KR102026750B1

KR102026750B1 - 신규 야로위아속 미생물, 및 이것을 사용한 오일 분해제 및 오일 분해 제거 방법

Info

Publication number: KR102026750B1
Application number: KR1020147022895A
Authority: KR
Inventors: 가쓰토시 호리; 마사타케 후지오카
Original assignee: 닛산 가가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2019-09-30
Also published as: WO2013108775A1; JP5685783B2; CN104053633A; JP2013146689A; CN104053633B; US10065877B2; EP2816015A1; KR20140116207A; MY164111A; SG11201404183QA; EP2816015A4; EP2816015B1; US20150024470A1

Abstract

오일을 효율적으로 분해하는 데 있어서유용한 신규 미생물 및 그 용도를 제공하는 것을 과제로 한다. 스크리닝의 결과, 유리 지방산 동화능의 높은 신규 야로위아 리폴리티카의 취득에 성공했다. 유지의 가수분해 산물인 지방산이 존재하는 조건하, 또는 유지가 지방산과 글리세롤로 분해되는 조건하, 상기 야로위아 리폴리티카를 작용시켜, 효율적인 오일의 분해를 달성한다.

Description

신규 야로위아속 미생물, 및 이것을 사용한 오일 분해제 및 오일 분해 제거 방법{NEW MICROORGANISM BELONGING TO YARROWIA GENUS, AND OIL DECOMPOSITION AGENT AND OIL DECOMPOSITION/REMOVAL METHOD USING SAME}

본 발명은 오일의 분해에 관한 것이다. 상세하게는, 배수 중이나 그리스(grease) 트랩내 등의 오일의 분해에 유용한 신규 야로위아속 미생물, 상기 미생물을 사용한 오일 분해제 및 오일 분해 제거 방법 등에 관한 것이다. 본 출원은, 2012년 1월 19일자로 출원된 일본 특허 출원 제2012-009451호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 상기 특허 출원의 전체 내용은 참조에 의해 원용된다.

미생물에 의한 유지(油脂) 분해가 배수 처리 등에 이용되고 있다. 특히, 외식산업의 주방 배수에 포함되는 오일분을 고액(固液) 분리에 의해 제거하는 처리 설비인 그리스 트랩에서는, 악취나 해충의 발생원이며, 분리한 오일의 회수나 운반, 청소 등의 유지보수에 드는 노고나 비용 등을 고려하면, 그리스 트랩 내의 오일을 소멸시키는 획기적인 기술의 확립이, 외식산업을 중심으로 하는 산업계로부터 요망되고 있고, 미생물에 의한 유지 분해 기술의 적용이 시도되어 왔다. 그러나, 외식산업의 주방 배수는 통상 1 g/L 이상, 많을 때는 10 g/L 이상이나 되는 고농도의 유지를 포함하고 있을 뿐만 아니라, 대부분의 그리스 트랩 내의 배수의 체류 시간은 10분 정도로 극히 짧으므로, 그리스 트랩내 만에서 오일을 처리하는 것은 곤란하여, 실용적인 오일 분해제에 대한 요구는 여전히 높다.

이와 같은 상황 하에서 본 발명자들 중 한 명은, 유지 함유 폐수를 효율적으로 처리하는 미생물로서, 유지 가수분해 효소인 리파아제를 분비하는 신규 미생물(버크홀데리아 아르보리스(Burkholderia arboris)를 보고하였다(특허 문헌 1). 한편, 글리세롤 동화성이 우수한 미생물을 병용함으로써, 유지의 분해를 촉진시키는 방법도 보고하였다(특허 문헌 2).

일본공개특허 제2010-227858호 공보 일본 특원2010-227849호 공보 일본공개특허 제2011-160713호 공보 일본 특허 2561441호 공보 일본공개특허 제2006-42774호 공보

J. Mol. Catal. B. Enzym. vol.71 No.3-4, p.166-170, 2011 Eur. J. Lipid. Sci. Technol. vol 112, No.11, p.1200-1208, 2010

유지의 가수분해 반응은 가역 반응이며, 유지의 분해가 진행되면, 그 분해 산물인 지방산과 글리세롤이 축적하고, 유지 분해 속도는 저하된다. 상기 특허 문헌 2에 나타낸 기술에서는, 분해 산물의 하나인 글리세롤을 글리세롤 동화성이 우수한 미생물에 의해 제거하고, 유지의 분해를 촉진한다. 그러나, 유지 분해 산물로서는 글리세롤보다 지방산 쪽이 압도적으로 많다. 이 유리(遊離)한 지방산(유리 지방산) 자체도 오일분이며, 유지와 마찬가지로 제거해야만 한다. 특히, 특허 문헌 1에서 보고한 미생물과 같이 유지 분해능이 극히 높은 미생물 등을 사용한 경우, 미생물에 의한 지방산의 소비가 생성을 따라잡지 못하여, 처리조 내에 대량의 유리 지방산이 축적되고, 또한 유지 분해 효율 자체의 저하도 일으킨다.

이에, 본 발명은, 이상의 과제를 해결하기 위하여, 오일을 효율적으로 분해 제거하기에 유용한 신규 미생물 및 그 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적 하에서, 본 발명자들은 유지 분해능이 우수한 미생물이나 그 외의 유지 분해제(리파아제 제제 등)와의 병용을 상정하여, 지방산 동화능이 우수한 미생물의 취득을 시도했다. 구체적으로는, 그리스 트랩조 내의 오일이나 토양, 오니(汚泥), 호수 등의 환경 샘플로부터 지방산 동화능을 지표로 하여 미생물을 스크리닝하고, 특성의 검토 및 균종의 특정을 행하였다. 그 결과, 지방산 동화능이 극히 높은 미생물로서, 야로위아 리폴리티카(Yarrowia lipolytica)가 복수 주 동정(同定)되었다. 일반적으로, 야로위아 리폴리티카는 리파아제 분비 미생물로서 알려져 있고, 종래, 유지의 분해로의 적용이 시도되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 3∼5 및 비특허 문헌 1, 2 등). 놀랍게도, 확인에 성공한 야로위아 리폴리티카는 모두, 지방산 동화능이 높은 한편, 유지 분해능을 나타내지 않았다(즉 리파아제를 분비하지 않았다). 이와 같은 특성을 나타내는 야로위아 리폴리티카의 보고는 과거에 없었다.

검토를 진행한 바, 확인에 성공한 야로위아 리폴리티카는, 유지 분해능이 높은 버크홀데리아 아르보리스와 공생 가능하며, 상기 버크홀데리아 아르보리스와의 병용에 의해 유지의 분해를 촉진하는 것이 판명되었다. 주목해야 할 것은, 이들 2종의 미생물을 병용한 바, 오일을 분해하기 어려운 저온 환경 하에 있어서 오일 분해 제거 효율의 비약적인 향상을 달성할 수 있었다. 또한, 유지가 고농도로 존재하는 조건 하에 있어서도 효율적으로 오일을 분해 제거 가능했다. 가혹한 처리 조건이 예상되는 실제 사용 환경을 감안하여, 실용 상, 이러한 효과는 극히 유리한 것이라 할 수 있다. 실제로, 실배수(實排水)에 대한 유효성도 실증되었고, 취득에 성공한 신규 미생물(야로위아 리폴리티카)의 유용성 및 실용성이 확인되었다(후술하는 실시예). 한편, 이미 설치된 그리스 트랩을 사용한 검증 실험에 있어서도, 취득에 성공한 미생물의 병용에 의하여, 오일 분해 제거 효율의 비약적인 향상을 가져오는 것이 밝혀졌다(후술하는 실시예).

이하에 나타내는 본 발명은 주로 전술한 성과에 기초한 것이다.

[1] 유지의 가수분해 산물인 지방산이 존재하는 제1 조건 하에서, 또는 유지가 지방산과 글리세롤로 분해되는 제2 조건 하에서, 유리 지방산을 동화하는 야로위아 리폴리티카를 작용시키는 것을 특징으로 하는, 오일 분해 제거 방법.

[2] 상기 야로위아 리폴리티카가, 리파아제를 분비하지 않는 야로위아 리폴리티카인, [1]에 기재된 방법.

[3] 상기 야로위아 리폴리티카가, 버크홀데리아 아르보리스와 공생 가능한 균주인, [1] 또는 [2]에 기재된 방법.

[4] 상기 야로위아 리폴리티카가 수탁 번호 NITE BP-1167로 특정되는 균주인, [1]에 기재된 방법.

[5] 상기 제2 조건이, 리파아제가 존재하는 조건인, [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재된 방법.

[6] 상기 제2 조건이, 리파아제 분비능을 가지는 미생물이 존재하는 조건인, [1]∼[4] 중 어느 한 항에 기재된 방법.

[7] 상기 미생물이 버크홀데리아 아르보리스인, [6]에 기재된 방법.

[8] 상기 버크홀데리아 아르보리스가 수탁 번호 NITE P-724로 특정되는 균주인, [7]에 기재된 방법.

[9] 글리세롤을 동화하는 미생물을 병용하는 것을 특징으로 하는, [1]∼[8] 중 어느 한 항에 기재된 방법.

[10] 글리세롤을 동화하는 상기 미생물이 칸디다 실린드라세아인, [9]에 기재된 방법.

[11] 상기 칸디다 실린드라세아가 수탁 번호 NITE P-714로 특정되는 균주인, [10]에 기재된 방법.

[12] 상기 유지가, 배수 중 또는 그리스 트랩 내의 유지인, [1]∼[11] 중 어느 한 항에 기재된 방법.

[13] [1]∼[11] 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 배수 중의 오일을 분해 제거하는 것을 특징으로 하는, 배수 처리 방법.

[14] [1]∼[11] 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 그리스 트랩 내의 오일을 분해 제거하는 것을 특징으로 하는, 그리스 트랩 정화 방법.

[15] 하기 특성을 구비하는, 야로위아 리폴리티카:

(1) 유리 지방산을 동화하는 것

(2) 리파아제를 분비하지 않는 것

(3) 버크홀데리아 아르보리스와 공생 가능한 것.

[16] 수탁 번호 NITE BP-1167로 특정되는 균주인, [15]에 기재된 야로위아 리폴리티카.

[17] [15] 또는 [16]에 기재된 야로위아 리폴리티카를 유효 성분으로 하는 오일 분해제.

[18] [15] 또는 [16]에 기재된 야로위아 리폴리티카와 유지를 지방산과 글리세롤로 분해하는 성분을 조합하여 이루어지는 오일 분해제.

[19] 상기 야로위아 리폴리티카와 상기 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는, [18]에 기재된 오일 분해제.

[20] 상기 야로위아 리폴리티카를 함유하는 제1 구성 요소와, 상기 성분을 함유하는 제2 구성 요소로 이루어지는 키트인 것을 특징으로 하는, [18]에 기재된 오일 분해제.

[21] 상기 야로위아 리폴리티카를 함유하고, 유지를 지방산과 글리세롤로 분해하는 성분과 병용되는 것을 특징으로 하는, [18]에 기재된 오일 분해제.

도 1은 야로위아 리폴리티카(Y. lipolytica) 1A1주의 계통 해석 결과이다.
도 2는 스크리닝한 12 균주의 올레산 분해능력의 비교. 배지 중의 잔존 올레산을 TLC로 해석했다.
도 3은 Y. lipolytica 1A1주의 증식능. 10 g/L(1%) 카놀라유(위)와 10 g/L(1%) 올레산(아래)을 탄소원으로서 첨가한 한천 배지 상에서 생육을 관찰했다. 비교균으로서 버크홀데리아 아르보리스(B. arboris) SL1B1주를 사용하였다.
도 4는 28℃(유지량(油脂量)은 10 g/L)에서의 오일 분해 거동(擧動)을 나타낸다. B. arboris SL1B1주를 순수하게 배양(순수 배양)한 경우(좌측)와 B. arboris SL1B1주와 Y. lipolytica 1A1주를 혼합 배양한 경우(우측)를 비교했다.
도 5는 22℃(유지량은 10 g/L)에서의 오일 분해 거동을 나타낸다. B. arboris SL1B1주를 순수 배양한 경우(좌측)와 B. arboris SL1B1주와 Y. lipolytica 1A1주를 혼합 배양한 경우(우측)를 비교했다.
도 6은 22℃(유지량은 30 g/L)에서의 오일 분해 거동을 나타낸다. B. arboris SL1B1주를 순수 배양한 경우(좌측)와 B. arboris SL1B1주와 Y. lipolytica 1A1주를 혼합 배양한 경우(우측)를 비교했다.
도 7은 혼합 미생물 제제에 의한 실제 폐수 중의 오일 분해 실험에서의 노르말 헥산값의 감소량을 나타낸다. B. arboris SL1B1주와 Y. lipolytica 1A1주를 혼합한 미생물 제제를 실제 배수에 투입하고, 반응시켰다. 12시간 후 (좌측) 및 18시간 후 (우측)에 노르말 헥산값의 감소량을 측정하였다.
도 8은 투입 생균수마다 12시간 후 및 18시간 후의 생균수의 변화를 나타낸다. B. arboris SL1B1주와 Y. lipolytica 1A1주를 혼합한 미생물 제제를 실제 배수에 투입하고, 반응시켰다. 12시간 후 및 18시간 후의 생균수를 비교했다.
도 9는 그리스 트랩에서의 실증 시험의 결과를 나타낸다. B. arboris SL1B1주, 칸디다 실린드라세아(Candida cylindracea) SL1B2, 및 Y. lipolytica 1A1주의 3종 혼합 미생물 제제를 그리스 트랩에 투입하고, 노르말 헥산값을 시간 경과적으로 측정하였다. 비교로서, 미생물 제제 없음(비교예 1), B. arboris SL1B1와 Candida cylindracea SL1B2주의 2종 혼합 미생물 제제의 투입(비교예 2)의 시험군을 설치하였다.

1. 오일 분해 제거 방법

본 발명의 제1 태양은오일 분해 제거 방법에 관한 것이다. 본 발명의 오일 분해 제거 방법은 유지 함유 배수의 처리나 그리스 트랩의 정화 등에 이용된다. 즉, 음식점이나 병원, 호텔 등의 배수, 가정 배수, 식품 가공 공장이나 유지 가공 공장 등으로부터 배출되는 산업 배수 등, 유지를 함유하는 배수의 처리, 또는 주방 등에 설치되는 그리스 트랩에 축적하는 오일의 분해 제거에 본 발명을 적용할 수 있다. 「그리스 트랩」이란, 배수 중의 오일을 분리하고, 수집하기 위한 장치이며, 전형적으로는 3조로 구성된다. 제1조는 바스켓을 구비하고, 식재(食材片)이나 잔반 등을 포집한다. 제2조에서는 오일수가 분리된다. 오일과 분리된 배수는 제3조에 보내지고, 침강성 먼지 등이 제거된다. 음식점이나 병원, 호텔 등의 업무용 주방에는 그리스 트랩의 설치가 의무화되고 있다.

처리 대상 오일로서는, 식물성 유지(면실유, 유채유, 대두유, 옥수수유, 올리브유, 홍화(safflower)유, 미강유, 참기름, 팜유, 야자유, 낙화생유 등), 동물성 유지(라드, 우지, 유지방 등) 및 어유를 예로 들 수 있다. 이들 유지의 가공품(마가린, 쇼트닝, 버터 등)도 처리 대상이 될 수 있다.

본 발명의 오일 분해 제거 방법의 최대 특징은, 유지의 가수분해 산물인 지방산이 존재하는 조건(본 발명에 있어서 「 제1 조건」이라고 함) 하, 또는 유지가 지방산과 글리세롤로 분해되는 조건(본 발명에 있어서 「 제2 조건」이라고 함) 하, 유리 지방산을 동화하는 야로위아 리폴리티카를 작용시키는 점에 있다. 여기서의 「작용시키는」이란, 유지의 가수분해 산물인 유리 지방산에 접촉하는 상태를 형성하는 것을 말한다. 구체적으로는, 유리 지방산을 동화하는 야로위아 리폴리티카 또는 그것을 포함하는 제제 등을 투입 내지 첨가하거나, 또는 상기 야로위아 리폴리티카를 고정화한 담체 등을 배수 경로나 배수 저류조, 그리스 트랩내 등에 설한다. 그리스 트랩 외에, 별도로, 전용의 분해 처리조를 설치하도록 해도 된다.

본 발명에서는 유리 지방산의 동화능이 우수한 야로위아 리폴리티카를 사용하는 것에 의해, 유지의 분해에 의해 생성되는 유리 지방산을 제거한다. 또는 유리 지방산의 축적을 방지하고, 유지의 분해를 촉구한다. 상기 제1 조건이 채용되는 경우, 전형적으로는, 사전에 유지를 가수분해해 두고, 본 발명을 적용하게 된다. 유지의 가수분해에는 리파아제 또는 리파아제 분비능을 가지는 미생물(하기 설명을 참조)을 이용할 수 있다. 다른 한편, 제2 조건이 채용되는 경우에는, 통상, 리파아제 또는 리파아제 분비능을 가지는 미생물이 존재하는 상태를 형성하는 것이 전제로 된다.

어느 조건을 채용하는 경우라도, 각종 리파아제를 사용 가능하며, 예를 들면, 시판중인 리파아제 제제를 이용하면 된다. 리파아제 제제의 예로서, 리파아제 A10FG(야쿠르트 약품 공업 가부시키가이샤 제조), 리파아제 AL, 리파아제 OF, 리파아제 MY(이상, 메이토산업 가부시키가이샤 제조), 리포라제, 라이펙스, 레지나제, 리포자임, 파타라제, 리포판, 레시타제(이상, 노보자임즈 재팬 가부시키가이샤 제조), 리파아제 AS「아마노」, 리파아제 AYS「아마노」, 리파아제 PS「아마노」, 리파아제 AK「아마노」, 리파아제 PS「아마노」, 리파아제 A「아마노」, 리파아제 AY「아마노」, 리파아제 G「아마노」, 리파아제 R「아마노」, 리파아제 DF「아마노」, 리파아제 MER「아마노」(이상, 아마노 엔자임 가부시키가이샤 제조)를 들 수 있다. 한편, 리파아제 분비능을 가지는 미생물로서는, 바실러스(Bacillus) 속, 버크홀데리아(Burkholderia)속, 아시네토박터(Acinetobacter)속, 슈도모나스(Pseudomonas)속, 알칼리게네스(Alcaligenes)속, 로도박터(Rhodobacter)속, 랄스토니아(Ralstonia)속, 아시도보락스(Acidovorax)속 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 버크홀데리아속 미생물이 바람직하다. 버크홀데리아속 미생물의 구체예는 버크홀데리아 아르보리스 SL1B1주이다. 상기 균주는 수탁 번호 NITE P-724로 독립 행정법인 제품 평가 기술 기반 기구 특허 미생물 기탁 센터에 기탁되어 있고, 소정의 수속을 거치는 것에 의해 분양을 받을 수 있다. 상기 균주는 유지를 고효율로 분해한다. 또한, 약산성 조건 하에 있어서도 증식 및 유지 분해가 가능하다.

미생물의 리파아제 분비 능력에 대해서는, 미생물 배양액의 원심분리에 의해 얻어지는 배양 상청의 리파아제 활성을 측정함으로써 평가할 수 있다. 리파아제 활성은, 팔미트산과 4-니트로페놀과의 에스테르인 4-니트로페닐팔미테이트(4-NPP)를 기질로서 사용하여 효소 반응을 행하고, 에스테르의 가수분해에 의해 생긴 4-니트로페놀의 양을 410㎚의 흡광도를 측정함으로써 결정할 수 있다. 먼저, 4-NPP(18.9 mg)를 3%(v/v) 트리톤 X-100(12 ml)에 가하고, 70℃에서 용해하여 기질 용액으로 만든다. 기질 용액 1 mL, 이온 교환수 0.9 mL 및 150mM GTA 완충액(150mM 3,3-dimethylglutaric acid, 150mM Tris, 및 150mM 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol에 NaOH 또는 HCl를 부가하여 pH 6으로 조제) 1 mL를 셀에 넣고, 28℃에서 5분간 보온한다. 여기에 배양 상청을 0.1 mL 첨가하고, 교반하면서 410㎚의 값을 측정한다. 리파아제 활성은, 1μmol의 4-니트로페놀을 생산하는 효소량을 1유닛(U)으로 정의하여 활성 측정을 행하고, 배양 상청 1 mL당의 유닛을 산출한다.

미생물의 유지와 지방산의 분해·소비 능력은, 배지 중에 잔존하는 유지에 포함되는 지방산 및 가수분해에 의해 생긴 유리 지방산을 가스 크로마토그래피로 정량함으로써 평가할 수 있다. 구체적인 정량 수순을 나타내면, 먼저, 배양 상청 1 mL를 염산에 의해 산성으로 만들고, 2 mL의 클로로포름을 가한다. 2분간 교반한 후 원심분리하고, 클로로포름층 1 mL를 다른 용기로 옮기고 용매를 증발시켜 농축한다. 메타놀리시스 용액(메탄올:황산 = 17:3)을 2 mL 부가하여 100℃에서 2시간 가열하고, 유지 및 유리 지방산을 메틸에스테르화시킨다. 그 후, 클로로포름 2 mL, 순수 1 mL를 부가하여 교반한 후, 클로로포름층을 가스 크로마토그래피로 분석하고, 지방산의 메틸에스테르를 정량한다.

미생물이 유지를 가수분해하는 능력 및 지방산을 소비하는 능력은, 배지 중에 잔존하는 유지 및 그 가수분해 생성물인 지방산을 박층 크로마토그래피(TLC)로 분석함으로써 평가할 수 있다. 구체적인 수순을 나타내면, 배양 상청 20 mL에 에틸아세테이트 40 mL를 부가한 후, 염산에 의해 산성으로 만들고, 10분간 교반한다. 그 후, 에틸아세테이트층 20 mL를 농축하고, 클로로포름 4 mL에 용해한 후 TLC에 2μL 어플라이하고, 클로로포름:아세톤(96:4) 용액으로 전개시킨다. 유지 및 지방산의 표준 물질에는, 각각 트리올레인 및 올레산을 사용할 수 있다. 전개한 후, 4%(w/v) 12 몰리브드(IV) 인산 에탄올 용액을 내뿜고 100℃에서 30분 가열함으로써 유지와 유리 지방산을 가시화한다.

후술하는 실시예에 나타낸 바와 같이, 본 발명자들이 검토한 결과, 유리 지방산의 동화능이 우수한 것으로 동정된 야로위아 리폴리티카가 리파아제를 분비하지 않는 것이 판명되었다. 이 사실에 기초하여, 본 발명의 일 태양에서는, 리파아제를 분비하지 않는 특성을 구비한 야로위아 리폴리티카를 사용한다. 한편, 취득에 성공한 야로위아 리폴리티카가 버크홀데리아 아르보리스와 공생하고, 또한 효율적인 오일의 분해 제거를 실현하는 것이 밝혀졌다. 이 사실에 기초하여, 바람직하게는, 버크홀데리아 아르보리스와 공생 가능한 야로위아 리폴리티카를 사용한다. 그리고, 이 경우에는, 버크홀데리아 아르보리스가 병용된다. 버크홀데리아 아르보리스와 공생 가능한 야로위아 리폴리티카의 구체예는, 후술하는 실시예에 나타낸 1A1주, 8A1주, 8D1주, 24B2주이다. 그 중에서도, 버크홀데리아 아르보리스 SL1B1주와의 병용 효과가 우수한 1A1주가 바람직하다. 상기 균주는 이하에 나타낸 바와 같이, 소정의 기탁 기관에 기탁되어 있다.

기탁 기관: 독립 행정법인 제품 평가 기술 기반 기구 특허 미생물 기탁 센터(우편번호)292-0818 일본 지바켄 키사라즈시 가즈사카마타리 2-5-8)

기탁일: 2011연 11월 25일

수탁 번호: NITE BP-1167

본 발명의 다른 일 태양에서는, 유지 분해 산물의 하나인 글리세롤을 동화하는 미생물도 병용하여, 글리세롤의 축적에 의한 유지 분해 속도의 저하도 방지한다. 글리세롤을 동화할 수 있는 한, 여기서의 미생물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 진성 세균, 효모, 사상 진균류를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 칸디다속 효모를 사용한다. 칸디다속 효모의 구체예는 칸디다 실린드라세아 SL1B2주이다(특허 문헌 2). 상기 균주는 수탁 번호 NITE P-714로 독립 행정법인 제품 평가 기술 기반 기구 특허 미생물 기탁 센터에 기탁되어 있고, 소정의 수속을 거치는 것에 의해 분양받을 수 있다. 상기 균주는 글리세롤 동화능이 우수할 뿐만 아니라, 버크홀데리아 아르보리스와 공생 가능한 특성을 구비한다. 따라서, 칸디다 실린드라세아 SL1B2주를 조합하여 사용하는 것은, 버크홀데리아 아르보리스를 사용하는 태양(즉, 유지가 지방산과 글리세롤로 분해되는 조건을 형성하기 위하여, 리파아제를 분비하는 버크홀데리아 아르보리스를 사용하는 태양)에 있어서 특히 바람직하다. 그리고, 여기서의 버크홀데리아 아르보리스의 구체예는 상기 버크홀데리아 아르보리스 SL1B1주(수탁 번호 NITE P-724)이다.

미생물의 글리세롤 분해·소비 능력은, 배양 상청의 글리세롤 농도를 효소법에 의해 정량함으로써 평가할 수 있다. 여기에는, F키트-글리세롤(로슈 제조) 등의 시판중인 정량 키트를 사용할 수 있다. 또한, 미생물의 유지, 지방산, 글리세롤의 동화 능력은, 각각을 유일한 탄소원으로 하는 배지에서의 증식능을 조사함으로써 평가할 수 있다. 증식능을 조사하는 방법으로서는, 균체의 광학 밀도를 측정하는 방법이 있지만, 유지나 지방산을 탄소원으로 하는 경우에는, 기질의 유화(乳化)에 의해서도 배양액이 백탁(白濁)하므로, 적절하지 않은 경우가 있다. 보다 범용적인 방법으로서, 콜로니포밍유닛(CFU)을 측정하는 방법이 있다. 한천 배지 상에 배양액의 원액 및 희석액을 일정량 도포하여 넓히고 정치 배양에 의해 형성된 콜로니를 계수한다.

본 발명의 오일 분해 제거 방법을 적용할 때의 온도 조건은, 사용하는 야로위아 리폴리티카가 생육 가능하고, 또한 유리 지방산을 동화하는 한 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 온도 범위는 20℃∼40℃이다. 야로위아 리폴리티카 1A1주는, 오일의 분해 효율이 저하되는 저온 조건 하에 있어서도 양호한 활성을 나타낸다. 특히, 버크홀데리아 아르보리스 SL1B1주를 병용한 경우에는, 버크홀데리아 아르보리스 SL1B1주의 생육도 촉진되어, 버크홀데리아 아르보리스 SL1B1주 단독으로 사용한 경우와 비교하여, 오일의 분해 제거 효율이 현저하게 높아진다.

야로위아 리폴리티카와 버크홀데리아 아르보리스를 병용하거나, 나아가서는 칸디다 실린드라세아를 병용하는 경우와 같이, 2 종류 이상의 미생물을 조합하여 사용하는 경우에는, 예를 들면, 각 미생물을 따로따로 준비하여, 사용에 제공한다. 또는, 사전에 혼합한 것(혼합 미생물제)을 조제해 두었다가, 이것을 사용하도록 해도 된다. 3 종류 이상의 미생물을 병용하는 경우에는 모든 미생물을 하나의 혼합 미생물제로서 구성하지 않아도 된다(예를 들면, 3종류의 미생물을 사용하는 경우에, 1종류의 미생물을 포함하는 미생물제와 나머지 2종류의 미생물을 포함하는 미생물제를 준비하고, 이들을 병용하도록 함).

본 발명에서 사용하는 야로위아 리폴리티카의 사용량은, 처리 대상이나 처리 조건 등을 고려하여 설정할 수 있다. 사용량의 예를 들면, 공장 배수(노르말 헥산값이 약 300 mg/L)에 적용하는 경우, 1×10⁴ CFU/mL∼1×10⁹ CFU/mL의 야로위아 리폴리티카 배양물을 처리조의 용적 1L 당 1 mL∼100 mL 첨가한다. 그리스 트랩에 적용하는 경우에 있어서는, 1×10⁴ CFU/mL∼1×10¹¹ CFU/mL의 야로위아 리폴리티카 배양물을 그리스 트랩의 용적 1L 당 1 mL∼100 mL 첨가한다. 병용하는 성분의 사용량에 대해서도 마찬가지로, 처리 대상이나 처리 조건 등을 고려하여 설정하면 된다. 버크홀데리아 아르보리스를 병용하는 경우의 사용량은, 예를 들면, 처리조의 용적 1L 당 1×10⁴ CFU/mL∼1×10⁹ CFU/mL의 배양물 1 mL∼100 mL(배수 처리의 경우), 그리스 트랩의 용적 1L 당 1×10⁴ CFU/mL∼1×10¹¹ CFU/mL의 배양물 1 mL∼100 mL(그리스 트랩의 정화의 경우)이다. 마찬가지로, 칸디다 실린드라세아를 병용하는 경우의 사용량은, 예를 들면, 처리조의 용적 1L 당 1×10⁴ CFU/mL∼1×10⁹ CFU/mL의 배양물 1 mL∼100 mL(배수 처리의 경우), 그리스 트랩의 용적 1L 당 1×10⁴ CFU/mL∼1×10¹¹ CFU/mL의 배양물 1 mL∼100 mL(그리스 트랩의 정화의 경우)이다. 그리고, 효과를 지속시키기 위하여, 예를 들면, 1시간∼7일의 간격으로 미생물의 추가 또는 교환을 행하는 것이 바람직하다. 미생물의 사용량과 마찬가지로, 추가 또는 교환의 빈도는 처리 대상이나 처리 조건 등을 고려하여 설정하면 된다.

2. 유리 지방산의 동화능이 우수한 미생물 및 오일 분해제

본 발명의 제2 태양은, 유리 지방산의 동화능이 우수한 신규 미생물 및 그것을 유효 성분으로 하는 오일 분해제를 제공한다. 전술한 바와 같이, 본 발명자들이 확인에 성공한 야로위아 리폴리티카는, 유리 지방산의 동화능이 우수하고, 또한 리파아제를 분비하지 않는다는 특성을 나타낸다. 또한, 버크홀데리아 아르보리스와 공생하며 또한 효율적인 오일의 분해를 실현하는 것이 밝혀졌다. 이러한 지견에 기초하여, (1) 유리 지방산을 동화하고, (2) 리파아제를 분비하지 않고, 그리고 (3) 버크홀데리아 아르보리스와 공생 가능한 것을 특징으로 하는 야로위아 리폴리티카가 제공된다. 본 발명의 야로위아 리폴리티카는, (3)의 특징을 구비하므로, 버크홀데리아 아르보리스와의 병용에 적절하다. 상세하게 설명하면, 버크홀데리아 아르보리스와 병용함으로써, 유리 지방산의 축적을 방지하여 유지의 분해를 촉구함과 동시에, 버크홀데리아 아르보리스의 생육을 촉진하고, 오일의 분해를 한층 촉진한다. 본 발명의 야로위아 리폴리티카의 구체예는, 수탁 번호 NITE BP-1167로 특정되는 1A1주이다.

본 발명의 오일 분해제에서는, 본 발명의 야로위아 리폴리티카를 유지의 가수분해 산물에 대하여 적용한다. 즉, 야로위아 리폴리티카를 유효 성분으로서 사용한다. 또는, 야로위아 리폴리티카와, 유지를 지방산과 글리세롤로 분해하는 성분(이하, 「유지 분해 성분」이라고 함)을 조합하여 사용한다. 전술한 태양의 오일 분해제에 의하면, 유지 분해 성분에 의해 유지의 분해가 행해지는 한편, 야로위아 리폴리티카에 의해, 유지 분해 산물인 지방산(유리 지방산)의 축적이 방지된다. 그 결과, 오일의 분해 제거를 효율적으로 달성할 수 있다. 본 명세서에 있어서 「야로위아 리폴리티카와 유지 분해 성분을 조합하여 사용하는」 또는 「야로위아 리폴리티카와 유지 분해 성분을 조합하여 이루어지는」이란, 야로위아 리폴리티카와 유지 분해 성분이 병용되는 것을 말한다. 전형적으로는, 본 발명의 야로위아 리폴리티카와 유지 분해 성분을 혼합한 배합제로서 본 발명의 오일 분해제가 제공된다. 예를 들면, 본 발명의 야로위아 리폴리티카의 배양물과 유지 분해 성분을 혼합함으로써 오일 분해제를 얻는다. 유지 분해 성분으로서는, 리파아제 또는 리파아제 분비능을 가지는 미생물이 사용된다. 리파아제 및 리파아제 분비능을 가지는 미생물에 대해서는, 본 발명의 제1 태양에서 설명한 바와 같다. 그리고, 리파아제 분비능을 가지는 미생물로서, 바람직하게는, 버크홀데리아 아르보리스, 더욱 바람직하게는 수탁 번호 NITE P-724로 특정되는 버크홀데리아 아르보리스 SL1B1주가 사용된다.

한편, 예를 들면, 야로위아 리폴리티카를 함유하는 제1 구성 요소와, 유지 분해 성분을 함유하는 제2 구성 요소로 이루어지는 키트의 형태로 본 발명의 오일 분해제를 제공할 수도 있다. 이 경우에, 동시에 또는 소정의 시간적 간격을 두고 양측 요소가 사용된다. 바람직하게는, 양측 요소를 동시에 사용하는 것으로 한다. 여기서의 「동시」는 엄밀한 동시성을 요구하는 것은 아니다. 따라서, 양측 요소를 혼합한 후에 첨가·투여 등을 행하는 태양과 같이, 양측 요소가 시간차가 없는 조건 하에서 사용되는 경우는 물론, 한쪽의 첨가·투여 후, 신속하게 다른 쪽을 첨가·투여하는 등, 양측 요소가 실질적인 시간차가 없는 조건 하에서 사용되는 경우도 여기서의 「동시」의 개념에 포함된다.

야로위아 리폴리티카를 함유하는 오일 분해제로 만들고, 그 사용 시에 유지 분해 성분이 병용되도록 할 수도 있다. 이 경우의 야로위아 리폴리티카를 함유하는 오일 분해제와 유지 분해 성분의 사용 타이밍은, 상기 키트의 형태의 경우와 동일하다. 즉, 바람직하게는 동시에 양측이 투여되지만, 소정 시간차로 양측을 사용하도록 할 수도 있다. 또한, 전술한 태양와는 반대로, 유지 분해 성분을 함유하는 오일 분해제로 만들고, 그 사용 시에 야로위아 리폴리티카가 병용되도록 할 수도 있다. 이 경우의 사용의 타이밍은 전술한 태양의 경우에 준한다.

제3 성분으로서, 글리세롤을 동화하는 미생물을 본 발명의 오일 분해제에 함유시키는 것이 바람직하다. 전술한 태양에 의하면, 유지 분해 산물인 글리세롤의 축적도 방지할 수 있고, 한층 효율적인 유지 분해를 달성 가능한 오일 분해제가 된다. 글리세롤을 동화하는 미생물에 대해서는, 본 발명의 제1 태양에서 설명한 바와 같다. 그리고, 글리세롤을 동화하는 미생물로서, 바람직하게는, 칸디다 실린드라세아, 더욱 바람직하게는 수탁 번호 NITE P-714로 특정되는 칸디다 실린드라세아 SL1B2주가 사용된다.

사용하는 미생물의 활성을 높이는 성분(예를 들면, 탄소원, 질소원), 건조 보호제, 미생물을 장기간 유지하기 위한 성분, 방부제, 부형제(賦形劑), 강화제, 산화 방지제 등을 더욱 함유시키도록 해도 된다.

본 발명의 오일 분해제는 액체 또는 고체 내지 건조체의 상태로 제공된다. 액체 형상으로서는, 미생물의 배양액(필요에 따라 농축 또는 희석해도 된다), 배양액으로부터 미생물을 원심분리 등에 의해 집균한 후, 물이나 완충액 또는 배양액 등에 다시 분산시킨 것 등을 예시할 수 있다. 또한, 고체에 대해서는, 원심분리나 프레스 압축 등에 의해 탈수한 것, 고체와 액체의 중간과 같은 페이스트 상태·마요네즈 상태의 것, 나아가서는 건조한 건조체 등을 예시할 수 있다. 건조체에 대해서는, 예를 들면, 배양 균체를 동결 건조 또는 감압 건조시킴으로써 얻을 수 있고, 그 구체적인 형상으로서 분말, 과립, 정제를 예시할 수 있다.

본 발명의 오일 분해제를 구성하는 미생물이 고정화되어 있어도 된다. 즉, 담체에 고정한 미생물을 사용할 수도 있다. 고정화에 사용하는 담체의 재질로서는, 탄소 섬유(PAN계, 피치계, 페놀 수지계 등), 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리아세트산 비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리에틸렌글리콜 수지, 아크릴 수지, 젤라틴, 알긴산 나트륨, 카라기난, 덱스트린 및 이들의 복합체를 예시할 수 있다. 미생물의 고정화율을 높이기 위하여, 또는 미생물의 작용 효율을 높이기 위하여, 다공질 또는 섬유형의 담체를 사용하는 것이 바람직하다. 담체의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 담체의 형상의 예는 입방체형, 직육면체형, 원기둥형, 구형(球形), 원판형, 시트형이다. 미생물의 고정화 기술에 대해서는, 예를 들면, 「미생물 고정화법에 의한 배수 처리(수도 류이치 편저, 산업용수 조사회)」나 「미생물 고정화법에 의한 수처리(水處理)-담체 고정화법 포괄고정화법 생물활성탄법(새로운 수처리 시리즈(1))(모치즈키 카즈히로, 호리 카츠토시, 다츠모토 히데키(저), 가부시키가이샤 N·T·S)」등이 참고가 된다.

[실시예]

1. 지방산 분해 동화균의 스크리닝

지방산 분해에 특화된 미생물을 선정하기 위하여, 그리스 트랩조 내의 오일이나 토양, 오니, 호수 등의 환경 샘플계 29 종류를 입수하고, 각 샘플을 올레산을 유일한 탄소원으로 하는 한천 배지 상에 도포하고, 형성된 싱글 콜로니를 채취하고, 상기 배지에 접종하는 것을 반복적으로 행하고, 합계 12 균주의 지방산 분해 동화균을 얻을 수 있다. 이들 12주의 균을, 올레산을 유일한 탄소원으로 하는 무기염 액체 배지에 첨가하고, 28℃, 24시간 진탕 배양한 후, 미생물의 증식과 올레산의 분해능력을 비교했다. 또한, 리파아제 분비 미생물의 평가에 유효한 유지를 유일한 탄소원으로 하는 무기염 한천 배지를 사용하여, 리파아제 분비 능력을 평가했다. 리파아제 분비 미생물은, 상기 한천 배지 상에 생긴 콜로니 주변에 클리어 존(할로(halo))을 형성한다. 따라서, 할로를 형성하지 않는 미생물은 리파아제 분비 능력이 없다. 지방산 분해 미생물의 후보 균주를 표 1에 나타내었다. 증식 능력은 배양액의 백탁의 정도를, 올레산 분해 능력은 배양액 표면으로 부상하는 오일 방울(油滴)의 분산량의 정도를, 각각 육안에 의해 5단계로 평가하고, 비교 대상으로서 리파아제 분비 미생물 버크홀데리아 아르보리스(Burkholderia arboris)를 사용하였다. 또한, 후보 균주의 확인에는 16S 또는 26S 리보소말 RNA의 염기 서열로부터 상동성을 평가하여, 기재했다. 그 결과, 후보 균주로서 야로위아(Yarrowia)속 또는 버크홀데리아속이 많이 선정되었다. 더욱 한정하자면, 야로위아 리폴리티카(Y. lipolytica)가 후보로서 바람직한 결과가 되었다. 이들 균주는, 리파아제 분비 능력, 유지 분해 능력은 가지지 않지만, 높은 올레산 분해 능력과 증식 능력을 가진다.

[표 1]

2. 1A1주의 분류

형태 관찰에 의해 1A1주가 효모인 것을 알았고, 26S rDNA에 기초한 계통 학문적 해석에 의해 1A1주는 Y. lipolytica로 동정하였고, 표준주인 Y. lipolytica NRRL YB-423과 100%의 상동성을 나타내었다(도 1).

3. 올레산 분해능력의 상세 비교

먼저 스크리닝한 12 균주를 10 g/L의 올레산을 첨가한 무기염 배지에 의해 24시간 전배양(前培養)을 행하고, 집균 세정하고, 균체 광학 밀도 OD600이 0.01이되도록 조정하고, 2 g/L 올레산을 첨가한 무기염 액체 배지에 접종했다. 100mL 용량의 플라스크를 사용하여 28℃에서 48시간 배양한 후, 배지 중의 잔류 지방산 농도를 박층 크로마토그래피(TLC)에 의해 평가했다. 비교를 위해, 높은 오일 분해 능력을 가지는 B. arboris SL1B1주도 시험에 제공했다. 그 결과, Y. lipolytica 1A1주가 B. arboris SL1B1주를 포함하는 다른 균주에 비해 올레산 분해 능력이 매우 높은 것을 알았다(도 2).

4. 유리 지방산과 유지의 동화능

Y. lipolytica 1A1주가 유지 및 올레산을 동화하여 증식하는 능력을 검증했다. 10 g/L(1%) 카놀라유와 10 g/L(1%) 올레산을 탄소원으로서 첨가한 한천 배지 상에서 생육을 관찰했다(도 3). 비교균으로서 B. arboris SL1B1주를 사용하였다. B. arboris는 양쪽 배지 상에서 증식했다. 이에 비해, Y. lipolytica 1A1주는, 올레산 배지 상에서는 증식하였지만, 카놀라유 배지 상에서는 증식하지 않았다. 따라서 Y. lipolytica 1A1주는, 유지의 분해 산물인 올레산 동화 능력을 가지고 있지만, 리파아제를 분비할 수 없으므로, 유지를 가수분해할 수 없고, 유지 상에서는 생육할 수 없다.

5. 오일 분해 실험 1

3 L의 무기염 배지에 10 g/L의 카놀라유를 첨가하여, B. arboris SL1B1주의 순수 배양 또는 Y. lipolytica 1A1주와의 혼합 배양을 pH 6.0, 온도 28℃에서 발효조(fermenter)를 사용하여 행하였고, 오일의 분해 거동을 해석했다. 6시간마다 샘플링하고, 지방산 농도와 미생물 농도를 조사하였다. 미생물 농도는 LB 배지 상에서의 콜로니 계수에 의해 결정하고, 지방산에 대해서는 가스 크로마토그래피에 의한 정량 분석 및 박층 크로마토그래피에 의한 정성 분석으로 해석했다. 그 결과, 순수 배양, 혼합 배양 중 어느 것에 있어서도 30시간 이내에 10 g/L의 유지 및 지방산이 완전히 분해 소실했다(도 4). 순수 배양에서는, B. arboris의 균체 농도가 10¹⁰ 세포/mL까지 도달하였다. 혼합 배양에서는 B. arboris 및 Y. lipolytica 1A1주 모두 10⁷∼10⁸ 세포/mL까지 도달하였다. 본 실험에 의해, 이 2종류의 미생물은 혼합 배양이 가능한 것이 판명되었다. 그러나, 이 유지 농도, 온도에 있어서는, B. arboris의 오일 분해 능력이 충분히 발휘되고, Y. lipolytica 1A1주의 혼합 효과를 관찰할 수는 없었다.

6. 오일 분해 실험 2

3 L의 무기염 배지에 10 g/L의 카놀라유를 첨가하여, B. arboris SL1B1주의 순수 배양 또는 Y. lipolytica 1A1주와의 혼합 배양을 pH 6.0, 온도 22℃에서 발효조를 사용하여 행하였고, 오일의 분해 거동을 해석했다. 6시간마다 샘플링하고, 지방산 농도와 미생물 농도를 조사하였다. 분석 방법은 실험 5와 동일하다. 그 결과, B. arboris의 순수 배양에서는 유지 및 지방산이 완전히 분해 소실하는 데 42시간 이상 걸린 것에 비해, 혼합 배양에서는 유지의 가수분해 속도, 지방산의 소비 속도가 가속되고, 30시간에 10 g/L의 유지 및 지방산이 거의 분해 소실했다(도 5). 또한, 순수 배양에서는 B. arboris의 균 밀도가 10⁸ 세포/mL까지 달하고, 혼합 배양에서는 B. arboris와 Y. lipolytica 1A1주는 각각 10⁹ 세포/mL와 10⁶ 세포/mL에 도달하였다. 22℃와 같은 낮은 온도에서는, B. arboris의 유리 지방산 동화 속도가 늦어져서, 42시간에도 잔존하고 있었다. 올레산 동화균인 Y. lipolytica 1A1주를 가함으로써, 유리 지방산의 분해·자화 촉진 효과가 관찰되었고, TLC에서도 36시간에 지방산은 전혀 검출되지 않았다.

7. 오일 분해 실험 3

3 L의 무기염 배지에 30 g/L의 카놀라유를 첨가하여, B. arboris SL1B1주의 순수 배양 또는 Y. lipolytica 1A1주와의 혼합 배양을 pH 6.0, 온도 22℃에서 발효조를 사용하여 행하였고, 오일의 분해 거동을 해석했다. 약 12시간마다 샘플링하고, 지방산 농도와 미생물 농도를 조사하였다. 분석 방법은 실험 5와 동일하다. 그 결과, B. arboris SL1B1주의 순수 배양에서는 지방산이 완전히 소실하는 데 144시간이나 필요로 한 것에 비해, Y. lipolytica 1A1주와의 혼합 배양에서는 유지 및 지방산 분해 속도가 극적으로 가속되어, 48시간 이내에 지방산이 완전히 소실했다(도 6). 또한, 순수 배양에서는 B. arboris가 10⁸ 세포/mL까지 도달한 것에 비해, 혼합 배양에서는 B. arboris와 Y. lipolytica 1A1주가 모두 10⁸ 세포/mL를 초과할 때까지 증식했다. 저온 조건 하에서 또한 대량의 유지 존재 하에서는, 유리 지방산의 축적량이 많고, Y. lipolytica 1A1주의 공존에 의한 유리 지방산의 분해·동화의 촉진이 현저하게 되었다.

8. 실제 배수를 사용한 실시예

모 식품 공장에서의 오일 함유 배수(노르말 헥산값으로서 약 300 mg/L)에, B. arboris SL1B1주와 Y. lipolytica 1A1주를 혼합한 미생물 제제를 투입하고, 30℃, pH 7로 제어하여 통기 교반 배양에 의한 오일 분해 시험을 실시하였다. 12시간 후 및 18시간 후의 노르말 헥산값을 측정하였다. 투입한 생균수(CFU)를 가로축, 12시간 후 및 18시간 후의 노르말 헥산값의 감소값을 세로축으로서 그래프에 나타내었다(도 7). 투입한 생균수가 많을수록 노르말 헥산값의 감소값은 커지고, 투입 생균수가 10⁶ cell/mL 이상인 경우, 18시간 후에는 배수 중의 노르말 헥산 추출 물질이 거의 없어졌다(노르말 헥산값 감소값으로서 약 300 mg/L). 또한, 투입 생균수마다 12시간 후 및 18시간 후의 생균수의 변화에 대해서도 도 8에 나타내었다. 시간 경과와 함께 생균수가 증가하고 있는 것이 확인되었다. 이와 같이 하여, B. arboris SL1B1주와 Y. lipolytica 1A1주의 혼합 미생물 제제가, 실제 배수 중의 오일의 분해에도 유효한 것이 실증되었다.

9. 그리스 트랩에서의 실증 시험

모 식당의 그리스 트랩에, B. arboris SL1B1주와 칸디다 실린드라세아(Candida cylindracea) SL1B2주의 2종 혼합 미생물 제제 또는 B. arboris SL1B1주, C. cylindracea SL1B2주, Y. lipolytica 1A1주의 3종 혼합 미생물 제제를 투입하는 실험을 행하였다. 그리스 트랩의 구성에 대해서는 종래 공지된 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략하지만, 개략적으로 설명하면, 판으로 칸막이한 3조(槽)로 이루어지고, 각 조의 사이는 하부에서 연결되어 있다. 배수는 제1조에 유입되고, 하부의 개방부를 통해 제2조, 그리고 제3조로 흘러 최종적으로 제3조로부터 유출한다. 내용량(內容量)은 200L이며, 배수의 평균 체류 시간은 12분이다. 미생물의 정착(定着)을 촉구하기 위해, 그리스 트랩의 바닥에는 목탄을 미생물 고정화 담체로서 투입하였다. 미생물 제제의 투여는, 식당 주방으로부터의 배수의 유입·유출이 야간에 멈춘 직후에 실시하였고, 노르말 헥산값 측정을 위한 채수(採水)는, 낮에 운전 조업시에 행하였다. 400 mL의 미생물 제제를 매일 저녁, 제1조에 투입하였다. 그 결과, 2종 혼합 미생물 제제의 첨가에 의해서도 오일 분해 효과가 인정되었지만, Y. lipolytica 1A1주를 포함하는 3종 혼합 미생물 제제의 첨가에 의해 오일 분해 효과가 비약적으로 높아져, 미생물 제제 첨가 개시 3주일 후에는, 대부분의 지자체의 노르말 헥산값의 기준값인 30 mg/L를 하회(下回)하였고, 그 후에도 낮은 값을 유지했다(도 9).

<정리>

(1) 유리 지방산 동화능이 높은 Y. lipolytica 1A1주의 취득에 성공했다. 1A1주는, 기지의 야로위아 리폴리티카와는 달리, 리파아제를 분비하지 않는다. Y. lipolytica 8A1주, 8D1주, 24B2주 도 동일한 특성을 나타낸다.

(2) Y. lipolytica 1A1주는 B. arboris SL1B1주와 공생할 수 있다.

(3) Y. lipolytica 1A1주와 B. arboris SL1B1주의 병용은 극히 높은 오일 분해력을 나타내고, 실제 배수의 처리에도 적합하다. 병용에 의한 효과는, 특히 저온 하에서나 대량의 유지 존재 하에서 현저하게 된다.

(4) Y. lipolytica 1A1주와 B. arboris SL1B1주에 더하여, C. cylindracea SL1B2주를 병용하면 오일 분해력은 더욱 높아져, 그리스 트랩의 정화에도 적합하다.

[산업상 이용가능성]

본 발명의 오일 분해 제거 방법에 의하면, 유리 지방산을 동화하는 야로위아 리폴리티카의 작용에 의하여, 유지 분해 산물의 축적에 의한 유지 분해 속도의 저하를 방지할 수 있고, 효율적인 오일의 분해 제거를 달성할 수 있다. 예를 들면, 유지 함유 배수의 처리나 그리스 트랩의 정화에 본 발명을 적용할 수 있다. 또한 본 발명에 의하면, 유지 가수분해 산물에 포함되는 유리 지방산을 분해 제거하는 것도 가능하며, 유지 가수분해 산물의 처리에도 본 발명을 적용할 수 있다.

본 발명은, 상기 발명의 실시형태 및 실시예의 설명으로 한정되는 것은 아니다. 특허 청구의 범위의 기재를 일탈하지 않고, 당업자가 용이하게 도달할 수 있는 범위에서 각종 변형 태양도 본 발명에 포함된다. 본 명세서 중 명시한 논문, 공개 특허 공보, 및 특허 공보 등의 내용은, 그 모든 내용을 원용에 의해 인용한다.

독립행정법인 제품평가 기술 기반 기구 특허 미생물 기탁 센터

NITEBP-1167

20111125

Claims

유지(油脂)의 가수분해 산물인 지방산이 존재하는 제1 조건 하에서, 또는 유지가 지방산과 글리세롤로 분해되는 제2 조건 하에서, 유리(遊離) 지방산을 동화하고 리파아제를 분비하지 않으며 천연 유래의 유전자를 변형하지 않은 야로위아 리폴리티카(Yarrowia lipolytica)를 작용시키는, 오일 분해 제거 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 야로위아 리폴리티카가, 버크홀데리아 아르보리스(Burkholderia arboris)와 공생 가능한 균주인, 방법.
제1항에 있어서,
상기 야로위아 리폴리티카가 수탁 번호 NITE BP-1167로 특정되는 균주인, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 조건이, 리파아제가 존재하는 조건인, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 조건이, 리파아제 분비능을 가지는 미생물이 존재하는 조건인, 방법.
제6항에 있어서,
상기 미생물이 버크홀데리아 아르보리스인, 방법.
제7항에 있어서,
상기 버크홀데리아 아르보리스가 수탁 번호 NITE P-724로 특정되는 균주인, 방법.
제1항에 있어서,
글리세롤을 동화하는 미생물을 병용하는, 방법.
제9항에 있어서,
글리세롤을 동화하는 상기 미생물이 칸디다 실린드라세아(Candida cylindracea)인, 방법.
제10항에 있어서,
상기 칸디다 실린드라세아가 수탁 번호 NITE P-714로 특정되는 균주인, 방법.
제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지가, 배수 중 또는 그리스(grease) 트랩 내의 유지인, 방법.
제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 배수 중의 오일을 분해 제거하는, 배수 처리 방법.
제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 그리스 트랩 내의 오일을 분해 제거하는, 그리스 트랩 정화 방법.
하기 특성을 구비하는, 천연 유래의 유전자를 변형하지 않은 야로위아 리폴리티카:
(1) 유리 지방산을 동화하고,
(2) 리파아제를 분비하지 않고,
(3) 버크홀데리아 아르보리스와 공생 가능함.
제15항에 있어서,
수탁 번호 NITE BP-1167로 특정되는 균주인, 야로위아 리폴리티카.
제15항 또는 제16항에 기재된 야로위아 리폴리티카를 유효 성분으로 하는, 오일 분해제.
제15항 또는 제16항에 기재된 야로위아 리폴리티카와, 유지를 지방산과 글리세롤로 분해하는 성분을 조합하여 이루어지는, 오일 분해제.
제18항에 있어서,
상기 야로위아 리폴리티카와 상기 성분을 함유하는, 오일 분해제.
제18항에 있어서,
상기 야로위아 리폴리티카를 함유하는 제1 구성 요소와, 상기 성분을 함유하는 제2 구성 요소로 이루어지는 키트인, 오일 분해제.
제18항에 있어서,
상기 야로위아 리폴리티카를 함유하고, 유지를 지방산과 글리세롤로 분해하는 성분과 병용되는, 오일 분해제.