JPH0367581A - フェノール資化性細菌 - Google Patents

フェノール資化性細菌

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JPH0367581A
JPH0367581A JP1202624A JP20262489A JPH0367581A JP H0367581 A JPH0367581 A JP H0367581A JP 1202624 A JP1202624 A JP 1202624A JP 20262489 A JP20262489 A JP 20262489A JP H0367581 A JPH0367581 A JP H0367581A
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JP
Japan
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phenol
pseudomonas putida
assimilating
strain
ability
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JP1202624A
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English (en)
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Shinichi Kajie
梶江 慎一
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Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り産業上の利用分野J 本発明は、シュードモナス・プチーダ (Pseudoaonas 匹■幻)に属し、製油所の
活性汚泥中より純粋分離した新規の細菌株及びその人工
変異株に関する。更に詳しくは、高濃度フェノールに耐
性であり、且つフェノールを含有する廃水中に生育し、
これを資化又は分解することを特徴とする細菌シュード
モナス・プチーダWAS−2及びシュードモナス・プチ
ーダWAS−20に関する。
[従来の技術] フェノールは、製油所1石炭ガスやコークスの製造工場
、フェノール樹脂製造工場、有機薬品工場などの廃水中
に含まれており、それ自体がもつ多くの微生物に対する
生育阻害又は殺菌作用のために、難生分解性汚染物質の
一つに数えられている。
フェノールを含む廃水の処理には、従来、化学的酸化、
溶媒抽出、活性炭吸着などの方法が採用されてきたが、
今日、多量に排出される該廃水の処理方法として、活性
汚泥やフェノール分解菌を使用する生物学的方法が操作
性及びコスト面で有利であると考えられている。
フェノール分解能を有する微生物には、例えば、シュー
ドモナス属、ノカルジア(Nocard ia )属、
バチルス(Bacillus)属、アシネトバクタ−(
Acinetobacter )馬などの細菌、オーレ
オバシティウム(^ureobasidius ) J
ll 、フサリウム(Fusarius)罠などの真菌
、及びトリコスポロン(Trichos oron) 
l、カンシタ(Candida ) IIなどの酵母が
知られている。特に、本発明に係る公知のシュードモナ
ス属細菌としては、シュードモナス・プチーダ8口(m
本と藤田、下水道協会誌。
第24巻、第273@、第27〜33頁、 1987年
)、シュードモナスQT31(C,マスキューら、バイ
オテクノロジー・レターズ、第9巻、第9号、第655
〜660頁、 1987年〉などが挙げられる。
[発明が解決しようとする課題] フェノール分解能を有する従来公知の上記シュードモナ
ス属細菌にあっては、無機塩培地中において分解し得る
フェノール濃度は最高1000〜1300q/IIであ
る、誘導期(lap phase)が長い、分解を完結
するまでに長時間を要する、フェノールに対する馴養期
間を長くとる必要があるなどの欠点を有していた。この
ことは、前記シュードモナス属細菌がフェノールに対す
る耐性能の低いことを意味している。そのために、培養
及びフェノール分解に多大の時間を費やさねばならず、
工業的実施に際しては、フェノール分解能及び耐性能の
高い微生物が望まれていた。
従って、フェノールを含有する多量の工場廃水を、フェ
ノール耐性且つ高活性の71ノール責化性細菌によって
効率的に安定に資化又は分解処理することは、産業上及
び環境汚染防止上意義のあることである。
本発明は、高11f[フェノールに耐性であり、且つフ
ェノールを資化又は分解する能力を有するフェノール資
化性細菌を製油所の活性汚泥より単離すること、更に紫
外線照射による突然変異法を使用して高いフェノール耐
性能を有する変異株を創製することによって、′n1度
フェノールを含有する■1i!y!!水の酸化的分解処
理を工業的に実施可能とするシュードモナス・プチーダ
に属するフェノール資化性4[菌を提供することを目的
としている。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、東燃(株)和歌山工場の製
油所活性汚泥中から、高濃度フェノールに対して耐性で
あり、且つフェノールを唯一の炭素源として生育し得る
フェノール資化性細菌なスクリーニングした。
500■/Iの濃度のフェノールを含有する無機塩培地
中で活性汚泥を集積培¥i(4回〉し、細菌の純化が進
んだ段階でフェノール寒天平板培地(フェノール金婚5
00■/j ) I:に単一コロニを形成させ、フェノ
ール資化性細菌8菌株を単離した。更に、この中からフ
ェノール分解能の最も高い1個の菌株を選択した。
このフェノール資化性細菌は、第1表に示す菌学的性質
を有し、この性質に基づき、BerQey’SManu
al of 5ystea+atic Bacteri
ology第1巻(Williams & Wilki
ns、 1984年)を参考にして、シュートモナス・
プチーダと同定され、シュードモナス・プチーダWAS
−2(平成元年8月3日付寄託、微工研菌寄第1092
4号、 FERN P−10924)と命名した。
第 1 表 第 表 (続き) 形  態 桿  菌 (0,8〜1.2X 2.0〜4.0%)運動性 鞭  毛 ダラム染色 胞子形成 好気的/嫌気的発育 硝酸塩の還元 脱窒反応 インドール生成 カタラーゼ オキシダーゼ ウレアーゼ ゼラチンの液化 クエン酸の利用 十 少数の極鞭毛 陰  性 好気性 + + + + 色素生成 (シュードモナス・ アガーF) + (水溶性、蛍光性 黄色色素〉 色素生成 (シュードモナス・ アガーP〉 0−Fテスト (Huah−Leifson法) 41℃における発育 生育の温度範囲 生育の0口範囲 β−ガラクトシダーゼ リジン・デカルボ キシラーゼ 酸化的 28℃付近く20〜37℃) が良好 pH7,0付近(4,0〜9.0) が良好 + 第  1 表 (続き) オルニチン◆デカルボ キシラーゼ + ポリ−β−ヒドロキシ 醋酸の蓄積 炭素源資化性 グルコース フルクトース マルトース ガラクトース キシロース マンニトール シュクロース ラクトース エスクリン クエン酸 p−ヒドロキシ安息香酸 フェノール シュードモナス・プチーダWAS−2は、1000■/
lの高濃度フェノールを含む無機塩培地で生育可能であ
り、フェノールを唯一の炭素源とする無機塩培地中、3
0℃でのバッチ式振盪通気培養によって20〜30時間
(誘導期12時間を含む)で1000■/Iの濃度のフ
ェノールをほぼ完全に分解し得る。また、WAS−2株
は、栄養培地〈ニュートリエンド・ブロス、旧fco社
〉中では、1000q/1以上の濃度のフェノールを資
化する能力を有している。
本発明のシュードモナス・プチーダWAS−2は、橋本
と藤田による上記文献中に記載のシュードモナス・プチ
ーダBHと較べて、硝酸塩還元が陽性であり、並びに炭
素源としてのキシロース、ガラクトース及びマルトース
に対して資化性を有する点で菌学的性質が異なること、
又、誘導期及びフェノール分解wFIIIiがより短い
ことから、両者は亙いに異なる菌株であると判断される
更に、本発明者は、フェノールに対するシュードモナス
・プチーダWAS−2の耐性能を改善する目的で、WA
S−2株に紫外線を照射し、突然変異誘発により、20
00j19 / Rの濃度のフェノールを含む無機塩培
地中での生育が可能である突然変異株を単一コロニーと
して分離し、この変異株をシュードモナス・プチーダW
へ5−2D (平成元年8月3日付寄託、微工研菌寄第
10925号、 FERNP−10925)と命名した
。WAS−2D株は、親株であるWAS−2株と同じ菌
学的性質を有しているが、フェノールを資化又は分解す
る能力はWAS−2株より高く、フェノールを唯一の炭
素源とする無機塩培地中、バッチ式振盪通気培養によっ
て、約48時間で200011I/ lの濃度のフェノ
ールをほぼ完全に分解する。
上記のようにして単離したシュードモナス◆プチーダW
AS−2又はWAS−2Dは、ニュート’JXント・7
0ス(Dirco Jl、# 0003−Of−6)中
、最適温度28℃で24時間継代培養〈2回)を行った
後、50ON / I!の濃度のフェノールを含有する
無機塩培地中に植菌し、同じ温度で更に24時間通気培
養を行って増殖させることが可能である。
無機塩培地は、リン酸水素−ナトリウム(341814
1゜リン酸水素二カリウム(641)1) 、 1iQ
Ilアンモニウム(201M) 、硫酸マグネシウム(
0,3+eH)、硫酸第一鉄(1μM〉、塩化亜鉛(1
μM)及び塩化カルシウム(10μM)を包含し、pH
を最終的に7.0に調整したものが好ましいが、あるい
は、活性汚泥装置の曝気槽内に流入させる原水を加圧蒸
気滅菌し、この中に最終濃度sooI1g/ Iとなる
ようにフェノールを添加したものも培地として使用し得
る。また、本発明のフェノール資化性ll薗を大量培養
する場合には、フェノールを含有する上記無機塩培地の
代わりに、炭素源無添加の1%(Wt/v01)濃度の
米ぬかを使用してもよい。
次に、上記に示す手順で大量に培養して得た本発明細菌
を、フェノールを含む廃水に添加して通気するか、又は
フェノールを含む廃水に馴養脅威した、本発明細菌を主
体とする活性汚泥を同様の廃水に加えて曝気することに
より、フェノール含有廃水を酸化的に分解処理すること
が可能である。
特に、WAS−20株は、フェノール耐性能が高いため
に、予めフェノールに対して馴養することなく直接廃水
処理に使用してもよい。
本発明のシュードモナス・プチーダWAS−2又はWA
S−2Dは、フェノールを最も好ましくは資化又は分解
し得るが、−クレゾール、p−ヒドロキシ安息香酸など
の水溶性置換フェノール類に対する資化能力も保持して
おり、本発明細菌を親株とする突然変異誘発によりこれ
らのフェノール類に対して耐性能及び分解能のより高い
変異株を創製し得ることも可能である。
【発明の効果] 本発明細菌は、高濃度フェノールに耐性であり、且つフ
ェノールに対する高い分解能を有している。
又、公知のフェノール資化性細菌と較べて、誘導期及び
フェノール分解時間がより短い。特に、変異株であるシ
ュードモナス・プチーダWAS−29は、無機塩培地に
において2000119/1の高濃度のフェノールを責
化し得、また必ずしもフェノール含有廃水中での馴養を
行う必要がないために、従来公知の微生物と比較してフ
ェノール耐性能にすぐれた細菌である。
従って、本発明l111Mを活性汚泥中に投入した場合
、フェノール含有廃水の浄化を改善することが期待され
る。更にまた、本発明l[Imの遺伝子工学的改良を行
う場合、宿主菌又は遺伝子供与体として有用であると予
想される。
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明する。
実施例 1 紫外線による突然変異誘発(シュードモナス・プチーダ
WAS−2Dの創製): 親株であるシュードモナス・プチーダWAS−2を、4
mのニュートリエンド・ブロス(旧fc。
社、 # 0003−01−6) 中、28℃テ2x1
G8m/#1e(D苗密度となるまで振盪培養を行った
後、菌体を遠心沈澱し、2I11の0.IH80304
水溶液に懸濁する。
この懸濁液に、紫外線源として15W殺菌灯を用いて3
5値の距離から15秒間紫外線を照射する。このとき、
菌体の生存率は1〜5%であった。紫外線照射後、菌体
を遠心沈澱し、28℃で24時間振盪培養する。次に、
0.1adの培養液を採取して500〜150019/
Iの濃度のフェノールを含むニュートリエンド・アガー
培地(Difco社、 # 0001−01−8)上に
接種し、28℃で24時間培養する。1000q#の濃
度のフェノールを含む前記培地上での増殖が、紫外線未
照射のコントロールに較べて最も良いものを突然変異株
として分離し、これをシュードモナス・プチーダWAS
−2Dと命名した。
実施例 2 フェノール資化性細菌の増殖: フェノール資化性細菌シュードモナス・プチーダWAS
−2又はWAS−20の単一コロニーを、5mのニュー
トリエンド・ブロス中に接種し、28℃で24時間振盪
培養する。更に、得られた菌体を、50−の新鮮なニュ
ートリエンド・ブロス中に植え継ぎ、28℃で24時時
間化培養を行った。このうち1150容量の培養物を、
500q/ lのフェノールを含(r 1000jd!
 +7)無機塩培地[34e14  NaH2PO4。
6418   K    HPO4、201N(N  
口 、)  2 So 4 。
0.318 MQSO4,1μHFe50  、 1μ
MZnCj2 、10μHCaCj2  :pH7,0
1ニ植菌し、28℃で24時間好気的に振盪培養する。
この結果、シュードモナス・プチーダWAS−2又はW
As−2Dの最終菌体濃度は、夫々5.8X 100個
/Id又は5.6X 100個/dであった。
実施例 3 シュードモナス・プチーダWAS−2によるフェノール
資化: 実施例2に記載の方法で増殖させたシュードモナス・プ
チーダWAS−2の培養物1150容量を、炭素源とし
てフェノール1000j19 / jを含む、実施例2
と同じ無機塩培地50dに接種し、30℃で好気的に振
盪(150rpm)培養を行う。12時間の誘導期を経
て良好な資化生育速度を示し、培養開始25時間後、培
養上清の残留フェノール濃度は0.5■/j!以下とな
り、同時に菌体は最大成育量に達した。
なお、フェノール残存量の測定は、4−アミノアンチピ
リンを使用するJIS K 0102−1971 (工
場排水試験方法)に従って行った。
実施例 4 シュードモナス・プチーダWAS−2Dによるフェノー
ル資化: 実施例2に記載の方法で増殖させたシュードモナス・プ
チーダWAS−20の培養物1150容量を、炭素源と
してフェノール20004 / 1を含む、実施例2と
同じ無機塩培地50−に接種し、28℃で好気的に振!
l(150rpm)培養を行う。15時間の誘導期を経
て良好な資化生育速度を示し、培養開始後48時間後、
培養上清の残留フェノール濃度は0.5 III/II
以下となり、同時に菌体は最大成育量に達した。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高濃度フェノールに耐性であり、且つ液中に含有
    するフェノールを資化又は分解する能力を有する細菌シ
    ユードモナス・プチーダ(¥Pseudomonasp
    utida¥)WAS−2。
  2. (2)無機塩培地において、1000mg/lの濃度の
    フェノールを資化し得る特許請求の範囲第1項に記載の
    シュードモナス・プチーダWAS−2。
  3. (3)高濃度フェノールに耐性であり、且つ液中に含有
    するフェノールを資化又は分解する能力を有する細菌シ
    ュードモナス・プチーダ(¥Pseudomonasp
    utida¥)WAS−2D。
  4. (4)無機塩培地において、2000mg/lの濃度の
    フェノールを資化し得る特許請求の範囲第3項に記載の
    シュードモナス・プチーダWAS−2D。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0880188A (ja) * 1995-08-25 1996-03-26 Canon Inc フェノール性化合物分解能を有する微生物の取得方法
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