JP3567091B2

JP3567091B2 - Decomposition method of harmful environmental pollutants using edible mushrooms

Info

Publication number: JP3567091B2
Application number: JP34451998A
Authority: JP
Inventors: 祐志瀬戸; 耕三西堀; 英司政井; 雅夫福田; 安夫大平
Original assignee: Yukiguni Maitake Co Ltd
Current assignee: Yukiguni Maitake Co Ltd
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2018-12-03
Also published as: JP2000167532A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食用キノコの菌糸、菌糸培養物、菌床若しくは／及び栽培後の廃菌床を利用した有害環境汚染物質分解処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の環境調査により有害で難分解性な芳香族化合物の広範囲な汚染が明らかにされ、これらの環境汚染物質の生態系に与える悪影響が懸念されている。これらの難分解な化学物質は微生物による分解を受けにくいため汚染された土壌や水域において長期に渡り残留蓄積しており、汚染された環境を修復するための有害環境汚染物質分解処理技術の開発が強く望まれている。
【０００３】
汚染環境を修復する技術には土壌中の微生物の分解能力を高めて汚染物質を分解、無害化する技術が開発されており、これは生態系の自浄能力を強化することにより汚染物質の分解を促進することを狙いとしている。しかしながら、汚染物質の土壌中での濃度が高い場合や、汚染物質が極めて難分解な物質である場合、生態系の自浄作用だけでは十分な効果が得られない場合が多い。
生態系の自浄作用だけでは十分な浄化が認められない場合は、汚染物質を分解する能力を有する有用微生物を積極的に汚染サイトに投与する方法も考えられる。
【０００４】
実際に下水処理場等の閉鎖系では活性汚泥等の微生物が積極的に利用され効果を挙げている。しかしながら、開放系への分解微生物の放出はパブリックアクセプタンスの問題から容認されていないのが実状である。近年、半導体工場等の地下水域でトリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の有害化学物質による広範囲で高濃度の汚染が明らかにされているが、これらのケースでも栄養源の供給等による土着微生物の自浄作用の活性化にとどめられ、十分な効果が認められていない。
【０００５】
有機塩素化合物、特に塩素化芳香族化合物の中でも極めて難分解性なポリ塩化ビフェニル類（ＰＣＢ）による汚染の場合、ポリ塩化ジベンゾ−ｐ−ジオキシン（ＰＣＤＤ）やポリ塩化ジベンゾフラン（ＰＣＤＦ）等ダイオキシン類と同様に、自然界の微生物による分解を受けにくいため、分解能力を有する有用微生物の積極的な利用が必要である。これまでに、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ属、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属、Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ属等のＰＣＢを分解する細菌群が自然界から単離されてきたが、これらのＰＣＢ分解菌はそのほとんどが塩素置換数の多い（例えば４塩素置換以上）ＰＣＢに対する分解能力が低く、限られた構造のＰＣＢを分解するのみであった。
【０００６】
また、近年、一部のＲｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ属細菌が高塩素置換までのＰＣＢ異性体を分解することが確認されたが、高濃度のＰＣＢ（例えば１００ｐｐｍ）の添加により菌体増殖およびＰＣＢ分解能が完全に阻害されることも明らかにされ、微生物による環境修復の実用化における問題点が指摘されてきた（Ｍ．Ｓｅｔｏｅｔａｌ．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１１，ｐ１３０５−１３０８（１９９６））。
【０００７】
更に、微生物によるＰＣＢもしくはダイオキシン類分解において特に問題となるのは、様々な置換塩素数および置換塩素位置から成る混合物であることから（理論上ＰＣＢは２０９種類、ダイオキシン類のＰＣＤＤ、ＰＣＤＦは合わせて２１０種類）、既に確認されている分解微生物の持つ基質特異性の限られた分解酵素を利用したＰＣＢもしくはダイオキシン類処理だけでは、処理されない残留成分が多いため環境浄化への適用において不十分であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、人体および生態系に悪影響を与えることなく、土壌または水域における有害環境汚染物質の除去を達成できる方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【議題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、食用キノコの菌糸、菌糸培養物、菌床、特に栽培後の廃菌床が有効であることを見い出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
（１）食用キノコの菌糸、菌糸培養物若しくは／及び菌床を、汚染された土壌または水域に投与することにより、汚染物質を分解処理することを特徴とする有害環境汚染物質分解処理方法、
【００１０】
（２）食用キノコがマイタケ、シイタケ、ブナシメジ、エノキタケのいずれかであることを特徴とする（１）記載の有害環境汚染物質分解処理方法、
（３）マイタケがマイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａｆｒｏｎｄｏｓａ）、白マイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａａｌｂｉｃａｎｓ）、チョレイマイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａｕｍｂｅｌｌａｔｕｓ）、トンビマイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａｇｉｇａｎｔｅａ）のいずれか１以上であることを特徴とする（２）記載の有害環境汚染物質分解処理方法、
（４）汚染物質が有機塩素化合物であることを特徴とする（１）記載の有害環境汚染物質分解処理方法、
【００１１】
（５）有機塩素化合物がＰＣＢ及び／又はダイオキシン類であることを特徴とする（４）記載の有害環境汚染物質分解処理方法、
（６）食用キノコの菌糸、菌糸培養物若しくは／及び菌床を、汚染された土壌または水域に投与するにあたり、投与時あるいはその前後にリグノスルホン酸若しくはリグニン含有物質のスルホン酸化物を添加若しくは投与することを特徴とする有害環境汚染物質分解処理方法、
（７）食用キノコの栽培後の廃菌床を、汚染された土壌または水域に投与することにより、汚染物質を分解処理することを特徴とする有害環境汚染物質分解処理方法、
【００１２】
（８）食用キノコの栽培後の廃菌床を、汚染された土壌または水域に投与するにあたり、投与時あるいはその前後にリグノスルホン酸若しくはリグニン含有物質のスルホン酸化物を添加若しくは投与することを特徴とする（７）記載の有害環境汚染物質分解処理方法、
（９）食用キノコ栽培後の廃菌床を、そのまま、適当な大きさのブロックに切断あるいは小片状乃至粉状とし、汚染された土壌に敷設、埋設若しくは散布することを特徴とする（７）又は（８）記載の有害環境汚染物質分解処理方法
に関する。
【００１３】
本発明は、次のような知見に基づいてなされた。
すなわち、リグニン分解性の担子菌の一種であるＰｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍが、ダイオキシン等の有害な塩素化芳香族化学物質を分解することが明らかにされ、本菌株の分泌するペルオキシダーゼ活性とダイオキシン分解能との間に相関性が認められたことが報告されている（橘等、紙パルプ技術協会誌、第５０巻第１２号Ｐ１８０６−１８１５、（１９９６））。
【００１４】
一方、キノコの栽培には培地中にオガ粉の添加を必要とするが、キノコの菌糸は木質に強度を与える難分解性のリグニンをペルオキシダーゼおよびラッカーゼ等の酵素を利用して分解していることが明らかにされている。これらの酵素はＨ_２Ｏ_２とともにリグニンの三次元網状構造を非特異的に分解していると考えられているが、近年、担子菌類の一種であるＰｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍの分泌するこれらの酵素がダイオキシン等の有害な塩素化学物質を広範囲に分解することが明らかにされた（Ｔａｋａｄａｅｔａｌ．Ａｐｐｌ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，ｖｏｌ．６２，ｐ４３２３（１９９６））。
しかし、安全性の点や量的確保の点で必ずしも充分とは言えない。
【００１５】
本発明者等は、食用キノコについても有害化学物質分解能を有するのではないかと考え、以下に記述するように実施したところ、充分な成果をえることができた。
そして、実際の汚染環境下（開放系）でのバイオレメディエーションを可能にするためには菌株が優れた分解能を有するだけではなく、菌株としての安全性が確認されていることが重要な要因であるが、この点もキノコの菌糸またはキノコ栽培後の廃菌床は安全性が確認されているので、開放系での使用におけるパブリックアクセプタンスの問題は十分に容認される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明においては、食用キノコの菌糸、菌糸培養物、菌床を使用する。菌床には、キノコ栽培のためにキノコの菌糸を植え付けたものから、キノコ栽培後の廃菌床に至るまでが包含まれる。
環境の汚染は広範囲に及びこれら汚染物質を分解処理するには安価で大量に得られるものを利用して行うのが理想的であり、キノコは我が国で大量に生産されており菌床、就中廃菌床を利用するのが経済的で一石二鳥である。
【００１７】
本発明において、使用する食用キノコとしては、マイタケ、シイタケ、ブナシメジ、エノキタケ等のキノコが、最近はオガ粉を利用した袋栽培やビン栽培で生産されており、例えば袋栽培の場合、キノコの子実体を収穫後、ブロック状の廃菌床から袋を取り除いた後にそのまま、あるいは適当な大きさのブロックに切断し、汚染土壌に敷設若しくは埋設する。
敷設する場合は、単に土壌の上に置くだけでもよいが、ブロックが地表面より若干出るか若しくはすれすれになるような穴を掘り固定するのが好ましい。更に、その上に土壌をふりかけてもよい。
【００１８】
汚染土壌が広範囲に及ぶ場合は、汚染範囲を囲い込む形でより深く廃菌床のブロックを埋設すると効果的である。また、汚染の状況によっては、２層、３層と多層に埋設することもできる。
廃菌床はブロック状以外に小片乃至粉状として、汚染土壌に散布、埋設することも可能である。
廃菌床は、キノコ菌糸が土壌中でも生育できる好ましい条件を保持することができ、しかも土壌と馴染みやすく、いわゆる「個体処理」、「原位置処理」といわれる汚染土壌の処理法に好適である。
【００１９】
一方、キノコの菌糸を栄養物質とともに、あるいはキノコ菌糸の培養物を汚染された水域あるいは土壌等の環境または回収された汚染土壌に投与して、有害汚染物質を分解処理することもできる。例えば、汚染土壌に適度の水を加えスラリー状にして反応槽に移し、キノコ菌糸と栄養物あるいはキノコ菌糸培養物を加え、攪拌処理することにより有害汚染物質を分解処理する（「スラリー処理」）こともできる。
【００２０】
食用キノコの菌糸、菌糸培養物、菌床、栽培後の廃菌床に予め、有害汚染物質を分解処理する酵素を誘導する物質を添加しておくのが効果的であると考え、本発明者等は種々検討の結果、リグノスルホン酸若しくはリグニン含有物（例えば紙パルプ等）のスルホン酸化物が有用であることを見出した。更にその際炭素源となるグルコースや、窒素源となる酒石酸アンモニウムと一緒に加えるとより効果的である。
【００２１】
リグノスルホン酸若しくはリグニン含有物のスルホン酸化物は、菌糸等と同時に土壌あるいは水域に投与しても良いし、また場合によっては、菌糸等に投与後でも良い。その場合、炭素源となるグルコースや、窒素源となる酒石酸アンモニウム等キノコ菌の発育の栄養源と一緒に投与しても良い。
添加量は培地、菌床、廃菌床の量に対して０．１％前後の程度で良い。
【００２２】
食用キノコとしては、上述のようにマイタケ、シイタケ、ブナシメジ、エノキタケ等使用しうるが、特にマイタケはその分解処理能力が他のキノコより格段に優れていることと、マイタケは工場生産されているため、大量の廃菌床が出るので量的確保ができ、特に好ましい。
マイタケとしては、マイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａｆｒｏｎｄｏｓａ）、白マイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａａｌｂｉｃａｎｓ）、チョレイマイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａｕｍｂｅｌｌａｔｕｓ）、トンビマイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａｇｉｇａｎｔｅａ）等が挙げられるが、マイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａｆｒｏｎｄｏｓａ）、白マイタケ（Ｇｒｉｆｏｌａａｌｂｉｃａｎｓ）が特に好ましい。
【００２３】
本発明に係わる有害環境汚染物質としては、例えばＰＣＢ、ＰＣＤＤやＰＣＤＦ等ダイオキシン類等塩素化芳香族化合物、ＤＤＴやその類似物質ヘキサクロロシクロヘキサン、ディルドリン等の有機塩素系農薬、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、四塩化炭素、塩化メチル等塩素置換有機溶媒が挙げられる。更に、ベンゼン、トルエン等芳香族化合物、フェノール、クレゾール類、クレオソート等多環芳香族炭化水素が挙げられるが、その他一般に環境を汚染していると見られる物質も含まれる。
以下、実施例を示し、さらに詳しく本発明の実施の形態と効果について説明する。
【００２４】
（実施例１）
マイタケ子実体を収穫した後の廃菌床を用意し、５０ｍｌの無機培地に対し２５ｇの菌糸塊を無菌的に添加した。ワーリングブレンダーにより１０，０００ｒｐｍで１０分間、氷冷しながら菌糸塊をミキシングした後、１５ｍｌの滅菌済み培養試験管に上記の菌糸けん濁液を５ｍｌずつ分注した。菌糸けん濁液に対し最終濃度が０．１ｐｐｍとなるように各種ＰＣＢ標準溶液をマイクロシリンジにより添加し、２５℃にて振盪培養を行った。７日間培養後、ポリトロン式のハンディーミキサーにより菌糸培養液をミキシングし、塩酸添加により酸性化処理した後に、培養液中に残存するＰＣＢ成分を酢酸エチルにより抽出した。抽出溶媒を１００μｌに濃縮した後に、質量分析計付き−ガスクロマトグラフィーにより残存するＰＣＢ成分を分析した。滅菌後の菌糸けん濁液を用いて７日間の培養後に残存するＰＣＢ量を算出した対照系と比較することにより、廃菌床由来のマイタケ菌糸によるＰＣＢ分解量を算出した。この結果を表１に示す。
【００２５】
無機培地の組成（１リットル中）；
ＫＨ_２ＰＯ_４＝２０ｇ，ＮａＨ_２ＰＯ_４＝０．２ｇ，ＭｇＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ＝０．５ｇ，ＣａＣｌ_２＝１００μｇ，
ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ＝１００μｇ，ＺｎＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ＝１０μｇ，ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏ＝２０μｇ
２，２−ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｕｃｃｉｎａｔｅ＝１．４６ｇ，Ａｍｍｏｎｉｕｍｔａｒｔｒａｔｅ＝０．２ｇ，
Ｔｈｉａｍｉｎｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ＝１００μｇ，
【００２６】
【表１】

【００２７】
この結果からみて、マイタケ廃菌床によるＰＣＢの分解は、塩素置換数が多くても、同様に効果的に分解されることがわかる。
（実施例２）
スラント保存してあるマイタケ菌糸（Ｇｒｉｆｏｌａｆｒｏｎｄｏｓａ）を１００ｍｌのポテト・デキストロース培地（Ｄｉｆｃｏ社）にて２５℃で２週間振盪培養した。菌糸コロニーを無菌的にワーリングブレンダーにより１０，０００ｒｐｍで１０分間、氷冷しながらミキシングした。実施例１で示した無機培地によりミキシング後の菌糸片を２回洗浄した後、０．１ｇ／１０ｍｌの濃度になるように菌糸をけん濁した。炭素源としてグルコース（２０ｇ／ｌ）を、分解系酵素群の誘導を目的としてリグノスルホン酸（１ｇ／ｌ）を添加した。菌糸溶液に対し最終濃度が１０ｐｐｍとなるようにＰＣＢ４８（４塩素置換主体のＰＣＢ混合液）をマイクロシリンジにより添加し、２５℃にて振盪培養を行った。
【００２８】
また、１０日毎にグルコースを（２０ｇ／ｌ）添加した。６０日間培養後、ポリトロン式のハンディーミキサーにより菌糸培養液をミキシングし、塩酸添加により酸性化処理した後に、培養液中に残留するＰＣＢ成分を酢酸エチルにより抽出した。
抽出溶媒を１００μｌに濃縮した後に、質量分析計付き−ガスクロマトグラフィーにより残存するＰＣＢ成分を分析した。滅菌後の菌糸培養液を用いて６０日間の培養後に残存するＰＣＢ量を算出した対照系と比較することにより、マイタケ菌糸によるＰＣＢ分解量を算出した。
この結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】

【００３０】
この結果からわかるように、マイタケ菌糸によっても、ＰＣＢが効果的に減少している。
（実施例３）
スラント保存してあるマイタケ菌糸（Ｇｒｉｆｏｌａｆｒｏｎｄｏｓａ）を１００ｍｌのポテト・デキストロース培地（Ｄｉｆｃｏ社）にて２５℃で２週間振盪培養する。菌糸コロニーを無菌的にワーリングブレンダーにより１０，０００ｒｐｍで１０分間、氷冷しながらミキシングする。上記の無機培地により２回菌糸を洗浄した後、０．１ｇ／１０ｍｌの濃度になるように菌糸をけん濁する。炭素源としてグルコース（２０ｇ／ｌ）を添加する。菌糸けん濁液に対し最終濃度が１０ｐｐｍとなるようにＰＣＢ４８（４塩素置換主体のＰＣＢ混合液）をマイクロシリンジにより添加し、２５℃にて振盪培養を行う。継時的にサンプリングし、培養液中に生成した代謝中間体を質量分析計付き−ガスクロマトグラフィーにより分析した。その結果、培地中でのｄｉｃｈｌｏｒｏ−ｍｅｔｈｏｘｙ−ｐｈｅｎｏｌの蓄積が明らかとなりマイタケ菌糸によりＰＣＢが単環化合物質へと分解されていることが明らかとなった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、食用キノコの菌糸、菌糸培養物、菌床及び／又は栽培後の廃菌床等を、有害環境汚染物質により汚染された土壌または水域に投与することで、食用キノコの菌糸の生産する有用な分解系酵素群により安全で効果的に有害な環境汚染物質の分解処理を行うことが可能となった。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for decomposing harmful environmental pollutants using a mycelium of an edible mushroom, a mycelium culture, a bacterial bed or / and a waste bacterial bed after cultivation.
[0002]
[Prior art]
Recent environmental surveys have revealed extensive contamination of harmful and hardly decomposable aromatic compounds, and there is concern that these environmental pollutants may adversely affect ecosystems. Since these hard-to-degrade chemicals are hard to be decomposed by microorganisms, they remain in contaminated soil and water for a long period of time, and development of technology for decomposing harmful environmental pollutants to restore the polluted environment has been developed. It is strongly desired.
[0003]
Technologies for restoring the polluted environment have been developed to decompose and detoxify pollutants by increasing the ability of microorganisms in the soil to decompose. It aims to promote. However, when the concentration of the pollutant in the soil is high, or when the pollutant is an extremely hardly decomposable substance, the self-cleaning action of the ecosystem alone cannot often provide a sufficient effect.
When sufficient purification is not recognized only by the self-cleaning action of the ecosystem, a method of actively administering useful microorganisms having the ability to decompose pollutants to the contaminated site may be considered.
[0004]
Actually, microorganisms such as activated sludge are actively used in closed systems such as sewage treatment plants, and the effect has been obtained. However, the release of degrading microorganisms into open systems has not been tolerated due to the problem of public acceptance. Recently, a high concentration of pollution in a wide range has been elucidated by harmful chemical substances such as trichlorethylene and tetrachlorethylene in the underground waters, such as a semiconductor plant, the activity of the self-cleaning action of indigenous microorganisms by supply of nutrients in these cases The effect is not recognized enough.
[0005]
In the case of contamination with organochlorine compounds, particularly polychlorinated biphenyls (PCB), which are extremely difficult to decompose among chlorinated aromatic compounds, dioxins such as polychlorinated dibenzo-p-dioxin (PCDD) and polychlorinated dibenzofuran (PCDF) are used. Similarly, since it is hard to be decomposed by microorganisms in the natural world, it is necessary to actively use useful microorganisms having a decomposing ability. Until now, bacteria that degrade PCBs, such as Pseudomonas , Alcaligenes , and Acinetobacter, have been isolated from nature, but most of these PCB-degrading bacteria have a large number of chlorinated substitutions (for example, 4-chlorinated or more). ) The decomposition ability for PCB was low, and only PCB having a limited structure was decomposed.
[0006]
In recent years, it has been confirmed that some Rhodococcus bacteria degrade PCB isomers up to high chlorine substitution, but addition of a high concentration of PCB (eg, 100 ppm) completely inhibits cell growth and PCB resolution. It has been pointed out that problems in the practical use of environmental restoration by microorganisms have been pointed out (M. Seto et al. Biotechnology Letters, Vol. 18, No. 11, p1305-1308 (1996)).
[0007]
Furthermore, a particular problem in decomposing PCBs or dioxins by microorganisms is a mixture of various substituted chlorine numbers and substituted chlorine positions (theoretically, 209 types of PCBs are used, and PCDDs and PCDFs of dioxins are combined. 210 types), PCB or dioxin treatment using a degrading enzyme having a limited substrate specificity of a degrading microorganism that has already been confirmed is insufficient in application to environmental purification because many residual components are not processed. Was.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method capable of achieving removal of harmful environmental pollutants in soil or water without adversely affecting human bodies and ecosystems.
[0009]
[Means for solving the agenda]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, found that the mycelia of edible mushrooms, mycelial cultures, fungal beds, especially waste bacterial beds after cultivation were effective, and completed the present invention. did.
That is, the present invention
(1) a method for decomposing a harmful environmental pollutant, which comprises decomposing a contaminant by administering a mycelium, a mycelium culture or / and a fungal bed of an edible mushroom to contaminated soil or water.
[0010]
(2) The method for decomposing harmful environmental pollutants according to (1), wherein the edible mushroom is one of Maitake, Shiitake, Bunashimeji and Enokitake.
(3) The maitake is one or more of the following: (2) one or more of maitake ( Grifola frontosa ), white maitake ( Grifola albicans ), choreimaitake ( Grifola umbellatas ), and Tobimaitake ( Grifola gigantea ). Environmental pollutant decomposition treatment method,
(4) The method for decomposing harmful environmental pollutants according to (1), wherein the pollutants are organic chlorine compounds.
[0011]
(5) The method for decomposing harmful environmental pollutants according to (4), wherein the organochlorine compound is PCB and / or dioxins.
(6) When administering the edible mushroom mycelium, mycelial culture or / and bacterial bed to the contaminated soil or water area, lignosulfonic acid or a sulfonate of a lignin-containing substance is added or administered before or after administration. Harmful environmental pollutant decomposition treatment method, characterized in that
(7) A method for decomposing harmful environmental pollutants, which comprises decomposing contaminants by administering a waste bacterial bed after cultivation of edible mushrooms to contaminated soil or water.
[0012]
(8) When administering a waste bacterial bed after cultivation of edible mushrooms to contaminated soil or water, adding or administering lignosulfonic acid or a sulfonate of a lignin-containing substance before or after administration. (7) The method for decomposing harmful environmental pollutants according to (7),
(9) The waste bacteria bed after cultivation of edible mushrooms is cut into small blocks or cut into small pieces or powder as it is, and laid, buried or sprayed on contaminated soil (7). ) Or (8).
[0013]
The present invention has been made based on the following findings.
That is, it was revealed that Phanerochaete chrysosporium, which is a kind of lignin-degrading basidiomycete, degrades harmful chlorinated aromatic chemicals such as dioxin. (Tachibana et al., Journal of the Japan Pulp and Paper Technology Association, Vol. 50, No. 12, P1806-1815, (1996)).
[0014]
On the other hand, cultivation of mushrooms requires the addition of sawdust in the culture medium, but the mushroom mycelium degrades hard-to-degrade lignin that gives strength to wood using enzymes such as peroxidase and laccase. Has been revealed. It is thought that these enzymes, together with H ₂ O ₂ , non-specifically decompose the three-dimensional network structure of lignin. In recent years, these enzymes secreted by Phanerochaete chrysosporium , a kind of basidiomycetes, are responsible for dioxin and the like. (Tanaka et al. Appl. Environ. Microbiol., Vol. 62, p4323 (1996)).
However, it is not always sufficient in terms of safety and quantity.
[0015]
The present inventors have thought that edible mushrooms may also have the ability to decompose harmful chemical substances, and carried out as described below. As a result, satisfactory results were obtained.
To enable bioremediation in an actual contaminated environment (open system), it is an important factor that not only the strain has excellent resolution but also that its safety as a strain has been confirmed. However, also in this regard, the safety of mushroom hypha or the waste bacterial bed after mushroom cultivation has been confirmed, so that the problem of public acceptance in use in an open system is well tolerated.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, edible mushroom mycelium, mycelium culture, and fungal bed are used. The fungus bed includes everything from planting mushroom mycelia for mushroom cultivation to waste bacterial bed after mushroom cultivation.
Environmental pollution is widespread, and it is ideal to decompose these pollutants using inexpensive and mass-produced products. Mushrooms are produced in large quantities in Japan, It is economical to use the waste bacteria bed and it is two birds per stone.
[0017]
In the present invention, as edible mushrooms to be used, mushrooms such as maitake, shiitake, bunashimeji, and enokitake are recently produced in bag cultivation and bottle cultivation using sawdust, and in the case of bag cultivation, for example, mushroom pups After harvesting the body, the bag is removed from the block-shaped waste bacteria bed and cut as it is or cut into blocks of an appropriate size and laid or buried in contaminated soil.
In the case of laying, it may be simply placed on the soil, but it is preferable to dig and fix a hole such that the block slightly comes out of the ground surface or becomes slightly worn. Further, the soil may be sprinkled thereon.
[0018]
If the contaminated soil is widespread, it may be beneficial to bury the block of waste bed more deeply around the contaminated area. Further, depending on the situation of contamination, it may be embedded in two or three layers.
The waste bacteria bed can be scattered and buried in contaminated soil as small pieces or powder in addition to the block form.
The waste fungus bed can maintain favorable conditions under which the mushroom mycelium can grow in the soil, and is easily compatible with the soil, and is suitable for a method for treating contaminated soil, which is called “individual treatment” or “in situ treatment”.
[0019]
On the other hand, harmful pollutants can be decomposed by administering mushroom mycelium together with nutrients or by administering a culture of mushroom mycelia to an environment such as contaminated water or soil or collected contaminated soil. For example, appropriate water is added to the contaminated soil to form a slurry, and the slurry is transferred to a reaction tank. A mushroom mycelium and nutrients or a mushroom mycelium culture are added, and the mixture is stirred to decompose harmful pollutants ("slurry treatment"). You can also.
[0020]
The present inventor believes that it is effective to add a substance that induces an enzyme that decomposes harmful pollutants to the mycelium of edible mushrooms, mycelium culture, fungal bed, and waste bacterial bed after cultivation in advance. Have found that lignosulfonic acid or sulfone oxide of lignin-containing substances (for example, paper pulp) is useful. Further, at that time, it is more effective to add together with glucose as a carbon source and ammonium tartrate as a nitrogen source.
[0021]
The lignosulfonic acid or the lignin-containing sulfone oxide may be administered simultaneously to the hyphae or the like to soil or water, or in some cases, to the mycelium or the like. In this case, it may be administered together with a nutrient source for the growth of mushrooms such as glucose as a carbon source and ammonium tartrate as a nitrogen source.
The amount of addition may be about 0.1% of the amount of the medium, the bacterial bed, and the waste bacterial bed.
[0022]
As edible mushrooms, maitake, shiitake, bunashimeji, enokitake, etc. can be used as described above, but in particular maitake is much better in decomposition processing ability than other mushrooms, and maitake is produced in a factory. This is particularly preferable because a large amount of waste bacteria beds can be obtained, so that the quantity can be secured.
The Grifola, Maitake (Grifola frondosa), White Maitake (Grifola al bicans), Polyporus umbellatus (Grifola umbellatus), kite Maitake (Grifola gigantea) and others as listed, Maitake (Grifola frondosa), White Maitake (Grifola albicans) Is particularly preferred.
[0023]
The harmful environmental pollutants according to the present invention include, for example, chlorinated aromatic compounds such as dioxins such as PCB, PCDD and PCDF, organic chlorinated pesticides such as DDT and its analogous substances hexachlorocyclohexane and dieldrin, trichloroethylene, tetrachloroethylene and carbon tetrachloride. And a chlorine-substituted organic solvent such as methyl chloride. Further, aromatic compounds such as benzene and toluene, and polycyclic aromatic hydrocarbons such as phenol, cresols, and creosote may be mentioned, and also substances that generally pollute the environment.
Hereinafter, examples will be shown and embodiments and effects of the present invention will be described in more detail.
[0024]
(Example 1)
A waste bacterial bed after harvesting the maitake fruit body was prepared, and 25 g of a mycelial mass was aseptically added to 50 ml of an inorganic medium. After mixing the mycelial mass with a Waring blender at 10,000 rpm for 10 minutes while cooling on ice, 5 ml of the mycelial suspension was dispensed into 15 ml sterilized culture test tubes. Various PCB standard solutions were added by a microsyringe to a final concentration of 0.1 ppm with respect to the mycelial suspension, and shaking culture was performed at 25 ° C. After culturing for 7 days, the mycelial culture was mixed with a polytron-type handy mixer, acidified by adding hydrochloric acid, and the PCB components remaining in the culture were extracted with ethyl acetate. After concentrating the extraction solvent to 100 µl, the remaining PCB components were analyzed by gas chromatography with a mass spectrometer. By comparing the amount of PCB remaining after culturing for 7 days using the sterilized hypha suspension with a control system in which the amount of PCB remained after culturing for 7 days, the amount of PCB degradation by the maitake mycelium derived from the waste bacterial bed was calculated. Table 1 shows the results.
[0025]
Composition of the mineral medium (in 1 liter);
KH ₂ PO ₄ = 20 g, NaH ₂ PO ₄ = 0.2 g, MgSO ₄ .7H ₂ O = 0.5 g, CaCl ₂ = 100 μg,
_{_{FeSO 4 · 7H 2 O = 100μg}} , ZnSO 4 · 7H 2 O = 10μg, CuSO 4 · 5H 2 O = 20μg
2,2-dimethyl succinate = 1.46 g, Ammonium tartrate = 0.2 g,
Thiamin hydrochloride = 100 μg,
[0026]
[Table 1]

[0027]
From these results, it can be understood that the decomposition of PCB by the maitake waste bacteria bed is similarly decomposed effectively even if the number of chlorine substitution is large.
(Example 2)
Maitake mycelium ( Grifola frontosa ) stored in a slant was cultured with shaking in 100 ml of potato dextrose medium (Difco) at 25 ° C. for 2 weeks. The mycelial colonies were aseptically mixed with a Waring blender at 10,000 rpm for 10 minutes while cooling on ice. After washing the mycelium pieces after mixing twice with the inorganic medium described in Example 1, the mycelium was suspended to a concentration of 0.1 g / 10 ml. Glucose (20 g / l) was added as a carbon source, and lignosulfonic acid (1 g / l) was added for the purpose of inducing a group of decomposition enzymes. PCB48 (a PCB mixture mainly composed of 4-chlorine substitution) was added to the mycelium solution so as to have a final concentration of 10 ppm by a microsyringe, followed by shaking culture at 25 ° C.
[0028]
Glucose (20 g / l) was added every 10 days. After culturing for 60 days, the mycelial culture was mixed with a polytron-type handy mixer, acidified by adding hydrochloric acid, and the PCB components remaining in the culture were extracted with ethyl acetate.
After concentrating the extraction solvent to 100 µl, the remaining PCB components were analyzed by gas chromatography with a mass spectrometer. The amount of PCB decomposed by Maitake hypha was calculated by comparing the amount of PCB remaining after culturing for 60 days with the control system using the sterilized hypha culture medium.
Table 2 shows the results.
[0029]
[Table 2]

[0030]
As can be seen from the results, the PCB was also effectively reduced by the Maitake mycelium.
(Example 3)
The Maitake mycelium ( Grifola frontosa ) stored in the slant is cultured with shaking in 100 ml of potato dextrose medium (Difco) for 2 weeks at 25 ° C. The mycelial colonies are aseptically mixed with a Waring blender at 10,000 rpm for 10 minutes while cooling on ice. After washing the mycelium twice with the above inorganic medium, the mycelium is suspended to a concentration of 0.1 g / 10 ml. Glucose (20 g / l) is added as a carbon source. PCB48 (a PCB mixture mainly composed of 4-chlorine substitution) is added by a microsyringe to a final concentration of 10 ppm with respect to the mycelial suspension, and shaking culture is performed at 25 ° C. Samples were taken over time and the metabolic intermediates produced in the culture were analyzed by gas chromatography with mass spectrometer. As a result, accumulation of dichloro-methyoxy-phenol in the medium was clarified, and it was clarified that PCB was decomposed into a monocyclic compound by maitake hyphae.
[0031]
【The invention's effect】
According to the present invention, edible mushroom hyphae are administered to a soil or water body contaminated with harmful environmental pollutants by administering edible mushroom hyphae, mycelium culture, fungal bed and / or waste bacterial bed after cultivation, and the like. It has become possible to safely and effectively decompose harmful environmental pollutants by using a group of useful decomposing enzymes produced by the company.

Claims

Hyphae of Maitake, mycelia culture or / and bacteria bed, by administering to the soil or water contaminated with PCB, PCB decomposition treatment method characterized by decomposing the PCB.

Grifola is Grifola (Grifola frondosa), White Maitake (Grifola albicans), Polyporus umbellatus (Grifola umbellatus), kite Maitake (Grifola gigantea) PCB decomposition treatment method according to claim 1, wherein a is either 1 or more .

When administering the mycelium, mycelial culture or / and bacterial bed of Maitake to soil or water contaminated with PCB , add or administer lignosulfonic acid or sulfonate of lignin-containing substance before or after administration. PCB decomposition processing method characterized by the above-mentioned.

Waste mushroom bed after maitake cultivation, by administering to the soil or water contaminated with PCB, PCB decomposition treatment method characterized by decomposing the PCB.

Waste mushroom bed after maitake cultivation, when administered to soil or water contaminated with PCB, characterized by adding or administering the dosage time or sulfonated product of lignosulfonic acid or lignin containing material before and after claims Item 5. The PCB decomposition method according to Item 4 .

Waste mushroom bed after maitake cultivation, as it is cut into blocks of suitable size, or a small piece or powdered, claim 4 or 5 laid soil contaminated with PCB, and wherein the embedding or spraying The PCB decomposition method described.