JPH1156350A - 微生物及びポリアクリルアミドの微生物による分解方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 新規なポリアクリルアミド分解菌を提供し、
これによりポリアクリルアミドを分解すること。 【構成】 バチルス・スフェリカスＮｏ．２株（Ｂａｃ
ｉｌｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ．２株）又は
アシネトバクター・スピーシズＮｏ．１１株（Ａｃｉｎ
ｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ．Ｎｏ．１１株）。これらの
少なくとも１種を用いてポリアクリルアミドを分解する
微生物によるポリアクリルアミドの分解方法。 【効果】 上記目的を達成し、ポリアクリルアミドに微
生物を添加する簡単な処理でその分解ができ、自然界に
ポリアクリルアミドが蓄積することにより環境を害する
という問題の解決に資することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微生物及び微生物によ
るポリアクリルアミドの分解方法に関するものであり、
更に詳しくは、新規に見出したポリアクリルアミド分解
菌であるバチルス属の微生物、アシネトバクター属の微
生物及びこれらを利用してポリアクリルアミドを分解す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ポリアクリルアミドは、高分子凝
集剤として、水処理分野においては、浮遊物の沈殿促進
剤等として、浄水処理過程で凝集沈殿を行なうために使
用され、鉱工業分野では、選鉱過程での鉱滓回収を行な
うために使用され、また、高分子化合物として、紙力増
強剤、接着剤その他の工業的分野、さらには老朽化した
油田の３次回収剤等にも使用されており、その使用量は
増加の一途をたどり、アクリルアミドを重合成分に有す
るいわゆるアクリルアミド系ポリマー全体では、年間で
推定３０万トンのアクリルアミドモノマーが重合体に変
換されている。このようなポリアクリルアミドを含む多
量のアクリルアミド系ポリマーが上記各種用途に使用さ
れた後、放置されることになると、アクリルアミド系ポ
リマーは微生物分解に耐性を持つため、自然には分解さ
れない。その結果地球上に蓄積されていくことになり、
環境を損なうことが従来より懸念されており、環境保護
の観点からその適切な処理方法の開発が望まれている。
木材繊維等の天然高分子化合物は微生物により分解され
るので自然に環境浄化が行われるが、ここ数１０年にわ
たって急速に使用量が増加している合成高分子化合物は
天然高分子化合物にない構造を有しているため、微生物
による分解が難しい。

【０００３】しかしながらいくつかの合成高分子化合物
の中には、微生物由来の酵素の発現誘導、酵素の進化的
適応により分解されるものがあり、現在までにポリアミ
ド繊維、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸などの合成高分子化合物を分解する
微生物が発見されている。例えばポリビニルアルコール
については、シュウドモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｓｐ. ）と同定された菌株によって、セカンダリーア
ルコールオキシダーゼによりメチレンをはさんだ両側の
メチンの２つの側鎖の水酸基が脱水素されてケトンが生
成され、ついでβ−ジケトンハイドロラーゼにより加水
分解され、末端にカルボキシル基もしくはメチルカルボ
キシル基を持つ二つの高分子化合物が生成されるよう
に、２つに分解する。そして、その二つのそれぞれの高
分子化合物も同様にして分解し、以下同様にして順次低
分子量の化合物に分解する。また、ポリエチレングリコ
ールは、フラボバクテリウム（Ｆｌａｖｏｂａｃｔｅｒ
ｉｕｍ ｓｐ. ）菌株とシュウドモナス（Ｐｓｅｕｄｏ
ｍｏｎａｓ ｓｐ.）菌株の混合系において末端の水酸
基が酸化されてアルデヒド、ついでカルボキシル基に順
次変化し、このカルボキシル基が炭酸ガスとなって分離
することによりポリエチレングリコールの炭素数が一つ
減る。その残部の分子末端には水酸基が生成し、これが
上記と同様に酸化されてさらに炭素数が一つ減り、以下
同様の機構により順次炭素数が減る分解が起こり、低分
子化される。このように、微生物により分解され易い合
成高分子化合物は、微生物により容易に分解しやすい側
鎖あるいは末端を有する特徴がある。最近では、特開平
８−１０８１９３号公報に記載されているように、エン
テロバクター・アグロメランスＡ株（Ｅｎｔｅｒｏｂａ
ｃｔｅｒ ａｇｇｌｏｍｅｒａｎｓ Ａ株）によるアク
リルアミド系ポリマーの分解方法が開示され、また特開
平８−１０８１９４号公報に記載されているように、ア
ゾモナス・マクロサイトジェネス Ｂ株（Ａｚｏｍｏｎ
ａｓ ｍａｃｒｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ Ｂ株）によるア
クリルアミド系ポリマーの分解方法が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アクリ
ルアミド系ポリマーを分解する微生物としては前述の２
種類の微生物しか知られておらず、これら微生物による
その分解方法だけでは未だ十分とは言えず、前記のよう
に増加の一途をたどるアクリルアミド系ポリマーの新規
微生物による分解方法の開発が望まれていた。本発明の
第１の目的は、ポリアクリルアミドの新規な分解菌を提
供することにある。本発明の第２の目的は、新規に見出
したポリアクリルアミド分解菌によるポリアクリルアミ
ド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、簡単な処理を加えることにより放置しておいても
分解できるポリアクリルアミドの微生物による分解方法
を提供することにある。本発明の第４の目的は、使用済
みのポリアクリルアミドを分解し、ポリアクリルアミド
が自然界に蓄積することにより環境を損なうようなこと
がないようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリアク
リルアミドを単一の炭素源及び窒素源として増殖するこ
とが可能な微生物、すなわち、ポリアクリルアミドの分
解能を有する微生物を広く自然界より探索した結果、山
梨近辺の河岸等の土壌よりＮｏ．２株及びＮｏ．１１株
として分離し、同定したバチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）
属の微生物及びアシネトバクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａ
ｃｔｅｒ）属の微生物の２種の微生物がそれぞれにポリ
アクリルアミドを分解する能力を有することを見い出
し、本発明をするに至った。すなわち、本発明は、上記
課題を解決するために、（１）、ポリアクリルアミドの
分解能力を有するバチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株
（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２
株）である微生物を提供するものである。また、本発明
は、（２）、ポリアクリルアミドの分解能力を有するア
シネトバクター・スピーシズ Ｎｏ. １１株（Ａｃｉｎ
ｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ. Ｎｏ. １１株）である微生
物、（３）、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属の微生物
及びアシネトバクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）
属の微生物からなる群より選ばれる少なくとも１種類を
用いてポリアクリルアミドを分解するポリアクリルアミ
ドの微生物による分解方法、（４）、バチルス（Ｂａｃ
ｉｌｌｕｓ）属の微生物がバチルス・スフェリカス（Ｂ
ａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ）であり、アシ
ネトバクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属の微生
物がアシネトバクター・スピーシズ（Ａｃｉｎｅｔｏｂ
ａｃｔｅｒ ｓｐ. ）である上記（３）のポリアクリル
アミドの微生物による分解方法、（５）、バチルス（Ｂ
ａｃｉｌｌｕｓ）属の微生物がバチルス・スフェリカス
Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕ
ｓ Ｎｏ. ２株）であり、アシネトバクター（Ａｃｉｎ
ｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属の微生物がアシネトバクター・
スピーシズ Ｎｏ. １１株（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅ
ｒ ｓｐ. Ｎｏ. １１株）である上記（３）のポリアク
リルアミドの微生物による分解方法、（６）、ｐＨ７．
５〜８. ５及び２５〜３７℃でポリアクリルアミドを分
解する上記（３）ないし（５）のいずれかのポリアクリ
ルアミドの微生物による分解方法を提供するものであ
る。

【０００６】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、ポリアクリルアミドとは、アクリルアミドモノ
マーを付加重合して得られる重合体であるアクリルアミ
ドホモポリマーがこれに含まれることは勿論であるが、
実質的にそのホモポリマーと見なせるポリマーもこれに
含まれる。例えばアクリルアミドを重合成分に含むポリ
マーをいずれかの手段で分解する過程で得られるポリア
クリルアミドも含まれる。本発明において対象となるポ
リアクリルアミドは、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
の分子量が限定されるものではない。また、そのポリア
クリルアミドは水溶液、エマルション、粉体であっても
良いが、粉体の場合は塊を生じないように注意深く水に
溶解してから、微生物処理することが好ましい。

【０００７】本発明においては、バチルス（Ｂａｃｉｌ
ｌｕｓ）属の微生物及び／又はアシネトバクター（Ａｃ
ｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属の微生物からなる群より選
ばれた少なくとも１種を用いるが、前者のバチルス（Ｂ
ａｃｉｌｌｕｓ）属の微生物にはバチルス・スフェリカ
ス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ）に属す
る微生物が挙げられ、後者のアシネトバクター（Ａｃｉ
ｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属の微生物にはアシネトバクタ
ー・スピーシズ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒｓｐ. ）
に属する微生物が挙げられ、その具体例としては、バチ
ルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ
ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２株）や、アシネトバク
ター・スピーシズ Ｎｏ. １１株（Ａｃｉｎｅｔｏｂａ
ｃｔｅｒ ｓｐ. Ｎｏ. １１株）が挙げられる。これら
のバチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌ
ｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２株）及びアシネ
トバクター・スピーシズ Ｎｏ. １１株（Ａｃｉｎｅｔ
ｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ. Ｎｏ. １１株）は、本発明者ら
が新規に山梨近辺の河岸等から得られた土壌より分離
し、同定した菌株である。この微生物は、平成９年８月
８日付にて工業技術院生命工学技術研究所に寄託され、
その受託番号はそれぞれＦＥＲＭ Ｐ−１６３７３及び
ＦＥＲＭ Ｐ−１６３７４である。その菌学的性質は以
下に示すとおりである。なお、下記の菌学的試験は、長
谷川武治編著の「改定版微生物の分類と同定（下) 」
（学会出版センター）（１９８５年）に記載の方法（Ｃ
ｏｗａｎとＳｔｅｅｌによる微生物分類法）に基づいて
行った。

【０００８】（Ｎｏ. ２株の菌学的性質） (I) 形態 (1)形状 桿菌 (2)細胞の直径 ５μｍ×２μｍ (3)運動性 有り (4)グラム染色 陽性 (5)胞子形成の有無 有り (II) 肉汁寒天斜面培地における生育状態 (1)コロニーの色 淡黄灰 (2)透明 不透明 (3)表面の状態 偏平、スムース (III)生理学的性質 (1)嫌気下での生育 陰性 (2)カタラーゼ 陽性 (3)オキシダーゼ 陰性 (4)リトマスミルク 変化無 (5)硝酸塩の還元 陽性 (6)ＶＰテスト 陰性 (7)ＶＰ培地のｐＨ ７. １ (8)カゼインの分解 陰性 (9)ゼラチンの分解 陰性 (10)澱粉の分解 陰性 (11)ＤＮＡの分解 陰性 (12)尿素の分解 陰性 (13)チロシンの分解 陰性 (14)クエン酸の利用 陰性 (15)無機窒素源の利用 アンモニウム塩 陽性 硝酸塩 陽性 (16)インドールの生成 陰性 (17)硫化水素の生成 陰性 (18)色素の生成 Ｐ agar 陰性 Ｆ agar 陰性 King A agra 陰性 King B agra 陰性 (19)ＮａＣｌ存在下での生育 ２％ 陽性 ５％ 陽性 ７％ 陽性 (20)生育ｐＨ ５. ０〜１０. ５ (21)生育温度 １５℃〜３７℃ (22) 0.02%アジ化ナトリウム存在下での生育 陰性 (23) 0.001%リゾチウム存在下での生育 陽性 (24) 糖からの酸の生成 グルコース 陰性 アラビノース 陰性 フラクトース 陰性 ガラクトース 陰性 マルトース 陰性 ラクトース 陰性 シュークロース 陰性 キシロース 陰性 トレハロース 陰性 グリセロール 陰性 マンニトール 陰性 ソルビトール 陰性 ソルボース 陰性 マンノース 陰性 ラムノース 陰性 イノシトール 陰性 アドニトール 陰性 (25)ガスの生成 グルコース 陰性 アラビノース 陰性 キシロース 陰性 マンニトール 陰性 (26) Ｏ−Ｆテスト 陰性

【０００９】(Ｎｏ. １１株の菌学的性質) (I) 形態 (1)形状 桿菌 (2)細胞の直径 ２μｍ×１μｍ (3)運動性 無 (4)グラム染色 陰性 (II) 肉汁寒天斜面培地における生育状態 (1)コロニーの色 淡黄灰 (2)透明 不透明 (3)表面の状態 偏平、スムース (III) 生理学的性質 (1)嫌気下での生育 陰性 (2)カタラーゼ 陽性 (3)オキシダーゼ 陰性 (4)リトマスミルク アルカリ (5)硝酸塩の還元 陰性 (6)ＶＰテスト 陰性 (7)ＶＰ培地のｐＨ ５．８ (8)カゼインの分解 陰性 (9)ゼラチンの分解 陰性 (10)澱粉の分解 陰性 (11)ＤＮＡの分解 陽性 (12)尿素の分解 陰性 (13)チロシンの分解 陽性 (14)クエン酸の利用 陽性 (15)無機窒素源の利用 アンモニウム塩 陽性 硝酸塩 陽性 (16)インドールの生成 陰性 (17)硫化水素の生成 陰性 (18)色素の生成 Ｐ agar 陰性 Ｆ agar 蛍光黄緑 King A agra 陰性 King B agra 蛍光黄緑 (19)ＮａＣｌ存在下での生育 ２％ 陽性 ５％ 陽性 ７％ 陰性 (20)生育ｐＨ ５. ０〜９. ５ (21)生育温度 １５℃〜３７℃ (22) 0.02 ％アジ化ナトリウム存在下での生育 陰性 (23) 0.001％リゾチウム存在下での生育 陽性 (24)糖からの酸の生成 グルコース 陽性 アラビノース 陽性 フラクトース 陽性 ガラクトース 陽性 マルトース 陰性 ラクトース 陰性 シュークロース 陰性 キシロース 陽性 トレハロース 陰性 グリセロール 陽性 マンニトール 陰性 ソルビトール 陰性 ソルボース 陰性 マンノース 陽性 ラムノース 陰性 イノシトール 陰性 アドニトール 陰性 (25)ガスの生成 グルコース 陰性 アラビノース 陰性 キシロース 陰性 マンニトール 陰性 (26) Ｏ−Ｆテスト 酸化性

【００１０】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及び
Ｖｏ. ２（１９８４年）に従って検索した。その結果、
Ｎｏ. ２株は、グラム陽性の芽胞を有する好気性桿菌
で、１５℃で生育し、糖からの酸の生成および嫌気下で
の生育が認められないことから、バチルス・スフェリカ
ス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ）である
との結論に達した。尚、化学工学会第６２年会研究発表
要旨集第２分冊７７頁の表１.には、Ｏ−Ｆテスト：発
酵性と記載したが、再度検討した結果、このバチルス・
スフェリカス Ｎｏ. ２株は嫌気下での生育が認められ
ず、さらに好気下で糖からの酸の生成が認められないこ
とより、Ｏ−Ｆテスト：陰性との結論に至った。また、
Ｎｏ. １１株は、グラム陰性の好気性桿菌で、運動性が
認められず、Ｏ−Ｆ試験が酸化、カタラーゼ試験が陽
性、オキシダーゼ試験が陰性であることから、アシネト
バクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属に属する細
菌であると考えられる。しかし、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、本菌株はアシネトバ
クター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属の新菌種であ
るとの結論に達した。そこで、本菌株をアシネトバクタ
ー・スピーシズ Ｎｏ. １１株（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃ
ｔｅｒ ｓｐ. Ｎｏ. １１株）と命名した。尚、化学工
学会第６２年会研究発表要旨集第２分冊７７頁の表１.
には、カタラーゼ試験：陰性と記載したが、再度検討し
た結果、アシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ. １１株
は微弱ながら陽性であることが確認でき、カタラーゼ試
験：陽性との結論に至った。

【００１１】上記バチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２
株、アシネトバクター・スピーシズＮｏ. １１株の微生
物を培養するための培地組成としては、通常これらの微
生物が生育しうるものであれば天然培地及び合成培地の
いずれも使用でき、培地は固体または液体培地のいずれ
でもよい。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
の他に各種無機、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。また、これらの株の菌の培養は、慣用の方法で行
うことが出来る。通常、培養温度は１５〜４０℃、好ま
しくは２５〜３７℃、ｐＨ５〜１０. ５、好ましくはｐ
Ｈ７. ５〜８. ５で、振とうあるいは通気撹拌などの手
段により好気的に行われる。

【００１２】本発明によるポリアクリルアミドの微生物
による分解においては、ポリアクリルアミドを炭素源及
び窒素源とし、その他無機塩類等を含む培地中で上記菌
株の微生物を培養するか、あるいは、あらかじめ上記菌
株の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、この菌体を水溶液中でポリアク
リルアミドと接触させればよい。本発明で用いる微生物
とポリアクリルアミドを接触させるときのポリアクリル
アミドの水溶液の濃度は、１５重量％以下、好ましくは
０．００１〜１０％であり、更に好ましくは３〜７％で
ある。例えば、本発明で用いる微生物はポリアクリルア
ミド濃度を０. １％から５. ０％まで変化させて培養す
るとポリアクリルアミド濃度５. ０％で最もよく増殖す
る。接触時間は通常１日〜５０日であるが、接触時間は
ポリアクリルアミドの分子量あるいは、系内の微生物濃
度に依存する。例えば、分子量２３０万のポリアクリル
アミドの場合、接触時間３９日間で分子量を約８０万に
まで分解することができる。また、その分解に用いる微
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。このようにしてポリアクリル
アミド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、その重合度が低下す
る。

【００１３】

【発明の実施の態様】以下の実施例により説明する。

【００１４】

【実施例】以下に本発明をその実施例によってさらに詳
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（菌株の単離） 山梨近辺の河岸より採取した菌源（土壌）サンプル約２
ｇを、生理食塩水に懸濁させた後、静置し、この上澄み
１ｍｌを以下に示されるポリアクリルアミド（ＰＡＭ）
液体培地１００ｍｌに接種し、培養開始ｐＨ７．２のも
と、３０℃で７日間振とう（１００ｒｐｍ）培養を行っ
た。この培養を２回繰り返し、集積培養を行った。得ら
れた培養液を希釈し（×１０^-4，１０^-6，１０^-8）、各
々１００μｌを、上記培地に１．５％の寒天を加えて調
整した平板培地（Ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｂｒｏｔｈ平板培
地）に接種し、３０℃で７日間培養し、さらに単離され
た株を、ＰＡＭ平板培地（１．５％寒天）に塗布し、３
０℃で７日間放置してコロニーを形成させた。形成した
コロニーの純化を行い、純粋菌株としてのバチルス・ス
フェリカス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈａ
ｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２株）、アシネトバクター・スピ
ーシズ Ｎｏ. １１株（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ
ｓｐ. Ｎｏ. １１株）を得た。前者の走査電子顕微鏡写
真を図１、後者の走査電子顕微鏡写真を図２に示す。こ
れらの図から、バチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株は
長径５μｍ・短径２μｍ程度、アシネトバクター・スピ
ーシズＮｏ. １１株は長径２μｍ・短径１μｍ程度の大
きさをもつ桿菌であることが分かった。これら菌株の微
生物の同定は、上記試験法に従って行い、形態学的、生
理学的及び化学的な単離微生物の性質は上述したとおり
であった。 （ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）液体培地） ポリアクリルアミド １．０ｇ Ｋ₂ ＨＰＯ₄ ２．６ｇ ＮａＨ₂ ＰＯ₄ １．０ｇ ＭｇＳＯ4・７Ｈ₂ Ｏ ０．２ｇ ＦｅＣｌ₃ ０．０１ｇ ＣａＣｌ2 ０. ０５ｇ ＺｎＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ １．０ｍｇ Ｈ₃ ＢＯ₃ ３．０ｍｇ ＭｎＳＯ₄ ０．３ｍｇ ＣｏＣ₁₂・６Ｈ₂ Ｏ ２．０ｍｇ ＣｕＳＯ4 ・５Ｈ₂ Ｏ ０．１ｍｇ Ｎａ₂ ＭｏＯ₄ ・２Ｈ₂ Ｏ ０．３ｍｇ Ｂｉｏｔｉｎ ０．２５ｍｇ Ｖｉｔａｍｉｎ Ｂ₁₂ ０．１ｍｇ 蒸留水 １０００ｍｌ ｐＨ
７．２

【００１５】実施例１ 和光純薬工業製のポリアクリルアミド（平均重合度４０
０〜５００）の１０％水溶液を用いて、上記のポリアク
リルアミド（ＰＡＭ）液体培地（当初ポリアクリルアミ
ド濃度０．１％）を調製し、その培地５０ｍｌを２００
ｍｌ容量の三角フラスコに入れ、これを２つ用意し、そ
れぞれに上述の単離したバチルス・スフェリカス Ｎ
ｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ
Ｎｏ. ２株）、アシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ.
１１株（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ. Ｎｏ. １
１株）のそれぞれの菌体を接種し、培養開始ｐＨ７．２
のもと、３０℃で１４日間振とう（１５０ｒｐｍの旋回
振とう）培養を行い、微生物の増殖を調べた。微生物の
増殖は培養液の６６０ｎｍにおけるＯＤ（吸光度）を分
光光度計により測定した。その結果を表１及び図３に示
す。なお、△はバチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株、
○はアシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ. １１株を用
いたものである（以下、他の図においても同様であ
る）。ＰＡＭ培地での増殖は、Ｎｕｔｒｌｅｎｔ ｂｒ
ｏｔｈ培地での増殖に比べ非常に遅いが、比増殖速度
は、バチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株を用いたもの
がμ＝０．０１４〔ｄ^-1〕（ｄは日を表す、以下単位と
してのｄは同様）、アシネトバクター・スピーシズ Ｎ
ｏ. １１株を用いたものがμ＝０．０８７〔ｄ^-1〕であ
った。

【００１６】実施例２ 実施例１において、培養開始ｐＨを３．０〜１１．０ま
で０．５刻みで変化させ、フラスコの代わりに試験管
（内径１８ｍｍ、長さ１８０ｍｍ）を用いて３０℃、１
０日間振とう（１５０ｒｐｍの往復振とう）培養したこ
と以外は実施例１と全く同様の試験を行い、バチルス・
スフェリカス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈ
ａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２株）、アシネトバクター・ス
ピーシズＮｏ. １１株（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ
ｓｐ. Ｎｏ. １１株）のそれぞれの増殖に対する培養開
始ｐＨの影響を調べた。微生物の増殖は培養液の６６０
ｎｍにおけるＯＤを分光光度計により測定した。その結
果を表２及び図４に示した。バチルス・スフェリカス
Ｎｏ. ２株、アシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ. １
１株のいずれを用いたものも、ｐＨ８で最もよく増殖す
ることがわかる。

【００１７】実施例３ 実施例２において、バチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２
株（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２
株）の培養開始ｐＨを７. ５、アシネトバクター・スピ
ーシズ Ｎｏ. １１株（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ
ｓｐ. Ｎｏ.１１株）の培養開始ｐＨを８. ５に調整
し、さらに培養を表３に示す各温度（２４℃、３０℃、
３７℃）で行うこと以外は実施例２と全く同様の試験を
行い、バチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉ
ｌｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓＮｏ. ２株）、アシネ
トバクター・スピーシズ Ｎｏ. １１株（Ａｃｉｎｅｔ
ｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ. Ｎｏ. １１株）の増殖に対する
培養温度の影響を調べた。微生物の増殖は培養液の６６
０ｎｍにおけるＯＤを分光光度計により測定した。その
結果を表３及び図５に示す。バチルス・スフェリカス
Ｎｏ. ２株、アシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ. １
１株のいずれを用いたものも、３７℃で最もよく増殖し
た。

【００１８】実施例４ 実施例１において、当初ポリアクリルアミド（平均重合
度４００〜５００）の濃度を１．０％とした上記のポリ
アクリルアミド（ＰＡＭ）液体培地を調製し、バチルス
・スフェリカス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ
ｈａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２株）のみを使用して３９日
間培養（３０℃、培養開始ｐＨ７．２）したこと以外は
実施例１と全く同様の試験を行い、バチルス・スフェリ
カス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉ
ｃｕｓ Ｎｏ. ２株）を培養した際のポリアクリルアミ
ドの数平均分子量の経時変化について調べた。数平均分
子量は、ゲルろ過（充填剤：トヨパールＨＷ−６５、カ
ラムサイズ：φ２５×８６０ｍｍ、流量：３. ０ｍｌ／
ｍｉｎ、溶離液：０. ２Ｍ ＮａＣｌ水溶液、サンプル
５ｍｌ、フラクションサイズ６ｍｌ）で各フラクション
について、２１０ｎｍのＯＤを分光光度計で測定し（図
６）、チログロブリン、フェリチン、カタラーゼ、アル
ドラーゼから求めた検量線より各フラクションの分子量
を算出して分子量分布を求め、式１（分子量Ｍｊを持つ
分子数をｎｊとする）により算出した。その結果を表４
及び図７に示す。なお、図６には上述した３９日間培養
したもの（「３９日」と表示）とともに、その培養を全
く行わないその培養開始時のものについても示す（「０
日」と表示）。 （式１） 数平均分子量Ｍ_AVE ＝ΣｎｊＭｊ／Σｎｊ

【００１９】実施例５ 実施例４において、バチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２
株（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２
株）に代えて、アシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ.
１１株（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ. Ｎｏ. １
１株）を使用し、４０日間培養したこと以外は、実施例
４と同様にして培養し、分子量の測定を行った。その結
果を表５及び図８に示す

【００２０】実施例６ 実施例１において、培養開始時のポリアクリルアミド
（ＰＡＭ）の濃度を０．１％から５．０％まで変化させ
た以外は同様にして培養を行ったところ、バチルス・ス
フェリカス Ｎｏ. ２株、アシネトバクター・スピーシ
ズ Ｎｏ. １１株ともに５．０％で最もよく増殖した。

【００２１】実施例７ 実施例１において、微生物としてバチルス・スフェリカ
ス Ｎｏ．２株を使用し、培養開始時のｐＨ７．５と
し、同実施例に記載のポリアクリルアミド及びその代わ
りとして表６に示すそれぞれの炭素源を用い、これらの
それぞれの物質のその培養開始時の炭素源濃度を１．０
％、窒素源濃度を０．４％（硫安）としたこと以外は同
様にして培養を行ったところ、図９に示す結果が得ら
れ、これから表６に示す比増殖速度が得られた。なお、
比増殖速度μは、μ＝２．３０３（ｌｏｇＣ₂ −ｌｏｇ
Ｃ₁ ）／（ｔ₂−ｔ₁ ）（但し、ｔ₁ 、ｔ₂ は各々の培
養時間、Ｃ₁ はｔ₁ のときの吸光度、Ｃ₂ はｔ₂ のとき
の吸光度である。）より求めた。

【００２２】以上の実施例から、ポリアクリルアミドを
窒素及び炭素源とすして利用することができるバチルス
・スフェリカス Ｎｏ. ２株、アシネトバクター・スピ
ーシズ Ｎｏ. １１株の２種の菌株を環境中より分離す
ることができ、その増殖に適した条件は、バチルス・ス
フェリカス Ｎｏ. ２株の場合には、ｐＨ８、温度３７
℃であり、アシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ. １１
株の場合には、ｐＨ７．５〜８．５、温度３７℃であ
り、これらの菌によるポリアクリルアミドの分解は分子
量約１００万までは速やかに進行し、これは両者の菌に
共通であることがわかった。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、新規なバチルス・スフ
ェリカス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｈａｅ
ｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２株）や、アシネトバクター・スピ
ーシズＮｏ. １１株（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓ
ｐ. Ｎｏ. １１株）の微生物を提供できる。これによ
り、これを用いてポリアクリルアミドを分解することが
でき、難分解性のポリアクリルアミドを分解する新規な
ポリアクリルアミドの微生物による分解方法を提供する
ことが出来る。また、本発明の微生物による分解方法
は、ポリアクリルアミドに微生物を加えて放置するとい
う簡単な方法によりそのポリマーを分解することができ
るので、使用済みのポリアクリルアミドを分解し、ポリ
アクリルアミドが自然界に蓄積することにより環境を損
なうようなことがないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株の走査電
子顕微鏡写真である。

【図２】アシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ. １１株
の走査電子顕微鏡写真である。

【図３】本発明の方法の第１の実施例におけるポリアク
アルアミドの培地でのＮｏ．２株、Ｎｏ１１株の増殖曲
線を示すグラフである。

【図４】本発明の方法の第２の実施例におけるポリアク
アルアミドの分解性の培養開始ｐＨに対する効果を示す
グラフである。

【図５】本発明の方法の第３の実施例におけるポリアク
アルアミドの分解性の培養温度に対する効果を示すグラ
フである。

【図６】本発明の方法の第４の実施例におけるポリアク
アルアミドの分解による分子量変化を調べるためのゲル
濾過の結果を示すグラフである。

【図７】その第４の実施例においてバチルス・スフェリ
カス Ｎｏ. ２株を用いた場合の図６の結果から算出さ
れたポリアクアルアミドの分解による分子量変化を示す
グラフである。

【図８】上記第４の実施例においてアシネトバクター・
スピーシズ Ｎｏ. １１株を用いた場合のポリアクアル
アミドの分解による分子量変化を示すグラフである。

【図９】本発明の方法の第７の実施例におけるバチルス
・スフェリカス Ｎｏ．２株の増殖に対する炭素源の影
響を示すグラフである。

【表１】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】

【表６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ (Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｃ１２Ｒ 1:07）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアクリルアミドの分解能力を有する
   バチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌｌｕ
   ｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２株）である微生
   物。
2. 【請求項２】 ポリアクリルアミドの分解能力を有する
   アシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ. １１株（Ａｃｉ
   ｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ. Ｎｏ. １１株）である微
   生物。
3. 【請求項３】 バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属の微生
   物及びアシネトバクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅ
   ｒ）属の微生物からなる群より選ばれる少なくとも１種
   類を用いてポリアクリルアミドを分解するポリアクリル
   アミドの微生物による分解方法。
4. 【請求項４】 バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属の微生
   物がバチルス・スフェリカス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ
   ｈａｅｒｉｃｕｓ）であり、アシネトバクター（Ａｃｉ
   ｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属の微生物がアシネトバクター
   ・スピーシズ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ. ）
   であることを特徴とする請求項３記載のポリアクリルア
   ミドの微生物による分解方法。
5. 【請求項５】 バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属の微生
   物がバチルス・スフェリカス Ｎｏ. ２株（Ｂａｃｉｌ
   ｌｕｓ ｓｐｈａｅｒｉｃｕｓ Ｎｏ. ２株）であり、
   アシネトバクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属の
   微生物がアシネトバクター・スピーシズ Ｎｏ. １１株
   （Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｓｐ.Ｎｏ. １１株）
   であることを特徴とする請求項３記載のポリアクリルア
   ミドの微生物による分解方法。
6. 【請求項６】 ｐＨ７. ５〜８．５及び２５〜３７℃で
   ポリアクリルアミドを分解することを特徴とする請求項
   ３ないし５のいずれかに記載のポリアクリルアミドの微
   生物による分解方法。