JPH07503408A - アシネトバクター種（ビコッカム）、アルスロバクター種及びロードコッカス種の菌株、ならびにそれら菌株を用いて油漏れ及び汚染を微生物学的に清浄化する方法 - Google Patents

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】 アシネトバクタ一種（ビコッカム）、アルスロバクタ一種及びロードコツカス種 の菌株、ならびにそれら菌株を用いて油漏れ及び汚染を微生物学的に清浄化する 方法挟街分野 本発明は概して微生物学に関し、そしてさらに特定的にはアシネトバクタ−（＾ ｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）種（ビコツカム；　ｂｉｃｏｃｃｕｍ）　、アルス ロバクタ−（＾ｒｔｈｒｏｂａｃＬｅｒ）種及びロードコツカス（Ｒｈｏｃｌｏ ｃｏｃｃｕｓ　）種の新規菌株、ならびに該菌株を用いて油漏れ及び汚染を微生 物学的に清浄化する方法に関する６前述の菌株は油産出地域、及び油製品を取り 扱う地域における生態学的状態の環境的回復において、ならびに土地の再開墾及 び水泡等の清浄化のために広範囲な応用の可能性がある。

１漿技酉 油の産出、貯蔵、輸送、処理及び利用の場所における油漏れにより引き起こされ る自然環境状態の生態学的侵害は、なお一層拡大してきている０世界の文献のデ ータによれば、年間子方トン未満の油が、世界中でタンカーの難破だけによって 海洋に放出される。そのような事故による油放出は生態系を形成している生活生 物を死滅させる原因であるが、その本来の姿の回復は炭化水素分解過程の開始を 伴う。油産出地域で農業用に供させている数千ヘクタールの肥沃な土壌及び牧場 地帯、漁業池及び水道水供給源が汚染される。油荷役後のタンカー油槽の洗浄も 重要な問題である。

石油炭化水素で生育する多数の種々のグループの微生物が発見されている。しか し１時間及び清浄化度についてのそれら微生物の清浄化能力は、殊に土壌及び水 の強度な汚染の場合には、全く満足できない。

油汚染を清浄化するために多数の種々な方法手段及びプロセスが現在使用されて おり、それらの中で特殊な地位は微生物学的処理方法によって占められている。

そのような方法は、微生物、細菌、酵母及びカビの使用を伴う。

現在の技術において公知であるものは、油汚染の土壌清浄化方法における天然菌 株シュードモナス・プチダ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｐｕｔｉｄａ　）　−３ ６の使用である。（ＵＳ、Ａ、１．４２８，８０９）。この方法によれば、清浄 化は該菌株の細菌培養物のバイオマスを油汚染に導入することにより行われる。

細菌培養物は硝酸塩形の窒素を含む無機栄養と一緒に導入される。入れられる培 養物の最小濃度は、平方メートル当たり０．５〜１リツトルの水性混合物の消費 量で、リットル当たり１０’ＷＪの細胞である。

この方法は土壌を油汚染から清浄化可能とさせる。しカル、使用される細菌培養 物は、欠乏供給炭水化物基質で増殖し、このものは、その基質の酸化に係る酵素 が油分解酵素以外のらのであるので最適なものではない。このことは、培養物を 別異の基質に適用させるために低い清浄化強度をもたらす。さらには該シュード モナス　１チダ一３６菌株は溶血及びゼラチナーゼ活性を特徴としており、これ は微生物の助力による自浄過程の発現を妨げる。

該方法で達成しうる清浄化度は高いが不適当に高い。その方法は限られた応用を 有し、土壌清浄化のみに適当である。さらには、この方法に含まれる硝酸塩形の 窒素の使用は、有毒硝酸イオンによる追加の環境汚染をもたらす。

隻理Ω皿示 新規な菌株を選択し、使用することにより、種々の汚染された対象物を、環境生 態状態に影響を与えることなく、高清浄化強度及び高清浄化度で清浄化可能とす るような油汚染及び漏れを清浄化するための生物学的方法を提供することは。

本発明の第一のかつ主要な目的である。

上記の目的は、本発明によりここに開示される新規な菌株、すなわち全ソ遺伝学 　微生物選択研究所における全ソ工業用微生物コレクションに１９９３年１月１ ９日に寄託されたアシネトバクタ−く＾ｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ　）種（ビコ ツカム：　ｂｉｃｏｃｃｕｍ）　Ｂ−６４４５、アルスロバクタ−（＾ｒｔｈｒ ｏｂａｃｔｅｒ　＞種Ｓ−１２１２及びロードコツカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕ ｓ　）種Ｓ−１２１３の新規菌株によって達成される。

ここに提案された菌株は、種々の化学ｆｌ１３ｆｆｉを有する広範囲の炭化水素 に関して強い酸化能力を有し、そして自然共同種に対しての良好な適応性によっ て特徴付けられる席生天然菌株である。

前述の菌株は、単独炭素源であり、それらは油の部分をなす広範囲の炭化水素類 、すなわち０８〜Ｃｘａ　ｎ−アルカン、シクロアルカン、芳香族炭化水素、ア スファルテン、租流動パラフィン混合物、樹脂状物質、石油、ディーゼル燃料留 分、燃料用重油及び原油くすべてで２５を越える原油成分）を同ｆヒ１一つる。

それらの微生物の生活活動の過程において、それらの菌株によって利用される炭 化水素は、細胞物質（タンパク質、脂肪、核酸、炭水化物）及び二酸化炭素に変 わり、次いでこれらは生物圏における物質変換の共通サイクル中へ組み入れられ る。一旦油製品の清浄化過程が完結すると、結果のバイオマスは、調節栄養機構 の作用の下に、自然の微生物共同種のサイクル中へ導入され、一方過剰量のバイ オマスは死滅し、腐生微生植物相の影響下に、土壌の腐植物質、あるいは水性動 物相によって消費される完全タンパク・ビタミンマスに変える。

これらの菌株は非病原性、非毒性であり、離溶活性を有しない。

提案されたアシネトバクタ一種（ビコッカム）Ｂ−６４４５菌株は、流通活性汚 泥から選択され、グラム陰性であり、下記の培養物形態及び生理学的生化学的特 性によって特徴付けられる。

穐暫轡府胆聾煎竹牲 肉汁寒天−Ｅでの細胞は運動性なく、若い培養物中では１．２〜１．８Ｘ１．５ 〜３．４μｍの寸法の短大ロッド状であり、３日間培養物中では１．５μｍの寸 法の球菌形状を有する。培養物は胞子を形成しない、肉汁寒天で３日生育したコ ロニーは丸い形状で平滑縁を有し、白ぽい色であり、光沢があり、サワークリー ム状稠度である。

生理学的・生′−的　性 真正好気性、有機栄養性、カタラーゼ陽性、オキシダーゼ陰性、ビタミン及び他 の生育因子の要求性なし、広範囲の培地ｐ　＋−１値（３，８〜８．５）及び温 度（１０〜３５℃）で生育。無機窒素を利用し、空中窒素を固定する。

提案されたロートコツカス種Ｓ−１２１３菌株は流通活性汚泥から選択され、ダ ラム陽性であり、下記の培養物形態及び生理学的　生化学的特性により特徴付け られる。

廣鬼↑ν引功ＪケＷ性 肉汁寒天上の細胞は、運動性なく、単一であり、短い卵形及びロッドで形状及び 寸法は可変、若い培養物の細胞は鎖状となることがあり、古い培養物の細胞は球 状菌の形となることがある。ロッドは寸法が１，０〜１．７μｍである。培養物 によって胞子形成されない。

肉汁寒天上で３日間生育したコロニーは、平滑縁をもつ丸形であり、明るいクリ ーム色であり、光沢があり、均一に隆起している。

１嘔宇竺二失化宇煎竹葺 真正好気性、有機栄養性、カタラーゼ陽性、オキシダーゼ陰性、ビタミン及びそ の他の生育因子を要求しない。広い範囲の培地ｐＨ値（３，０〜８．５）及び温 度（１０〜４３℃）で生育する。至適温度は２５〜３０°Ｃである。無機窒素を 利用する。

細菌培養物のバイオマスは、アシネトバクタ一種（ビコッカム）Ｂ−６４４５、 アルスロバクタ一種Ｓ−１２１２及びロードコツカス種Ｓ−１２１３の菌株を任 意の標準的な栄養培地、例えば窒素及びリン源及び微量元素を含む無機質栄養培 地で培養する通常技術を用いて得られる。そのような培地は例えばヘツチンガー ・キング培地であってよく、そこで炭素源として使用されるものは、炭水化物、 有機酸、アルコール、炭化水素、パラフィンまたは原油であってよい。細菌培養 条件も慣用的なものである。

本発明の主題は、油汚染または漏れに細菌培養物を導入することからなる油汚染 及び漏れを生物学的に清浄化するための方法でもあり、その際に、本発明によれ ば２その細菌培養物として使用されるものがアシオ、１−バクタ一種〈ビコッカ ム）Ｂ−６４４５、アルスロバクタ一種Ｓ−１２１２及び／またはロードコツカ ス種Ｓ−１２１，３の菌株であり、細菌培養物のバイオマスと油漏れ物との重量 比がそれぞれ１・１０〜１０５である。

前述のように、提案された菌株は、唯一の炭素源として原油及び油製品が用いら れている無機栄養培地での高い生育活性によって特徴付けられる。一旦その細菌 培養条件のバイオマスが油漏れに導入されると、その基質は細菌によって消費さ れ、かくして油製品が分解され、その結果、油漏れが排除され、汚染領域が清浄 化される。

前述の細菌培養物のバイオマスと油汚染または漏れとの重量比は、最適の比であ り、高度の清浄度〈９０〜１００％）に対処する。汚染された対象に導入される 細菌培養物のバイオマスの量が上記規定のものよりも低い場合には、清浄化過程 の時間が大きく延長され、一方前述の上限と比較してより多くの量の細菌培養物 バイオマスが使用されても、清浄化効率は増加せず、そして清浄化のコストが上 昇する。

清浄化されるべき対象が窒素及びリンの塩を含まない場合、または該塩が少量で あるときには、窒素及びリンの無機塩の存在下で生物学的清浄化を実施するのが 推奨されうる。

清浄化工程を強力化する目的で、清浄化を微量元素、すなわち鉄、亜鉛、マンガ ン及び／′またはマグネシウムの存在下で実施することも推奨されつる。これら の元素の存在は油の分解に寄与する。

無機添加剤（窒素、リン、カリウム、マグネシウム等々の源）の量は清浄化され る対象物の構成（すなわち土壌または水）によって左右され、本来のその対象物 におけるそれらの元素の濃度を測定し、油汚染の分解に必要な量に対するそれら の不足量を推定することにより、計算される。

ここに提案されている油汚染の生物学的清浄化方法は、汚染の程度に関係なくそ して高効率で汚染対象物を清浄化することを可能とする。提案された方法で達成 しうる清浄化の過程は１００％に達する。この方法は多目的方法であり、土壌、 自然及び人造水泡、工業廃水、ならびに種々の技術設備を清浄化するのに適当で ある。導入される細菌培養物のバイオマスは、何らかの添加剤の使用を必要とし ない。本発明により使用される無機塩は、細菌代謝過程中に完全に消費される。

細菌培養物バイオマスそれ自体は、自然の土壌微生物共同種中へ取り入れられ、 かくしてその農業上の状態を改善し、あるいは水泡の清浄化の場合にはプランク トンの追加供給源として役立つ。地下水の汚染は全く防止される。なんとなれば 提案されている自然細菌株は、真正好気性生物であり、これらは酸素の不存在下 で死滅し易いからである。本発明方法は、農地の再開墾及び漁業水域の清浄化の 過程を強化すること、すなわち農地及び水域を国家経済における通常的使用に戻 しそれと同時に環境衛生を与えることが可能である。

この方法はバイオマスの低消費によって特徴付けられる。

本北咀蟲員艮実施方私 油汚染及び漏れの生物学的清浄化の方法は技術的には簡単であり、以下のように して実施される。

かくして得られる細菌培養物のバイオマスは、その応用に応じて水性懸濁液、ペ ーストまたは粉末として使用される。従って、例えば、水泡を浄化するときには 粉末バイオマスを使用することが便宜であり、一方懸濁液またはペーストの形の バイオマスは土壌を浄化するときに使用されるべきである。

懸濁液及びペーストは原則として、それらを生産している企業に近い地域て使用 される６そのようなバイオマスの有効鍔命は（１５℃以下の温度で）８ケ月迄で ある。乾燥バイオマスは少なくとも２年の有効期間を有し、室温以下ゼロ以上の 温度の乾燥した場所でクラフト紙袋中で良好に貯蔵しうる帯黄灰色の微細なわず かに塊を含む粉末の外観である。

無機質添加剤が使用されるべきときには、それらは、バイオマスとの混合物で、 あるいは個々に水性溶液として適用される。

土壌、水、容器及びその他の物体の汚染された範囲は、多様な技術装置及び機械 、単位装置、消防列車、ヘリコプタ−または航空機を使ってならびに手によって 処理される。

提案された方法は、若干の場合には土壌をほぐさなければならないが土壌の層を 取り除かずに土壌処理のためのものである（例えば汚染された砂、碌または油含 浸土壌）。

水泡の清浄化は、汚染された表面へ細菌培養物のバイオマスを、例えば噴霧によ り適用することにより実施される。

容器類は、調製された懸濁液をそれらに入れ、次いで撹拌することにより清浄化 される。

本発明のさらなる理解のために、その実用的応用のいくつかの特定例を以下に示 す。

実施例１ １５０ｃｍの高さ及び直径５０ｃｍのタンクに、４重量％の食塩を含む水２００ １を満たし、その水面上に５ｍｍ厚の原油層（１ｋｇ）を拡げる１次いで、ロー ドコツカス種Ｓ−１２１３菌株の培養物の粉末状のバイオマス２０ｋｇをタンク 内容物へ添加する。バイオマスと油との重量比％は１：１０２である。タンク内 容物を空気泡立てにより撹拌する。２日間で、ｎ−アルカン類の含量は９２゜４ ％減少し、芳香族炭化水素の含量は９０．１％減少する。１００％の清浄化は７ 日間以内に完結される６ 実施例２ ２００ｅの容器の底及び壁を３ｋｇの油製品（ロシア産燃料重油）で汚染する。

容器は、１１当たり０．１ｇの絶乾バイオマスの濃度を有する懸濁液の形のアシ ネトバクタ一種Ｂ−６４４５の菌株でドープされた水（１００１）での機械的洗 浄に付される（バイオマスと燃料重油との重量比は１：１０’である）。容器に は下記の無機塩も添加される（ｇ／ｉ’　）　：ＮＨ，Ｈ，Ｐｏ、　１０ ＫＨ２Ｐ０．　１０　及び Ｍ　ｇ　Ｓ　Ｏ＋・７Ｈ２００，７。

２日間にｎ−アルカン類の含量は９３．７％減少され、芳香族炭化水素の含量は ８９６％減少される。１００％の清浄化は８日間で完結される。

実施例３ １２．５ｔの原油で汚染された１ヘクタールの地域（１２，５ｋｇ／ｍ２）を１ ２ｋｇの絶乾バイオマスの量のアルスロバクタ一種菌株Ｓ−１２１２の水性懸濁 液の形の細菌培養物のバイオマスでの単一処理に付す（バイオマスと油との重量 比は１：１０”である）。７日間で土壌表面に下記の変化が目視観察される：油 表面は、はっきりしなくなり、そして二酸化炭素発生により微小孔が明けられ、 色が黒から灰色を経て暗黄色にまで変わる。集成した土壌構成は強靭泥状コンシ スチンシイから特徴的な不快な臭気をもつ塊状コンシスチンシイに変わる。

１４日間で、土壌塊は不燃性となり、２１日間で油製品は化学分析により検出さ れず、小地域植物構成が再生される。清浄化度は実質的に１００％に相当する。

実施例４ ある油貯蔵ヤードの水泡（１ヘクタール）は１８３ｔの原油を含む、その水池を 、１２ｋｇの絶乾バイオマスを含むアルスロバクタ一種菌様Ｓ−１２１２の細菌 培養物のバイオマスの懸濁液で処理した後７日で（バイオマスと油との重量比は １：１．０５）、水面は二酸化炭素ガス発生によりもたらされる膨れを生じる。

油膜は次第に褐色、暗赤色、明るいオレンジ色となり、次いで分解して、細菌マ スの白ぽい集合体群により突き抜かれた早急に消失する節片となる。２０日間で 油膜が消失しく１００％清浄化）、水の透明性は３０日間で完全に回復される。

実施例５ ３００ｍ２の容量をもつ沈降溜槽は１．０〜１．５ｃｍの層厚を有する油製品（ 樹脂状物質、アスファルテン、原油）で汚染される。油製品の合計量は５５８ｋ ｇである。この沈降溜槽を、アシオ斗バクタ一種菌株（ｂｉｃｏｃｃｕｍ）　Ｂ −６４４５の細菌培養物のバイオマスのペーストでの羊−処理に付す、このペー ストは、２．５ｋｇの絶乾バイオマス（バイオマスと油との重量比は１：１０’ である）、５ｋｇの過リン酸塩、及び３ｋｇの硫酸アンモニウムを含む。２１日 間で溜槽の完全（１００％）な清浄化が生じる。

実施例６〜１１ 原油で汚染された水６００ｍ１を清浄化に付す６水を６個のフラスコにそれぞれ １００ｍ１分配し、そして各フラスコに１ｍｌの原油を添加する。これらのフラ スコを振どう機で清浄化に付す。この目的のために、各フラスコに窒素及びリン を含む塩類を添加する。次いて第１のフラスコにはアシネトバクタ一種菌様（ｂ ｉｃｏｃｃｕｓ）　Ｂ−６４４５（Ｉ　）の水性懸濁液、第２のフラスコにはロ ードコツカス種菌株Ｓ−１２１３（ＩＩ）の培養物のバイオマスの水性懸濁液、 第３のフラスコにはアルスロバクタ一種菌様Ｓｉ、２１２（Ｉｌｌ）の培養物の バイオマスの水性懸濁液、第４のフラスコには菌株■及び■の培養物のバイオマ ス混合物の水性懸濁液、第５のフラスコには菌株Ｉ及び■の混合物の培養物のバ イオマスの水性懸濁液、そして第６のフラスコには、菌株■、■及び■の混合物 の培養物のバイオマスの水性懸濁液を、添加する。すべての例において接種バイ オマスと油との重量比は、それぞれ、１　】０に等しい。

１０時間の一定撹拌後第１のフラスコにおける清浄化度は１５Ｃ３６、第２フラ スコで１３？≦、第３フラスコで１２°６、第４フラスコで７０％、第５フラス コで６５％、第６フラスコで６０％である。

２４時間の一定撹拌後、すべてのフラスコにおける清浄化度は１００％である。

工泉的座用ユ 提案された菌株は炭化水素油酸化活性によって特徴付けられ、油生産、油精製及 び若干の他の工業における生態学的状態の環境回復のために使用されうる。提案 された方法は、土地再耕作のための農業、水泡等の清浄性の回復、ならびに油及 び油製品の生産、加工、取扱い及び応用に関する国家経済の諸部門において広範 な応用を見出しうる。

国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　ロガチェヴア、ルフィナ・アレクサンドロフナ ロシア共和国１１４４６１、モスクワ、ウル・ヘルソンスカヤ、デー　７、コル プ　４、カーヴ工−４７８ （７２）発明者　セメノヴア、エレナ・ウラディミロフナロシア共和国１４２７ １１、モスコフスカヤ・オブル、ヴイドノエ、ペーエル・レニンスコゴ・コムソ モラ、デー　４、力一ヴ工一躬

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．全ソ遺伝学・微生物選択研究所における全ソ工業用微生物コレクションに１ ９９３年１月１９日にＮｏ．Ｂ−６４４５で寄託されたアシネトバクター種菌株 （ビコッカム）。
2. ２．全ソ遺伝学・微生物選択研究所における全ソ工業用微生物コレクションに１ ９９３年１月１９日にＮｏ．Ｓ−１２１２で寄託されたアルスロバクター種菌株 。
3. ３．全ソ遺伝学・微生物選択研究所における全ソ工業用微生物コレクションに１ ９９３年１月１９日にＮｏ．Ｓ−１２１３で寄託されたロードコッカス種菌株。
4. ４．油汚染または漏れに細菌培養物を導入することからなる油汚染及び漏れを微 生物学的に清浄化する方法であって、その細菌培養物として使用されるのは、全 ソ遺伝学・微生物選択研究所における全ソ工業用微生物コレクションに１９９３ 年１月１９日に寄託されたアシネトバクター種（ビコッカム）Ｂ−６４４５、ア ルスロバクター種Ｓ−１２１２及び／またはロードコッカス種Ｓ−１２１３の菌 株であり、該細菌培養物のバイオマスと油汚染との重量比がそれぞれ１：１０〜 １０５であることを特徴とする上記清浄化方法。
5. ５．微生物学清浄化を窒素及びリンの無機塩の存在下で実施することを特徴とす る請求の範囲４の方法。
6. ６．微生物学的清浄化を鉄、亜鉛、マンガン及び／またはマグネシウムの存在下 で実施することを特徴とする請求の範囲５の方法。