JPS606197B2

JPS606197B2 - コリネバクテリウム属菌による微生物凝集剤の製造方法

Info

Publication number: JPS606197B2
Application number: JP23432382A
Authority: JP
Inventors: 隆一郎倉根; 智雄鈴木; 義昌高原
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1982-12-23
Publication date: 1985-02-16
Also published as: JPS59118089A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は微生物を凝集する微生物凝集剤ＮＯ．Ｃ−１の
製造方法に関し、より詳しくはコリネバクテリウム属に
属し、微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１生産能を有する菌を培
養して微生物凝集剤を製造するものである。

近年、都市下水、工場廃水等の浄化処理に活性汚泥法が
採用され効果を挙げているが、局員荷処理時などにいま
いまバルキング現象を起してしまう大きな欠点を有して
いる。

一旦、バルキング現象を起すと、これを回復させる有効
な手段はなく、活性汚泥が廃水中に混入して流去し、水
質を悪化させ、ついには曝気槽の廃水処理もできなくな
る。また、発酵工業における浮遊微生物の除去は極めて
困難で、発酵液から菌体をすみやかに分離することは一
つの大きな課題となっているのである。

本発明者らはこのような問題を解決するために先に自然
界より、微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１生産館を有するノカ
ルディア属菌を見出し、これを培養し得られた培養物か
ら微生物凝集斉肌ｏ．Ｃ−１を採取することに成功した
が、更にノカルディア属菌以外にも広く微生物を検索し
たところ、コリネバクテリウムに属する一菌株からも同
様の優れた微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１生産能を有するこ
とを認め本発明を完成させたものである。

本発明における微生物凝集剤ＮＯ．Ｃ−１生産菌はコリ
ネバクテリウム属に属する微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１生
産菌であればいずれでもよいが、その代表株はコリネバ
クテリウムＫＲ−２４０−１で、ＦＥＲＭ−ＰＮｏ．
３５２７として工業技術院微生物工業技術研究所に寄託
されている。

なお、本菌株の菌学的性質は以下のとおりである。

菌学的性質グラム染色＋運動性
一コロニーブイョン
培地色カロチノイド色光沢湿光沢なし形
なめらか、円形Ｒ−塔地（３’
〃Ｐ−培地■
〃ペン毛な
し細胞壁中のアミノ酸〆ゾージアミノピメリン酸＋ＬＬ−ジアミ
ノピメリン酸細胞分裂形態フラグメンティーション（一）Ｄ−フ
ラクトースＤ−ガラクトースグルコースイノシトールラクトースマニトールラフイノースＬ−ラムノースＬ−ソルボースシユークローストレハロースＤ−キシロース好気性下生育＋カタラ
ーゼ・
十オキシダーゼ菌体外ＤＮアーゼ
＋ウレアーゼ十セルラーゼ ○−ＦテストＦゼラチン液化硝酸還元ナイトレィト塔地コハク酸−ナイトレィト塔地硝酸呼吸抗酸性リトマスミルクアルカリリゾチーム耐
性十カゼイン分解デキスト
リン分解ｎ−ヘキサデカン資化性＋有機酸
資化性酢酸十クエ
ン酸十ギ酸
＋乳酸
＋オキザロ酢酸＋
コハク酸＋糖より酸の生成Ｄーアラビノースエリスリトール以上の菌学的性質からバージェ・マニアル（氏ｒ鋤′ｓ
Ｍａｎｕａｌ）第８版によりコリネバクテリウム魔と認
められ、コリネバクテリウムＫＲ−２４０一１、ＦＥＲ
Ｍ−ＰＮＯ．３５２７として工業技術院微生物工業技
術研究所に寄託されている。

次に本発明により得られる微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１の
理化学的性質は次のとおりである。

微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１の理化学的性質１物質の色
：白色２炭化温度：２４４〜２６５ｑ０（温度上昇速度：２
００／分）３元素分析：Ｃ：４４．９４％Ｈ：６５．５％０：４４．０９％Ｎ：４．４２％４溶解性：水に可溶、アセトン、アルコール等の有機
溶媒に不溶。

５赤外線吸収：スペクトルは図一１に示す通りである
。

この図面において、３３００弧‐１附近に炭水化物のＯ
Ｈの吸収があり、２９５０伽‐１附近に炭水化物ＣＨ、
ＣＨ２の吸収があり、１６３０〜１斑０肌‐１附近にべ
ブチド、アミノ酸のＣＯＮ日の吸収があり、８００〜１
２００肌‐１附近に多糖類特有の吸収パターンがみられ
る。これから本物費は糖（多糖類）とアミノ酸（蛋白、
ベプチド）を構成成分としているものと推定される。

６分子量数平均分子量４３０１（蛋白質換算分子量）重量平均
分子量２０２５７（蛋白質換算分子量）測定方法は水
系ＧＰＣ（高速液体クロマト）によっておこなった。

用いた機器はウオーターズＡＬＣ／ＧＰＧ型高速液体ク
ロマトグラフであり、検出器は島津ＳＰＤ−１型波長可
変検出器で波長を２２仇肌に設定し、カラムはＴＳＫ−
○２０００＄Ｗを用い、移動相は１／ＩＨＭーリン酸緩
衝液ｐＨ７．０、０．１Ｍ−ＫＣＬで移動させた。７
比旋光度〔Ｑ〕姿９３（リン酸緩衝液）＝ｏｏ試料６０の９／６泌（１／１５リン酸緩衝液ｐＨ７、０
．１Ｍ−ＫＧＬ）をカールッアィス０．００５ｏ型旋光
計５８９を用いて比旋光度を温度２０℃で測定したとこ
ろ、測定結果は十０．０１ｏであったが、読みとり誤差
範囲内（土０．０２ｏ）であったので〔Ｑ〕＝０であ
った。

′ ８紫外線吸収スペクトル（ｕｖ）図一２に示す如く、本物質は２８仇のに吸収部位位を持
っており、本物質の構成成分として蛋白（又はべプチド
）を持っている事を示している。

９呈色反応キサントプロティン反応（蛋白質反応）を行ったところ
、本物質は黄色に星色したことにより蛋白（又はべプチ
ド）を構成成分としていた。

アンスロン反応（糠類反応法）を行ったところ、本物質
は緑色に呈色したことにより、糖類を構成成分としてい
ることが判明した。

これらにより本物質は多糖蛋白（又はべプチド）と推定
された。

１０酸性・塩基・中性の区別Ｎｏ．Ｃ−１：ＰＨ７．５従って中性である以上の理化学的物質から本発明で得られる微生物凝集剤
Ｎｏ．Ｃ−１は糖（多糖）、アミノ酸（蛋白、ベプチド
）を主体とする多糖類蛋白であると推定れる。

本発明において、微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１を生産する
には、コリネバクテリウム属に属する微生物凝集剤Ｎｏ
．Ｃ−１生産菌が培養される。

培地としては、グルコース、庶糖、廃糖蜜、澱粉、デキ
ストリンなどの炭素源、硫安、尿素、塩安、ベプトン、
大豆分解物などの炭素源、その他無機塩類、ビタミン、
酵母エキスなどの栄養源が用いられる。培養は液体培養
でも固体培養でもよい。液体培養の場合は、ｐＨ＝４〜
９程度で、温度２０〜４０ｑｏの範囲で、通気蝿洋で行
われる。約１０日間の培養で培養を終了し、微生物凝集
剤Ｎｏ．Ｃ−１を含有する培養液を得る。固体培養の場
合は菌体を生理食塩水に懸濁、縄拝し、遠心分離によっ
て上燈液を得る。

液体培養の場合は直接遠心分離によって菌体を除去し、
上澄液を得る。この上燈液にエタノールなどの有機溶媒
を６０％以上添加し、沈澱物を遠心分離により回収する
。

この沈澱物は蒸溜水に溶解し、遠心分離し、清澄液部に
アセトンを加え、沈澱を生成させ、これを遠心分離によ
って回収し、精製物を得る。ここに得られた微生物凝集
剤Ｎｏ．Ｃ−１は白色の粉末で水にきわめてよく溶ける
。

また、これを微生物群の存在する水域に添加すれば、ご
く徴量で微生物を凝集することができる。従って、これ
を活性汚泥槽に徴量添加すれば、未然にデフロックを防
止することができ、廃水処理においてきわめて有用なも
のとなる。次に試験例により「本発明を更に具体的に説
明するが、活性汚泥におけるデフロック状態の定量法、
及び他微生物菌体の凝集効果の定量法は次のように行つ
た。

○’方法１（１‐１）処理液を適宜、蒸留水で希釈後、比色計にて
６６仇肌の波長で吸光度より濁度を求めた。

（１‐２）基質にフタル酸ェステルを用いた場合にはｎ
ーブタノール：エタノール：クロロホルム（１０：１０
：１）を２倍量加えフタル酸ェステルのにごりをけした
後０．Ｄ．６６０にて測定した。

‘１｝方法ロＳＶ３ｏ（活性汚泥容量）、ＭＢＳ（活性スラッジ濃度
）及びＳＶ１（汚泥容量示標）はＪＩＳ規格に従って測
定した。

他微生物菌体への凝集効果定量法斜面培養した菌体を蒸留水に懸濁後、各懸濁液を当量（
１．５の【）ずつ定面積一定の試験管にとり、室温下に
て１期時間静贋後、上からの透明部分（比色計０．Ｄ．
６６０の値：０．０００５以下）の長さを測定して求め
た。

（全容積の長さ２．５０弧）試験例１高濃度合成下水（ｇｕｃｏｓｅｌ．５％、ベプトン０．
０５％、リン酸１カリ０．０５％）でデフロック及びバ
ルキングをひきおこさせた活性汚泥に微生物凝集剤Ｎｏ
．Ｃ−１を加え、回復効果を調べた。

なお、培養は回分式により行った。

測定法はＪＩＳ規格（ＳＶ３ｏ）に従い、又、処理液の
混濁は０．Ｄ．６６０で測定した。

なお、添加したＮｏ．Ｃ−１は１０雌／３００凧【であ
った。

その結果は次の表１に示される。

表１試験例２シュウドモナス・アシドボランスを蒸溜水に懸濁し、０
．Ｄ．６６０の値が１．００になるようにした。

この懸濁液３の‘に、一方には実施例２で得られた微生
物凝集剤肌ｏ．Ｃ−１をとかし、他方は無添加として凝
集効果を測定した。その結果は次の表２に示される。

表２次に本発明の実施例を示す。

実施例１グルコース０．５％、硫安０．００２％、ＭｇＳ０４０
．００１％、ＫＨ２Ｐ０４０．０８％、Ｋ２ＨＰ０４０
．０８％、寒天１．５％を含む培地（ｐＨ＝７．０）を
作り、これにコリネバクテリウムＫＲ−２４０−１（Ｆ
ＥＲＭＮｏ．３５２７）を接種し、３０ｑｏで１０日間
培養した。

得られた菌体約５夕（緑菌体重量）を１００机の生理食
塩水に懸濁し、３時間室温で濃伴し、冷却遠心分離し、
上清液を得る。

この上情液に冷エタノールを最終濃度６０％になるよう
に加え、沈澱物を冷却遠○分離により回収する。

この沈澱物を少量の蒸溜水に溶かした後、再び、冷却遠
心を行い、不瀞性画分を除去し、可溶性画分を得る。こ
の可溶性画分に冷アセトンを最終濃度５０％になるよう
に加え、沈澱物を冷却遠心によって回収し、真空下にア
セトンを除去し、精製物を得た。

ここに約３燐の精製された微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１が
得られた。実施例２実施例１の培地より寒天のみを除いた液体済地２００泌
を５０物‘の三角コルベンに入れ、コリネバクテリウム
ＫＰ一２４０一１（ＦＦＲＭ一ＰＮｏ．３５２７）を
接種し、３０℃にて１０日間培養する。

この培養液を冷却遠心を行ない菌体を除去した培養上清
液を得る。この培養２００叫を出発物として実施例１と
同じ方法を用いて微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１を得た。

この量は７の９であった。

【図面の簡単な説明】図一１は本発明で得られた微生物凝集性物の赤外線吸収
スペクトルを示す図面である。縦軸に透過率、横軸に波数を示す。図一２は同様に微生
物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１の紫外線吸収スペクトルを示す。
縦軸に吸光度、横軸に波数を示す。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１コリネバクテリウム属に属し、微生物凝集剤Ｎｏ．
Ｃ−１生産能を有する菌を培養し、得られた培養物から
微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１を採取することを特徴とする
微生物凝集剤Ｎｏ．Ｃ−１の製造方法。