JP6701973B2 - 1,4-dioxane decomposition activity improver, composition for 1,4-dioxane decomposition treatment and method for producing the same, and method for culturing 1,4-dioxane-decomposing bacteria and 1,4-dioxane decomposition treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、1,4−ジオキサン分解活性向上剤、1,4−ジオキサン分解処理用組成物及びその製造方法、並びに1,4−ジオキサン分解菌の培養方法及び1,4−ジオキサン分解処理方法に関する。より詳しくは、環状エステル化合物を含む1,4−ジオキサン分解活性向上剤等に関する。 The present invention relates to a 1,4-dioxane decomposition activity improver, a composition for 1,4-dioxane decomposition treatment, a method for producing the same, a method for culturing 1,4-dioxane-decomposing bacteria and a method for 1,4-dioxane decomposition treatment. .. More specifically, it relates to a 1,4-dioxane decomposition activity improver containing a cyclic ester compound.
1,4−ジオキサンは、2002年に発がん作用を有する恐れがあるとしてWHOの環境基準に追加された(グループ2B:ヒトに対する発がん性が疑われる)。1,4−ジオキサンは、感光性樹脂製造などの化成品工業、エチレンオキサイド及びエチレングリコール製造などの石油化学工業、ポリエステル製造などの化学繊維工業等の事業所からの排水中に含まれている。1,4−ジオキサンは環境中に放出された場合には分解されにくく、除去も困難であるとされている。そのため、排水中に含まれる1,4−ジオキサンを簡便かつ低コストに分解できる方法の開発が望まれている。 1,4-dioxane was added to the WHO environmental standards in 2002 as having a potential carcinogenic effect (Group 2B: suspected carcinogenic to humans). 1,4-dioxane is contained in wastewater from business establishments such as chemical products industry such as photosensitive resin production, petrochemical industry such as ethylene oxide and ethylene glycol production, and chemical fiber industry such as polyester production. It is said that 1,4-dioxane is difficult to decompose and is difficult to remove when it is released into the environment. Therefore, development of a method capable of decomposing 1,4-dioxane contained in wastewater easily and at low cost is desired.
特許文献1には、排水中の1,4−ジオキサンを分解除去する排水処理方法であって、1,4−ジオキサン分解菌を排水に投入し、排水中の1,4−ジオキサンを分解除去する排水処理方法が記載されている(請求項14参照)。当該文献は、増殖速度が極めて小さい1,4−ジオキサン分解菌を効率的に培養するための方法として、「1,4−ジオキサン分解菌を含む種汚泥を、有機物として1,4−ジオキサンのみを含む無機培地で培養した後、寒天培地で前記1,4−ジオキサン分解菌のコロニーを形成させて単離する単離工程と、前記単離した1,4−ジオキサン分解菌のコロニーを、前記1,4−ジオキサン以外の有機物を含む有機物培地で培養する培養工程と、を備えたことを特徴とする1,4−ジオキサン分解菌の培養方法」を開示している(請求項1参照)。この方法は、単離工程においては、1,4−ジオキサン分解菌を他の微生物が混入しないように優先的に増殖させるとともに、培養工程では、単離した1,4−ジオキサン分解菌を高速に増殖させるものである。 Patent Document 1 is a wastewater treatment method for decomposing and removing 1,4-dioxane in wastewater, in which 1,4-dioxane-degrading bacteria are added to the wastewater to decompose and remove 1,4-dioxane in the wastewater. A wastewater treatment method is described (see claim 14). The document discloses that, as a method for efficiently culturing 1,4-dioxane-decomposing bacteria having an extremely low growth rate, "a seed sludge containing 1,4-dioxane-decomposing bacteria, and only 1,4-dioxane as an organic substance are used. After culturing in an inorganic medium containing the above, an isolation step of forming a colony of the 1,4-dioxane-decomposing bacterium on an agar medium and isolating the colony, and a colony of the isolated 1,4-dioxane-decomposing bacterium in the above 1 , A culturing step of culturing in an organic medium containing an organic substance other than 4-dioxane, and a method for culturing a 1,4-dioxane-degrading bacterium" are disclosed (see claim 1). In this method, in the isolation step, the 1,4-dioxane-decomposing bacterium is preferentially grown so as not to be contaminated with other microorganisms, and in the culturing step, the isolated 1,4-dioxane-decomposing bacterium is rapidly grown. It is intended to proliferate.
なお、特許文献1に開示される単離工程で用いられる無機培地は、1,4−ジオキサンを添加して用いられるものである(例えば、段落0105及び表1参照)。 The inorganic medium used in the isolation step disclosed in Patent Document 1 is used by adding 1,4-dioxane (see, for example, paragraph 0105 and Table 1).
従来、1,4−ジオキサン分解菌を1,4−ジオキサン分解活性を有する状態で得るためには、同活性を触媒する酵素を誘導するために1,4−ジオキサン自体の存在下で培養を行う必要があった。特許文献1の試験においても、有機物培地に1,4−ジオキサンを添加して培養を行った場合(表4の試験2参照)には、1,4−ジオキサンの除去率は48%と比較的高い。しかし、当該文献に係る発明の実施形態であるところの、1,4−ジオキサンの非存在下で有機物培地による培養を行った場合には(表4の試験3)には、除去率は25%に留まっている。これは、有機物培地での培養では1,4−ジオキサン分解菌の高速な増殖が達成されるとしても、1,4−ジオキサンの非存在下では、増殖した菌に十分な1,4−ジオキサン分解活性が誘導されないことを示している。 Conventionally, in order to obtain 1,4-dioxane-degrading bacteria in a state of having 1,4-dioxane-degrading activity, culture is performed in the presence of 1,4-dioxane itself in order to induce an enzyme that catalyzes the activity. There was a need. Also in the test of Patent Document 1, when 1,4-dioxane was added to the organic medium and culturing was performed (see Test 2 in Table 4), the removal rate of 1,4-dioxane was relatively high at 48%. high. However, in the case of culturing in an organic medium in the absence of 1,4-dioxane, which is an embodiment of the invention according to the document (test 3 in Table 4), the removal rate is 25%. Stays in. This is because even if the growth of the 1,4-dioxane-decomposing bacterium is achieved at high speed in the culture in the organic medium, in the absence of the 1,4-dioxane, the 1,4-dioxane-decomposing bacterium is sufficiently decomposed in the grown bacterium. It shows that the activity is not induced.
1,4−ジオキサン分解活性の誘導のために1,4−ジオキサンを用いると、好気性微生物である1,4−ジオキサン分解菌の培地から1,4−ジオキサンが環境中に放出されるおそれがある。このために、培地から放出される1,4−ジオキサンを分離し、分解するための設備投資が必要となる。 When 1,4-dioxane is used for inducing 1,4-dioxane-degrading activity, 1,4-dioxane may be released into the environment from the medium of 1,4-dioxane-degrading bacterium which is an aerobic microorganism. is there. For this reason, equipment investment is required to separate and decompose 1,4-dioxane released from the medium.
そこで、本発明は、1,4−ジオキサンを用いることなく、1,4−ジオキサン分解活性に優れた1,4−ジオキサン分解菌を培養するための技術を提供することを主な目的とする。 Therefore, the main object of the present invention is to provide a technique for culturing 1,4-dioxane-degrading bacteria excellent in 1,4-dioxane-degrading activity without using 1,4-dioxane.
上記課題解決のため、本発明は、以下の[1]〜[29]を提供する。
[1] 環状エステル化合物を含む、1,4−ジオキサン分解活性を有する菌に対して用いられる、1,4−ジオキサン分解活性向上剤。
[2] 前記環状エステル化合物が、1,4−ジオキサン−2−オン、1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上である、[1]の1,4−ジオキサン分解活性向上剤。
[3] 1,4−ジオキサンを含まない、[1]又は[2]の1,4−ジオキサン分解活性向上剤。
[4] 前記菌が、シュードノカルディア(Pseudonocardia)属、ロードコッカス(Rhodococcus)属及びマイコバクテリウム(Mycobacterium)属からなる群より選択される一以上の属に属する、[1]〜[3]のいずれかの1,4−ジオキサン分解活性向上剤。
[5] 前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス(Pseudonocardia dioxanivorans)、シュードノカルディア・ベンゼニボランス(Pseudonocardia benzenivorans)、シュードノカルディア・アンタークティカ(Pseudonocardia antarctica)、ロードコッカス・ラバー(Rhodococcus ruber)、ロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)、マイコバクテリウム・ヴァッカエ(Mycobacterium vaccae)からなる群より選択される一以上の種に属する、[1]〜[3]のいずれかの1,4−ジオキサン分解活性向上剤。
[6] 前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス(Pseudonocardia dioxanivorans)CB1190、シュードノカルディア・ベンゼニボランス(Pseudonocardia benzenivorans)B5、シュードノカルディア・アンタークティカ(Pseudonocardia antarctica)DVS 5a1、ロードコッカス・ラバー(Rhodococcus ruber)219、ロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)JCM14343、マイコバクテリウム・ヴァッカエ(Mycobacterium vaccae)、マイコバクテリウム・エスピー(Mycobacterium sp)PH−06からなる群より選択される一以上である、[1]〜[3]のいずれかの1,4−ジオキサン分解活性向上剤。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following [1] to [29].
[1] A 1,4-dioxane decomposition activity improver, which is used for a bacterium having a 1,4-dioxane decomposition activity, which contains a cyclic ester compound.
[2] The cyclic ester compound is selected from the group consisting of 1,4-dioxan-2-one, 1,4-dioxane-2,5-dione, γ-valerolactone, δ-valerolactone and γ-butyrolactone. [1] 1,4-dioxane decomposition activity improver of any one or more of
[3] The 1,4-dioxane decomposition activity improver of [1] or [2], which does not contain 1,4-dioxane.
[4] [1] to [3], wherein the bacterium belongs to one or more genera selected from the group consisting of Pseudonocardia, Rhodococcus, and Mycobacterium. 1,4-dioxane decomposition activity improver.
[5] The above-mentioned fungus is Pseudonocardia dioxanovorans, Pseudonocardia benzenivorus, Pseudonocardia benzencoorca, Pseudonoca 1,4-dioxane degradation of any one of [1] to [3] belonging to one or more species selected from the group consisting of Rhodococcus aterivorans, Rhodococcus aetherivorans and Mycobacterium vaccae Activity enhancer.
[6] The above-mentioned fungus is Pseudonocardia dioxanovorans CB1190, Pseudonocardia benzenica lucifera codica serracodicacondactica, and Pseudonocardia vulcoa serracodica anticontica (Pseudonocardia varica serracodica sd. (Rhodococcus ruber) 219, Rhodococcus aetherivorans JCM14343, Mycobacterium vaccae (Mycobacterium spp.), and Mycobacterium sp. The 1,4-dioxane decomposition activity improver according to any one of [1] to [3].
[7] 1,4−ジオキサン分解活性を有する菌の培養方法であって、
環状エステル化合物を含む1,4−ジオキサン分解活性向上剤を含む培地中で菌を培養する手順を含む、1,4−ジオキサン分解活性を有する菌の培養方法。
[8] 前記環状エステル化合物が、1,4−ジオキサン−2−オン、1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上である、[7]の培養方法。
[9] 前記培地において、前記1,4−ジオキサン分解活性向上剤に含まれる前記環状エステル化合物が、0.001〜0.15mol/Lで存在する、[7]又は[8]の培養方法。
[10] 前記1,4−ジオキサン分解活性向上剤が、1,4−ジオキサンを含まない、[7]〜[9]のいずれかの培養方法。
[11] 前記菌が、シュードノカルディア(Pseudonocardia)属、ロードコッカス(Rhodococcus)属及びマイコバクテリウム(Mycobacterium)属からなる群より選択される一以上の属に属する、[7]〜[10]のいずれかの培養方法。
[12] 前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス(Pseudonocardia dioxanivorans)、シュードノカルディア・ベンゼニボランス(Pseudonocardia benzenivorans)、シュードノカルディア・アンタークティカ(Pseudonocardia antarctica)、ロードコッカス・ラバー(Rhodococcus ruber)、ロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)、マイコバクテリウム・ヴァッカエ(Mycobacterium vaccae)からなる群より選択される一以上の種に属する、[7]〜[10]のいずれかの培養方法。
[13] 前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス(Pseudonocardia dioxanivorans)CB1190、シュードノカルディア・ベンゼニボランス(Pseudonocardia benzenivorans)B5、シュードノカルディア・アンタークティカ(Pseudonocardia antarctica)DVS 5a1、ロードコッカス・ラバー(Rhodococcus ruber)219、ロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)JCM14343、マイコバクテリウム・ヴァッカエ(Mycobacterium vaccae)、マイコバクテリウム・エスピー(Mycobacterium sp)PH−06からなる群より選択される一以上である、[7]〜[10]のいずれかの培養方法。
[7] A method for culturing a bacterium having 1,4-dioxane degrading activity, which comprises:
A method for culturing a bacterium having 1,4-dioxane-degrading activity, which comprises a step of culturing the bacterium in a medium containing a 1,4-dioxane-degrading activity improving agent containing a cyclic ester compound.
[8] The cyclic ester compound is selected from the group consisting of 1,4-dioxan-2-one, 1,4-dioxane-2,5-dione, γ-valerolactone, δ-valerolactone and γ-butyrolactone. [7] The method of culturing [7], which comprises one or more of the following:
[9] The culture method according to [7] or [8], wherein the cyclic ester compound contained in the 1,4-dioxane decomposition activity improver is present in the medium at 0.001 to 0.15 mol/L.
[10] The culture method according to any one of [7] to [9], wherein the 1,4-dioxane decomposition activity improver does not contain 1,4-dioxane.
[11] The fungus belongs to one or more genera selected from the group consisting of Pseudonocardia genus, Rhodococcus genus and Mycobacterium genus, [7] to [10] Any of the culture methods of.
[12] The above-mentioned fungus is Pseudonocardia dioxanovorans, Pseudonocardia benzenivorcans, Pseudonocardia benzencoorca, Pseudonoca The method for culturing according to any one of [7] to [10], which belongs to one or more species selected from the group consisting of Rhodococcus aetherivorans and Mycobacterium vaccae.
[13] The above-mentioned fungus is Pseudonocardia dioxanovorans CB1190, Pseudonocardia benzenica lucifera codica serracodica sunderacondica Pentacodica serracodica sd. (Rhodococcus ruber) 219, Rhodococcus aetherivorans JCM14343, Mycobacterium vaccae (Mycobacterium spp.), and Mycobacterium sp. The culture method according to any one of [7] to [10].
[14] 1,4−ジオキサン分解処理方法であって、[7]〜[13]のいずれかの培養方法により得られた菌と、1,4−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、1,4−ジオキサン分解処理方法。 [14] A method for decomposing 1,4-dioxane, which comprises a step of contacting 1,4-dioxane with a bacterium obtained by the culturing method according to any one of [7] to [13], , 4-dioxane decomposition treatment method.
[15] 1,4−ジオキサン分解活性を有する菌を含む、1,4−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法であって、
環状エステル化合物を含む1,4−ジオキサン分解活性向上剤を含む培地中で菌を培養する工程を含む、1,4−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法。
[16] 前記環状エステル化合物が、1,4−ジオキサン−2−オン、1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上である、[15]の製造方法。
[17] 前記培地において、前記1,4−ジオキサン分解活性向上剤に含まれる前記環状エステル化合物が、0.001〜0.15mol/Lで存在する、[15]又は[16]の製造方法。
[18] 前記1,4−ジオキサン分解活性向上剤が、1,4−ジオキサンを含まない、[15]〜[17]のいずれかの製造方法。
[19] 前記菌が、シュードノカルディア(Pseudonocardia)属、ロードコッカス(Rhodococcus)属及びマイコバクテリウム(Mycobacterium)属からなる群より選択される一以上の属に属する、[15]〜[18]のいずれかの製造方法。
[20] 前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス(Pseudonocardia dioxanivorans)、シュードノカルディア・ベンゼニボランス(Pseudonocardia benzenivorans)、シュードノカルディア・アンタークティカ(Pseudonocardia antarctica)、ロードコッカス・ラバー(Rhodococcus ruber)、ロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)、マイコバクテリウム・ヴァッカエ(Mycobacterium vaccae)からなる群より選択される一以上の種に属する、[15]〜[18]のいずれかの製造方法。
[21] 前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス(Pseudonocardia dioxanivorans)CB1190、シュードノカルディア・ベンゼニボランス(Pseudonocardia benzenivorans)B5、シュードノカルディア・アンタークティカ(Pseudonocardia antarctica)DVS 5a1、ロードコッカス・ラバー(Rhodococcus ruber)219、ロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)JCM14343、マイコバクテリウム・ヴァッカエ(Mycobacterium vaccae)、マイコバクテリウム・エスピー(Mycobacterium sp)PH−06からなる群より選択される一以上である、[15]〜[18]のいずれかの製造方法。
[15] A method for producing a composition for 1,4-dioxane decomposition treatment, which comprises a bacterium having 1,4-dioxane decomposition activity,
A method for producing a composition for 1,4-dioxane decomposition treatment, comprising a step of culturing a bacterium in a medium containing a 1,4-dioxane decomposition activity improver containing a cyclic ester compound.
[16] The cyclic ester compound is selected from the group consisting of 1,4-dioxan-2-one, 1,4-dioxane-2,5-dione, γ-valerolactone, δ-valerolactone and γ-butyrolactone. [15] The method for producing [15], which is one or more of the following.
[17] The production method of [15] or [16], wherein the cyclic ester compound contained in the 1,4-dioxane decomposition activity improver is present in the medium at 0.001 to 0.15 mol/L.
[18] The production method of any of [15] to [17], wherein the 1,4-dioxane decomposition activity improver does not contain 1,4-dioxane.
[19] The above-mentioned bacterium belongs to one or more genera selected from the group consisting of Pseudonocardia genus, Rhodococcus genus and Mycobacterium genus, [15] to [18] One of the manufacturing method of.
[20] The fungus is Pseudonocardia dioxanovorans, Pseudonocardia benzenivorcans (Pseudonocardia benzencoorca), Pseudonocardia benzenicoruca var. The method according to any one of [15] to [18], which belongs to one or more species selected from the group consisting of Rhodococcus aetherivorans and Mycobacterium vaccae.
[21] The above-mentioned fungus is Pseudonocardia dioxanovorans CB1190, Pseudonocardia benzenica lucifera codica serracodica sunderacondica Pentaeudocorcus var. (Rhodococcus ruber) 219, Rhodococcus aetherivorans JCM14343, Mycobacterium vaccae (Mycobacterium spp.), and Mycobacterium sp. The manufacturing method according to any one of [15] to [18].
[22] 1,4−ジオキサン分解処理方法であって、[15]〜[21]のいずれかの製造方法により得られた1,4−ジオキサン分解処理用組成物と、1,4−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、1,4−ジオキサン分解処理方法。 [22] A method for decomposing 1,4-dioxane, which comprises a composition for decomposing 1,4-dioxane obtained by the production method according to any one of [15] to [21], and 1,4-dioxane. A method for decomposing 1,4-dioxane, which comprises a step of contacting
[23] 1,4−ジオキサン分解活性を有する菌及び環状エステル化合物を含む、1,4−ジオキサン分解処理用組成物。
[24] 前記環状エステル化合物が、1,4−ジオキサン−2−オン、1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上である、[23]の1,4−ジオキサン分解処理用組成物。
[25] 1,4−ジオキサンを含まない、[23]又は[24]の1,4−ジオキサン分解処理用組成物。
[26] 前記菌が、シュードノカルディア(Pseudonocardia)属、ロードコッカス(Rhodococcus)属及びマイコバクテリウム(Mycobacterium)属からなる群より選択される一以上の属に属する、[23]〜[25]のいずれかの1,4−ジオキサン分解処理用組成物。
[27] 前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス(Pseudonocardia dioxanivorans)、シュードノカルディア・ベンゼニボランス(Pseudonocardia benzenivorans)、シュードノカルディア・アンタークティカ(Pseudonocardia antarctica)、ロードコッカス・ラバー(Rhodococcus ruber)、ロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)、マイコバクテリウム・ヴァッカエ(Mycobacterium vaccae)からなる群より選択される一以上の種に属する、[23]〜[25]のいずれかの1,4−ジオキサン分解処理用組成物。
[28] 前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス(Pseudonocardia dioxanivorans)CB1190、シュードノカルディア・ベンゼニボランス(Pseudonocardia benzenivorans)B5、シュードノカルディア・アンタークティカ(Pseudonocardia antarctica)DVS 5a1、ロードコッカス・ラバー(Rhodococcus ruber)219、ロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)JCM14343、マイコバクテリウム・ヴァッカエ(Mycobacterium vaccae)、マイコバクテリウム・エスピー(Mycobacterium sp)PH−06からなる群より選択される一以上である、[23]〜[25]のいずれかの1,4−ジオキサン分解処理用組成物。
[23] A composition for decomposing 1,4-dioxane, which comprises a bacterium having a 1,4-dioxane decomposing activity and a cyclic ester compound.
[24] The cyclic ester compound is selected from the group consisting of 1,4-dioxan-2-one, 1,4-dioxane-2,5-dione, γ-valerolactone, δ-valerolactone and γ-butyrolactone. The composition for decomposing 1,4-dioxane according to [23], which is any one or more of the following.
[25] The composition for decomposing 1,4-dioxane according to [23] or [24], which does not contain 1,4-dioxane.
[26] The fungus belongs to one or more genera selected from the group consisting of Pseudonocardia, Rhodococcus, and Mycobacterium, [23] to [25] A composition for decomposing 1,4-dioxane according to any one of 1.
[27] The above-mentioned fungus is Pseudonocardia dioxanovorans, Pseudonocardia benzenivorus, Pseudonocardia benzencoorca, Pseudonoca Degradation of 1,4-dioxane of any one of [23] to [25] belonging to one or more species selected from the group consisting of Rhodococcus aterivorans, Mycobacterium vaccae Treatment composition.
[28] The above-mentioned fungus is Pseudonocardia dioxanovolans CB1190, Pseudonocardia benzenica lucifera codica serracodica scond ancedonicus (Pseudonocardia benzica serracodactica), and Pseudonocardia benzica serracodica sunderacondica Pd. (Rhodococcus ruber) 219, Rhodococcus aetherivorans JCM14343, Mycobacterium vaccae (Mycobacterium spp.), and Mycobacterium sp. The composition for 1,4-dioxane decomposition treatment according to any one of [23] to [25].
[29] 1,4−ジオキサン分解処理方法であって、[23]〜[28]のいずれかの1,4−ジオキサン分解処理用組成物と、1,4−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、1,4−ジオキサン分解処理方法。 [29] A method for decomposing 1,4-dioxane, which comprises a step of bringing the composition for decomposing 1,4-dioxane of any one of [23] to [28] into contact with 1,4-dioxane. A method for decomposing 1,4-dioxane, which comprises:
本発明により、1,4−ジオキサンを用いることなく、1,4−ジオキサン分解活性に優れた1,4−ジオキサン分解菌を培養するための技術が提供される。 The present invention provides a technique for culturing 1,4-dioxane-degrading bacteria excellent in 1,4-dioxane-degrading activity without using 1,4-dioxane.
以下、本発明を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。 Hereinafter, a suitable mode for carrying out the present invention will be described. The embodiments described below are examples of typical embodiments of the present invention, and the scope of the present invention should not be construed narrowly.
(1,4−ジオキサン分解活性向上剤)
本発明に係る1,4−ジオキサン分解活性向上剤は、1,4−ジオキサン分解活性を有する菌に対して用いられものであり、環状エステル化合物を含む。
(1,4-dioxane decomposition activity improver)
The 1,4-dioxane decomposition activity improver according to the present invention is used for a bacterium having 1,4-dioxane decomposition activity and contains a cyclic ester compound.
環状エステルとは、下記式(1)、(2)又は(3)で示される化合物である。 The cyclic ester is a compound represented by the following formula (1), (2) or (3).
環状エステルは、好ましくは上記式(1)で示される化合物とされる。環状エステルは、は、より好ましくはR1、R2、R3、R4、R5及びR6が水素原子である。環状エステルは、さらに好ましくはR1、R2、R3、R4、R5及びR6が水素原子であり、かつn=1である、1,4−ジオキサン−2−オンとされる。 The cyclic ester is preferably a compound represented by the above formula (1). In the cyclic ester, more preferably, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen atoms. The cyclic ester is more preferably 1,4-dioxan-2-one in which R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen atoms and n=1.
また、環状エステルとして、1,4−ジオキサン−2,5−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンも好ましい。 As the cyclic ester, 1,4-dioxane-2,5-dione, γ-valerolactone, δ-valerolactone and γ-butyrolactone are also preferable.
本発明に係る1,4−ジオキサン分解活性向上剤は、上述の環状エステルを1又は2以上含有するものであればよく、他に含まれる成分は特に限定されない。ただし、本発明に係る1,4−ジオキサン分解活性向上剤は、1,4−ジオキサンを含まないことが好ましい。ここで、「1,4−ジオキサンを含まない」とは、1,4−ジオキサン分解活性向上剤中に1,4−ジオキサンを実質的に含まないことを意味し、具体的には、1,4−ジオキサン分解活性向上剤中に1,4−ジオキサンが、0.05ppm以下で存在することを意味する。 The 1,4-dioxane decomposition activity improver according to the present invention may be one that contains one or more of the above cyclic esters, and other components are not particularly limited. However, it is preferable that the 1,4-dioxane decomposition activity improver according to the present invention does not contain 1,4-dioxane. Here, "does not contain 1,4-dioxane" means that the 1,4-dioxane decomposition activity improver does not substantially contain 1,4-dioxane, and specifically, It means that 1,4-dioxane is present at 0.05 ppm or less in the 4-dioxane decomposition activity improver.
(1,4−ジオキサン分解菌の培養方法)
本発明に係る1,4−ジオキサン分解活性を有する菌の培養方法は、上述の1,4−ジオキサン分解活性向上剤の存在下で菌を培養する手順を含むことを特徴とする。
(Method of culturing 1,4-dioxane-degrading bacterium)
The method for culturing a bacterium having 1,4-dioxane-degrading activity according to the present invention is characterized by including a procedure of culturing the bacterium in the presence of the above-mentioned 1,4-dioxane-degrading activity enhancer.
培養に用いられる培地は、環状エステル化合物(あるいはこれを含む1,4−ジオキサン分解活性向上剤)を含有するものであれば、1,4−ジオキサン分解菌の培養のために従来用いられている公知の培地を特に限定されず用いることができる。 If the medium used for the culture contains a cyclic ester compound (or a 1,4-dioxane-decomposing activity enhancer containing the same), it has been conventionally used for culturing 1,4-dioxane-degrading bacteria. A known medium can be used without particular limitation.
培地には、環状エステル化合物以外の化合物であって、1,4−ジオキサン分解菌の増殖・生育に必要な成分が含まれる。1,4−ジオキサン分解菌を増殖・生育させるための培地成分としては、例えば、炭素源としてグルコース、フルクトース等の単糖類;乳糖、スクロース、マルトース等の二糖類;オリゴ糖類;デンプン等の多糖類等が、窒素源として酵母エキス等の有機窒素源;アルギニン、グルタミン酸、グルタミン等の遊離アミノ酸類;塩化アンモニウム等の無機窒素源、ビタミン源としてビタミンC、ビタミンB12等の水溶性ビタミン;ビタミンA、ビタミンE等の脂溶性ビタミン類、ミネラル源としてリン酸イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、鉄イオン、コバルトイオン及び亜鉛イオン等の塩又はその水和物等が挙げられる。 The medium contains compounds other than cyclic ester compounds, which are necessary for the growth and growth of 1,4-dioxane-degrading bacteria. Examples of medium components for growing and growing 1,4-dioxane-degrading bacteria include monosaccharides such as glucose and fructose as carbon sources; disaccharides such as lactose, sucrose and maltose; oligosaccharides; polysaccharides such as starch. Etc. are organic nitrogen sources such as yeast extract as nitrogen sources; free amino acids such as arginine, glutamic acid and glutamine; inorganic nitrogen sources such as ammonium chloride; water-soluble vitamins such as vitamin C and vitamin B12 as vitamin sources; vitamin A; Examples of fat-soluble vitamins such as vitamin E and mineral sources include salts such as phosphate ion, magnesium ion, manganese ion, iron ion, cobalt ion and zinc ion, or hydrates thereof.
本発明に係る培養方法では、環状エステル化合物を含む培地で1,4−ジオキサン分解菌の培養を行うことで、1,4−ジオキサンを培地中に添加することなく、高い1,4−ジオキサン分解活性を有する菌を得ることができる。十分な1,4−ジオキサン分解活性を誘導するため、培地中の環状エステル化合物の濃度は、0.001〜0.15mol/L、好ましくは0.005〜0.1mol/L、さらに好ましくは0.01〜0.05mol/Lとされる。
また、十分な1,4−ジオキサン分解活性を誘導するため、培地中の環状エステル化合物の添加量は、0.1〜15ml/L、好ましくは0.5〜10ml/L、さらに好ましくは1.0〜5ml/Lとされる。
In the culturing method according to the present invention, by culturing 1,4-dioxane-decomposing bacteria in a medium containing a cyclic ester compound, high 1,4-dioxane decomposition can be achieved without adding 1,4-dioxane to the medium. A bacterium having activity can be obtained. In order to induce sufficient 1,4-dioxane-degrading activity, the concentration of the cyclic ester compound in the medium is 0.001 to 0.15 mol/L, preferably 0.005 to 0.1 mol/L, more preferably 0. It is set to 0.01 to 0.05 mol/L.
Further, in order to induce sufficient 1,4-dioxane-degrading activity, the amount of the cyclic ester compound added to the medium is 0.1 to 15 ml/L, preferably 0.5 to 10 ml/L, and more preferably 1. It is set to 0 to 5 ml/L.
1,4−ジオキサン分解菌は、1,4−ジオキサン分解活性を発現し得る菌であれば特に限定されない。1,4−ジオキサン分解菌は、一般に活性汚泥中に存在していることが知られており、本発明でも、活性汚泥から単離された菌を利用することができる。また、1,4−ジオキサン分解菌を紫外線、NTG(N−メチル−N´−ニトロ−N−ニトロソグアニジン)、メチルメタンスルホン酸等で処理することにより遺伝子改変を加え、1,4−ジオキサン分解活性を向上させた変異菌を用いてもよい。さらに、野生型が1,4−ジオキサン分解能を有さない菌であっても、通常の遺伝子工学的手法を用いて1,4−ジオキサン分解能を付与した組換え菌を得ることが可能であり、本発明では、このような組換え菌も利用できる。 The 1,4-dioxane-degrading bacterium is not particularly limited as long as it is a bacterium capable of expressing 1,4-dioxane-degrading activity. It is known that 1,4-dioxane-degrading bacteria are generally present in activated sludge, and the bacteria isolated from activated sludge can also be used in the present invention. In addition, 1,4-dioxane-degrading bacteria are treated with ultraviolet rays, NTG (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine), methylmethanesulfonic acid, etc. to modify the gene to decompose 1,4-dioxane. A mutant bacterium with improved activity may be used. Furthermore, even if the wild type is a bacterium that does not have 1,4-dioxane degrading ability, it is possible to obtain a recombinant bacterium to which 1,4-dioxane degrading ability is imparted by using a normal genetic engineering method, In the present invention, such a recombinant bacterium can also be used.
1,4−ジオキサン分解菌としては、以下の菌を例示できる。
(1)シュードノカルディア(Pseudonocardia)属。特にシュードノカルディア・ジオキサノボランス(Pseudonocardia dioxanivorans)、シュードノカルディア・ベンゼニボランス(Pseudonocardia benzenivorans)及びシュードノカルディア・アンタークティカ(Pseudonocardia antarctica)。より具体的には、シュードノカルディア・ジオキサノボランス CB1190、シュードノカルディア・ベンゼニボランス B5、シュードノカルディア・アンタークティカ DVS 5a1。
Examples of 1,4-dioxane-degrading bacteria include the following bacteria.
(1) Pseudonocardia genus. In particular, Pseudonocardia dioxanivorans, Pseudonocardia benzenivorans and Pseudonocardia antarctica. More specifically, Pseudonocardia dioxanovolans CB1190, Pseudonocardia benzenivorans B5, Pseudonocardia antarctica DVS 5a1.
(2)ロードコッカス(Rhodococcus)属。特にロードコッカス・ラバー(Rhodococcus ruber)及びロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)。より具体的には、ロードコッカス・ラバー 219及びロードコッカス・アテリボランス(Rhodococcus aetherivorans)JCM14343。 (2) Rhodococcus genus. In particular, Rhodococcus ruber and Rhodococcus aetherivorans. More specifically, Rhodococcus rubber 219 and Rhodococcus atheerivorans JCM14343.
(3)マイコバクテリウム(Mycobacterium)属。特にマイコバクテリウム・ヴァッカエ(Mycobacterium vaccae)。より具体的には、マイコバクテリウム・エスピー(Mycobacterium sp)PH−06。 (3) Mycobacterium genus. Especially Mycobacterium vaccae. More specifically, Mycobacterium sp. PH-06.
これらの菌のうちでは、特にシュードノカルディア・ジオキサノボランス CB1190及びロードコッカス・アテリボランスJCM14343が、1,4−ジオキサンの分解能に優れるため好ましい。シュードノカルディア・ジオキサノボランス CB1190は、理化学研究所バイオリソースセンターのJapan Collection of Microorganismsから入手できる(JCM13855)。また、DSM株については、DSMZ−Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbHより入手可能である。ATCC株については、American Type Culture Collectionから入手可能である。 Among these bacteria, Pseudonocardia dioxanovorans CB1190 and Rhodococcus ateribolance JCM14343 are particularly preferable because they are excellent in the resolution of 1,4-dioxane. Pseudonocardia dioxanovorance CB1190 is available from Japan Collection of Microorganisms of RIKEN BioResource Center (JCM13855). Further, the DSM strain is available from DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH. ATCC strains are available from the American Type Culture Collection.
培養は、適宜滅菌処理した上記培地に菌を播種することにより行うことができ、従来公知の条件で行えばよい。培地への菌の播種量は、例えば0.1〜10(v/v)%、好ましくは0.2〜5(v/v)%、より好ましくは0.2〜1(v/v)%程度とすればよい。培養条件は、pHを5.0〜9.0、好ましくは6.0〜8.0、温度を25〜40℃、好ましくは28〜32℃として、好気培養とする。培養時間は、培養液量及び目的とする菌体数などに応じて適宜設定すればよい。 The culture can be carried out by inoculating the above-mentioned medium, which has been appropriately sterilized, with the bacteria, and may be carried out under the conventionally known conditions. The seed amount of the bacteria in the medium is, for example, 0.1 to 10 (v/v)%, preferably 0.2 to 5 (v/v)%, more preferably 0.2 to 1 (v/v)%. It should be about. The culture conditions are aerobically cultivated at a pH of 5.0 to 9.0, preferably 6.0 to 8.0, and a temperature of 25 to 40°C, preferably 28 to 32°C. The culturing time may be appropriately set depending on the amount of the culturing solution and the desired number of bacterial cells.
前記培養(本培養)は、必要に応じて、前培養を行った後に行うこともできる。前培養の方法も特に限定されず、例えば、グルコース、フルクトース等の炭素源類、酵母エキス等の窒素源、アルギニン、グルタミン酸、グルタミン等の遊離アミノ酸類、ビタミン類、無機塩類を含む培地中で、pHを6.0〜8.0、温度を28〜32℃に制御して好気的に培養することが好ましい。 The above-mentioned culture (main culture) can be performed after pre-culture, if necessary. The method of pre-culture is not particularly limited, for example, glucose, carbon sources such as fructose, nitrogen sources such as yeast extract, arginine, glutamic acid, free amino acids such as glutamine, vitamins, in a medium containing inorganic salts, It is preferable to control the pH at 6.0 to 8.0 and the temperature at 28 to 32° C. and culture aerobically.
(1,4−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法)
本発明に係る1,4−ジオキサン分解活性を有する菌を含む1,4−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法は、環状エステル化合物を含む1,4−ジオキサン分解活性向上剤の存在下で菌を培養する工程(すなわち上述の培養方法)を含むことを特徴とする。
(Method for producing composition for decomposing 1,4-dioxane)
The method for producing a 1,4-dioxane decomposition treatment composition containing a bacterium having 1,4-dioxane decomposition activity according to the present invention is a bacterium in the presence of a 1,4-dioxane decomposition activity improver containing a cyclic ester compound. The method is characterized by including the step of culturing (i.e., the above-mentioned culture method).
本発明に係る培養方法により得られる1,4−ジオキサン分解菌は、高い1,4−ジオキサン分解活性を有するため、当該菌を含む組成物は、1,4−ジオキサンを分解、除去する処理のために有効に用いられ得る。 Since the 1,4-dioxane-decomposing bacterium obtained by the culture method according to the present invention has a high 1,4-dioxane-decomposing activity, the composition containing the bacterium is decomposed by 1,4-dioxane and removed. Can be effectively used for.
本発明に係る1,4−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法により得られる1,4−ジオキサン分解処理用組成物は、菌の培養工程に由来して、環状エステル化合物を含み、1,4−ジオキサンを含まないことを特徴とする。 The composition for 1,4-dioxane decomposition treatment obtained by the method for producing a composition for 1,4-dioxane decomposition treatment according to the present invention contains a cyclic ester compound derived from a culturing step of a bacterium, Characterized by the absence of dioxane.
(1,4−ジオキサン分解処理方法)
本発明に係る1,4−ジオキサン分解処理方法は、上記の培養方法により得られる1,4−ジオキサン分解菌あるいは上記の製造方法により得られる1,4−ジオキサン分解処理用組成物と、1,4−ジオキサンと、を接触させる手順を含むことを特徴とする。
(Method for decomposing 1,4-dioxane)
The method for decomposing 1,4-dioxane according to the present invention is a composition for decomposing 1,4-dioxane obtained by the above-mentioned culture method or 1,4-dioxane-decomposing bacterium, And a step of contacting with 4-dioxane.
処理の対象となる1,4−ジオキサンは、感光性樹脂製造などの化成品工業、エチレンオキサイド及びエチレングリコール製造などの石油化学工業、ポリエステル製造などの化学繊維工業等の事業所からの排水中に含まれるものであってよい。 The 1,4-dioxane to be treated is used in the wastewater from chemical industry such as photosensitive resin production, petrochemical industry such as ethylene oxide and ethylene glycol production, and chemical fiber industry such as polyester production. It may be included.
1,4−ジオキサン分解菌又は1,4−ジオキサン分解処理用組成物と、1,4−ジオキサン(あるいはこれを含む排水)とを適当な反応溶液中で接触させることにより、1,4−ジオキサンを分解できる。具体的には、上記の培養方法により得られた菌を、培養液のまま組成物として排水中に添加するか、培養液を遠心分離して分離された菌体として排水中に添加するか、又は培養液を遠心分離して分離された菌体を乾燥して乾燥菌体として排水中に添加した後、必要に応じて撹拌を行うことで、1,4−ジオキサンの分解反応を進行させる。あるいは、菌又は組成物を担体に定着化又は固定化し、担体を排水中に浸漬するか、担体を排水の流路中の排水と接触可能な位置に配置することで、1,4−ジオキサンの分解反応を生じさせる。菌又は組成物を定着化又は固定化する方法としては、担体から1,4−ジオキサン分解菌が流出しないように定着化又は固定化される方法ならば従来用いられている公知の方法を特に限定されず用いることができる。具体的な定着化又は固定化の法としては、例えば、菌又は組成物が付着して生物膜を形成するような担体を用いる付着生物膜法、担体と培地を混合して菌を培養する担持培養法、水不溶性の担体に菌又は組成物を結合させる担体結合法、減圧下で担体の孔隙内に菌又は組成物を封入する方法、2個以上の官能基を持つ試薬によって菌体内に架橋を形成させて固定化する方法、菌又は組成物を高分子のゲル内部や皮膜などに閉じ込める包括固定化法、さらに結合手段により共有結合法、物理的吸着法、イオン結合法及び生化学的特異結合法などと分類される担体結合法等が挙げられる。 By contacting 1,4-dioxane-decomposing bacteria or 1,4-dioxane-decomposing composition with 1,4-dioxane (or wastewater containing the same) in an appropriate reaction solution, 1,4-dioxane Can be disassembled. Specifically, the bacterium obtained by the above culture method, is added to the drainage as a composition of the culture solution as it is, or added to the drainage as the cells separated by centrifuging the culture solution, Alternatively, the culture solution is centrifuged to dry the separated bacterial cells, which are added as dry bacterial cells in the waste water, and then stirred as necessary to accelerate the decomposition reaction of 1,4-dioxane. Alternatively, by fixing or immobilizing the bacterium or the composition on the carrier and immersing the carrier in the waste water, or by arranging the carrier at a position in the flow path of the waste water which can be contacted with the waste water, 1,4-dioxane A decomposition reaction occurs. As a method of fixing or immobilizing the bacterium or the composition, known methods that have been conventionally used are particularly limited as long as they are methods of fixing or immobilizing 1,4-dioxane-degrading bacteria so as not to flow out from the carrier. It can be used without being used. Specific fixing or immobilizing methods include, for example, an adherent biofilm method using a carrier to which a bacterium or a composition adheres to form a biofilm, and a carrier for culturing a bacterium by mixing the carrier and a medium. Culturing method, carrier-binding method of binding bacteria or composition to water-insoluble carrier, method of encapsulating bacteria or composition in pores of the carrier under reduced pressure, and cross-linking into cells with a reagent having two or more functional groups Immobilization method, entrapment immobilization method for confining bacteria or composition in the inside of polymer gel or film, covalent bond method, physical adsorption method, ionic bond method and biochemical specific A carrier binding method and the like which are classified as a binding method and the like can be mentioned.
本発明に係る1,4−ジオキサン分解菌及びこれを含有する1,4−ジオキサン分解処理用組成物は、高い1,4−ジオキサン分解活性を有するため、従来技術に比して高い効率で排水中に含まれる1,4−ジオキサンを分解、除去することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The 1,4-dioxane-degrading bacterium and the composition for 1,4-dioxane-degrading treatment containing the same according to the present invention have high 1,4-dioxane-degrading activity, and therefore have a higher efficiency in draining water than conventional techniques. It is possible to decompose and remove 1,4-dioxane contained therein.
<実施例1:1,4−ジオキサン分解菌の培養>
(1)前培養
凍結保存していたPseudonocardia dioxanivorans CB1190を37℃の湯浴中で解凍し、以下に示す前培養培地に0.26(v/v)%で接種し、30℃、攪拌数230rpmで5日間振とう培養した。
<Example 1: Culture of 1,4-dioxane-degrading bacterium>
(1) Preculture Pseudonocardia dioxanivorans CB1190 which had been cryopreserved was thawed in a hot water bath at 37° C., and inoculated into the preculture medium shown below at 0.26 (v/v)%, 30° C., stirring number 230 rpm. The cells were shake-cultured for 5 days.
前培養培地:
グルコース 10g/L
酵母エキス(オリエンタル酵母工業製) 3g/L
リン酸二水素カリウム 0.5g/L
硫酸マグネシウム七水和物 0.5g/L
グルタミン酸ナトリウム 10g/L
硫酸鉄(II)七水和物10mg/L
pH6.0
Pre-culture medium:
Glucose 10g/L
Yeast extract (manufactured by Oriental Yeast Co., Ltd.) 3g/L
Potassium dihydrogen phosphate 0.5g/L
Magnesium sulfate heptahydrate 0.5 g/L
Sodium glutamate 10g/L
Iron (II) sulfate heptahydrate 10 mg/L
pH 6.0
(2)本培養
前培養後の培養液を以下に示す本培養培地に0.2(v/v)%で接種し、30℃、攪拌数230rpmで5日間振とう培養した。
(2) Main culture The culture solution after the pre-culture was inoculated into the main culture medium shown below at 0.2 (v/v)% and shake-cultured at 30° C. and 230 rpm for 5 days with shaking.
本培養培地:
グルコース 10g/L
酵母エキス(オリエンタル酵母工業製) 3g/L
リン酸二水素カリウム 0.5g/L
硫酸マグネシウム七水和物 0.5g/L
グルタミン酸ナトリウム 10g/L
硫酸鉄(II)七水和物 10mg/L
硫酸マンガン(II)五水和物 10mg/L
硫酸亜鉛七水和物 10mg/L
塩化コバルト(II)六水和物 10mg/L
1,4−ジオキサン−2−オン 1.0ml/L
pH6.0
Main culture medium:
Glucose 10g/L
Yeast extract (manufactured by Oriental Yeast Co., Ltd.) 3g/L
Potassium dihydrogen phosphate 0.5g/L
Magnesium sulfate heptahydrate 0.5 g/L
Sodium glutamate 10g/L
Iron (II) sulfate heptahydrate 10 mg/L
Manganese (II) sulfate pentahydrate 10 mg/L
Zinc sulfate heptahydrate 10 mg/L
Cobalt (II) chloride hexahydrate 10 mg/L
1,4-dioxan-2-one 1.0 ml/L
pH 6.0
<実施例2:1,4−ジオキサン分解菌の培養>
本培養培地に1,4−ジオキサン−2−オンを2.0ml/L添加した以外は、実施例1と同様にして培養を行った。
<Example 2: Culture of 1,4-dioxane-degrading bacterium>
Culture was carried out in the same manner as in Example 1 except that 2.0 ml/L of 1,4-dioxan-2-one was added to the main culture medium.
<実施例3:1,4−ジオキサン分解菌の培養>
本培養培地に1,4−ジオキサン−2,5−ジオンを1.0ml/L添加した以外は、実施例1と同様にして培養を行った。
<Example 3: Culture of 1,4-dioxane-degrading bacterium>
Culture was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1.0 ml/L of 1,4-dioxane-2,5-dione was added to the main culture medium.
<実施例4:1,4−ジオキサン分解菌の培養>
本培養培地にγ−バレロラクトンを0.3ml/L添加した以外は、実施例1と同様にして培養を行った。
<Example 4: Culture of 1,4-dioxane-degrading bacterium>
Culture was performed in the same manner as in Example 1 except that 0.3 ml/L of γ-valerolactone was added to the main culture medium.
<実施例5:1,4−ジオキサン分解菌の培養>
本培養培地にδ−バレロラクトンを0.3ml/L添加した以外は、実施例1と同様にして培養を行った。
<Example 5: Culture of 1,4-dioxane-degrading bacterium>
Culture was performed in the same manner as in Example 1 except that 0.3 ml/L of δ-valerolactone was added to the main culture medium.
<実施例6:1,4−ジオキサン分解菌の培養>
本培養培地にγ−ブチロラクトンを0.3ml/L添加した以外は、実施例1と同様にして培養を行った。
<Example 6: Culture of 1,4-dioxane-degrading bacterium>
Culture was performed in the same manner as in Example 1 except that 0.3 ml/L of γ-butyrolactone was added to the main culture medium.
<比較例1:1,4−ジオキサン分解菌の培養>
本培養培地から1,4−ジオキサン−2−オンを除いた以外は、実施例1と同様にして培養を行った。
<Comparative Example 1: Culture of 1,4-dioxane-degrading bacterium>
Culture was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1,4-dioxan-2-one was removed from the main culture medium.
<比較例2:1,4−ジオキサン分解菌の培養>
本培養培地から、1,4−ジオキサン−2−オンを除き、1,4−ジオキサン1.0ml/Lを添加した以外は、実施例1と同様にして培養を行った。
<Comparative Example 2: Culture of 1,4-dioxane-degrading bacterium>
Culturing was carried out in the same manner as in Example 1 except that 1,4-dioxan-2-one was removed from the main culture medium and 1.0 ml/L of 1,4-dioxane was added.
<試験例1:1,4−ジオキサン分解活性の評価>
実施例1〜6及び比較例1,2の本培養で得た培養液を遠心分離して菌体を分離し、0.05Mリン酸バッファーを用いて2回洗浄した。回収した菌体を、菌濃度が1.0g/Lとなるように0.05Mリン酸バッファーに再懸濁した。懸濁液に1,4−ジオキサンを10mg/Lで添加して反応液とし、30℃、攪拌数230rpmで2時間振とうした。
<Test Example 1: Evaluation of 1,4-dioxane decomposition activity>
The culture medium obtained in the main culture of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 was centrifuged to separate the cells, and the cells were washed twice with 0.05M phosphate buffer. The collected bacterial cells were resuspended in 0.05M phosphate buffer so that the bacterial concentration was 1.0 g/L. 1,4-dioxane was added to the suspension at 10 mg/L to prepare a reaction solution, which was shaken at 30° C. and a stirring rate of 230 rpm for 2 hours.
2時間の振とう前後の反応液について、ヘットスペースガスクロマトグラフィー質量分析法により1,4−ジオキサンの濃度を測定した。標準溶液には1,4−ジオキサン標準液(1mg/mlメタノール溶液、和光純薬工業)を適宜希釈して用い、絶対検量線法により検量線を作製した。 The concentration of 1,4-dioxane in the reaction solution before and after shaking for 2 hours was measured by the headspace gas chromatography mass spectrometry. A 1,4-dioxane standard solution (1 mg/ml methanol solution, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was appropriately diluted and used as the standard solution, and a calibration curve was prepared by the absolute calibration curve method.
(1)使用機器
装置:Agilent製 GC/MS 6890/5973N
ヘッドスペースサンプラー:Hewlett-Packard製 ヘッドスペースオートサンプラーHP7694
(2)分析条件
ヘッドスペースサンプラー
シリンジサイズ:2.5ml
インジェクション容量:2.0ml
オーブン:80℃ 20分
シリンジ温度:120℃
ガスクロマトグラフィー質量分析装置
カラム:フロンティアラボUltraALLOY-5 30m×0.25mmI.D. 膜厚:0.25μm
注入口温度:180℃
オーブン温度:35℃(5min)、その後10℃/min-200℃(5min)
ガス流量:2.0ml/min
スプリット比:1:10
試料量:0.5ml
イオン化法:EI
検出器モード:SIM (58, 88)
定量イオン:88
(1) Equipment used Equipment: Agilent GC/MS 6890/5973N
Headspace sampler: Hewlett-Packard headspace autosampler HP7694
(2) Analysis conditions Headspace sampler Syringe size: 2.5 ml
Injection capacity: 2.0ml
Oven: 80℃ 20 minutes Syringe temperature: 120℃
Gas Chromatography/Mass Spectrometer Column: Frontier Lab UltraALLOY-5 30m×0.25mm I.D. Film thickness: 0.25μm
Inlet temperature: 180℃
Oven temperature: 35℃(5min), then 10℃/min-200℃(5min)
Gas flow rate: 2.0 ml/min
Split ratio: 1:10
Sample amount: 0.5 ml
Ionization method: EI
Detector mode: SIM (58, 88)
Quantitative ion: 88
2時間の振とう前後の1,4−ジオキサンの濃度から1,4−ジオキサン分解菌による1,4−ジオキサンの除去率を算出した。結果を「表1」に示す。 From the concentration of 1,4-dioxane before and after shaking for 2 hours, the removal rate of 1,4-dioxane by 1,4-dioxane-degrading bacteria was calculated. The results are shown in "Table 1".
1,4−ジオキサン−2−オンの非存在下で本培養を行った比較例1で得られた菌体では1,4−ジオキサンの除去率はわずかに20%であった。 In the cells obtained in Comparative Example 1 in which main culture was performed in the absence of 1,4-dioxan-2-one, the removal rate of 1,4-dioxane was only 20%.
本培養に1,4−ジオキサンを添加した場合には、除去率48%となった(比較例2)。これは、1,4−ジオキサンによって菌体に1,4−ジオキサンの分解活性が誘導されたためと考えられた。 When 1,4-dioxane was added to the main culture, the removal rate was 48% (Comparative Example 2). It was considered that this was because 1,4-dioxane induced the decomposition activity of 1,4-dioxane in the cells.
比較例に対して、1,4−ジオキサン−2−オンの存在下で本培養を行った実施例1、2で得られた菌体では、1,4−ジオキサンの除去率は100%であった。
1,4−ジオキサン−2,5−ジオンの存在下で本培養を行った実施例3の場合は、除去率65%であった。
γ−バレロラクトンの存在下で本培養を行った実施例4の場合は、除去率35%であった。
δ−バレロラクトンの存在下で本培養を行った実施例5の場合は、除去率49%であった。
γ−ブチロラクトンの存在下で本培養を行った実施例6の場合は、除去率51%であった。
これらの結果から、環状エステル化合物の存在下で培養を行うことで、1,4−ジオキサンを用いることなく、これを用いた場合と同等以上の優れた1,4−ジオキサン分解活性を有する1,4−ジオキサン分解菌が得られることが明らかとなった。
In contrast to the comparative example, in the bacterial cells obtained in Examples 1 and 2 in which the main culture was performed in the presence of 1,4-dioxan-2-one, the 1,4-dioxane removal rate was 100%. It was
In the case of Example 3 in which the main culture was performed in the presence of 1,4-dioxane-2,5-dione, the removal rate was 65%.
In the case of Example 4 in which the main culture was carried out in the presence of γ-valerolactone, the removal rate was 35%.
In the case of Example 5 in which the main culture was carried out in the presence of δ-valerolactone, the removal rate was 49%.
In the case of Example 6 in which the main culture was performed in the presence of γ-butyrolactone, the removal rate was 51%.
From these results, by culturing in the presence of a cyclic ester compound, without using 1,4-dioxane, having 1,4-dioxane decomposing activity equivalent to or better than the case of using it, It was revealed that 4-dioxane-degrading bacteria can be obtained.
Claims (12)
請求項1又は2に記載の組成物を含む培地中で菌を培養する手順を含み、該組成物の非存在下で培養された菌に比して高い1,4−ジオキサン分解活性を有する菌を得る、培養方法。 A method for culturing a bacterium having 1,4-dioxane-degrading activity, comprising:
Look including the steps of culturing the microorganism in a medium containing a composition according to claim 1 or 2, having a non-existence higher than the bacteria cultured under 1,4-dioxane degradation activity of the composition A culture method for obtaining a bacterium.
請求項3〜7のいずれか一項に記載の培養方法により得られた菌と、1,4−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、1,4−ジオキサン分解処理方法。 A method for decomposing 1,4-dioxane, comprising:
A method for decomposing 1,4-dioxane, which comprises a step of bringing the bacterium obtained by the culturing method according to any one of claims 3 to 7 into contact with 1,4-dioxane.
請求項1又は2に記載の組成物を含む培養培地中で菌を培養する工程を含み、該組成物の非存在下で培養された菌に比して高い1,4−ジオキサン分解活性を有する菌を含む1,4−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法。 A method for producing a composition for 1,4-dioxane decomposition treatment, which comprises a bacterium having 1,4-dioxane decomposition activity,
Look including the step of culturing the bacteria in a culture medium comprising the composition of claim 1 or 2, the absence higher than the bacteria cultured under 1,4-dioxane degradation activity of the composition A method for producing a composition for decomposing 1,4-dioxane, which comprises a bacterium having the same .
請求項9記載の製造方法により得られた1,4−ジオキサン分解処理用組成物と、1,4−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、1,4−ジオキサン分解処理方法。 A method for decomposing 1,4-dioxane, comprising:
A method for decomposing 1,4-dioxane, which comprises a step of bringing the composition for decomposing 1,4-dioxane obtained by the production method according to claim 9 into contact with 1,4-dioxane.
請求項11記載の1,4−ジオキサン分解処理用組成物と、1,4−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、1,4−ジオキサン分解処理方法。 A method for decomposing 1,4-dioxane, comprising:
A method for decomposing 1,4-dioxane, comprising a step of bringing the composition for decomposing 1,4-dioxane according to claim 11 into contact with 1,4-dioxane.
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