166027A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-30 | Ehime Univ | 石油汚染土壌の浄化方法 |
| WO2019151799A1 (ko) * | 2018-02-01 | 2019-08-08 | 이성기 | 미생물을 이용한 폴리염화비페닐의 처리 방법 |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP9133848A patent/JPH10323646A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999055834A1 (fr) * | 1998-04-28 | 1999-11-04 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Moisissure pouvant degrader la dioxine, degradation de la dioxine au moyen de celle-ci, procede de production de composts pouvant degrader la dioxine et procede de culture de plantes |
| US6506956B1 (en) * | 1998-04-28 | 2003-01-14 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Mold capable of degrading dioxin, degradation of dioxin with the use of the same, method for producing composts capable of degrading dioxin and method for growing plants |
| US6723242B1 (en) | 1999-03-26 | 2004-04-20 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Method and apparatus for processing organic chlorine compounds |
| WO2001034315A1 (fr) * | 1999-11-11 | 2001-05-17 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Procede de degradation de matiere nocive difficilement degradable |
| JP2002292386A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-10-08 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | 水中の外因性内分泌攪乱化学物質の除去方法 |
| JP2009166027A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-30 | Ehime Univ | 石油汚染土壌の浄化方法 |
| WO2019151799A1 (ko) * | 2018-02-01 | 2019-08-08 | 이성기 | 미생물을 이용한 폴리염화비페닐의 처리 방법 |
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