JP2955608B2 - 有機物分解微生物及びそれを用いた有機廃棄物処理方法 - Google Patents
有機物分解微生物及びそれを用いた有機廃棄物処理方法Info
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバチルス(Bacillus)菌に
属する有機物分解能を有する微生物及びそれを用いた有
機廃棄物処理方法に関するものである。
属する有機物分解能を有する微生物及びそれを用いた有
機廃棄物処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ゴミ処理に関する関心が日増しに高ま
り、現存のゴミ処理能力の限界が取沙汰される中、ゴミ
の減量化に寄与すべく各家庭や飲食店ごとに設置可能な
有機廃棄物（いわゆる生ゴミ）の処理装置が提供されて
いる。
り、現存のゴミ処理能力の限界が取沙汰される中、ゴミ
の減量化に寄与すべく各家庭や飲食店ごとに設置可能な
有機廃棄物（いわゆる生ゴミ）の処理装置が提供されて
いる。
【０００３】かかる生ゴミ処理装置は、例えば特開平４
−４０８４号公報に記載されたように、予め処理装置に
収容された有機物分解微生物が分泌する蛋白質分解酵素
（プロテアーゼ）や炭水化物分解酵素（アミラーゼ）に
よって生ゴミを水と炭酸ガスとに分解するものであり、
これによって該生ゴミの腐敗による悪臭の発生を防止し
ながらもゴミの減量化に寄与するものである。
−４０８４号公報に記載されたように、予め処理装置に
収容された有機物分解微生物が分泌する蛋白質分解酵素
（プロテアーゼ）や炭水化物分解酵素（アミラーゼ）に
よって生ゴミを水と炭酸ガスとに分解するものであり、
これによって該生ゴミの腐敗による悪臭の発生を防止し
ながらもゴミの減量化に寄与するものである。
【０００４】また、米ぬか中で真菌類を培養した場合、
発熱を伴って該米ぬか中の糖及び脂質が分解され、さら
に該分解効率は培養中の最高温度に関連があるとの報告
がなされている(Hamamatu, K. , Hasumi, F. , Okajim
a, I.(1993),Appl. Biochem.Biotechnol. 43, 141-14
5)。
発熱を伴って該米ぬか中の糖及び脂質が分解され、さら
に該分解効率は培養中の最高温度に関連があるとの報告
がなされている(Hamamatu, K. , Hasumi, F. , Okajim
a, I.(1993),Appl. Biochem.Biotechnol. 43, 141-14
5)。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来公
知の有機物分解微生物で生ゴミの分解処理を行おうとす
る場合、微生物の生育条件に処理容器内の環境を適合さ
せるために所要の加温装置を付加するか、あるいは時間
の経過とともに減少する微生物を補うために該微生物を
担持した媒体（例えば繊維質材料）を定期的に投入する
必要があるなど、該処理装置の維持に手間やコストがか
かる難点があった。
知の有機物分解微生物で生ゴミの分解処理を行おうとす
る場合、微生物の生育条件に処理容器内の環境を適合さ
せるために所要の加温装置を付加するか、あるいは時間
の経過とともに減少する微生物を補うために該微生物を
担持した媒体（例えば繊維質材料）を定期的に投入する
必要があるなど、該処理装置の維持に手間やコストがか
かる難点があった。
【０００６】しかも上記蛋白質分解酵素（プロテアー
ゼ）や炭水化物分解酵素（アミラーゼ）は適当な温度よ
りも高温となると活性度が著しく低下し、却って分解効
率が低下する難点があった。例えば、上記バチルス(Bac
illus)菌の分泌する蛋白質分解酵素の多くは温度５０℃
では１５分で失活することが知られている。
ゼ）や炭水化物分解酵素（アミラーゼ）は適当な温度よ
りも高温となると活性度が著しく低下し、却って分解効
率が低下する難点があった。例えば、上記バチルス(Bac
illus)菌の分泌する蛋白質分解酵素の多くは温度５０℃
では１５分で失活することが知られている。
【０００７】さらに、上記真菌類による米ぬかの分解処
理に関する実験では、最高温度（約５０℃）に達するま
でに約４日間も要しており、上記真菌類に生ゴミを分解
処理させることは実用上問題がある。また、処理の対象
となる物質は必ずしも米ぬかのように脂質を豊富に含み
熱量の高い物質だけでなく、野菜くずやオカラのような
低カロリの有機廃棄物である場合も多く、処理効率がさ
らに低下する懸念がある。
理に関する実験では、最高温度（約５０℃）に達するま
でに約４日間も要しており、上記真菌類に生ゴミを分解
処理させることは実用上問題がある。また、処理の対象
となる物質は必ずしも米ぬかのように脂質を豊富に含み
熱量の高い物質だけでなく、野菜くずやオカラのような
低カロリの有機廃棄物である場合も多く、処理効率がさ
らに低下する懸念がある。
【０００８】本発明は上記従来の事情に鑑みてなされた
ものであって、生ゴミ等の有機廃棄物の分解能力を向上
する有機物分解微生物及びそれを利用した有機廃棄物処
理方法を提供することを目的とするものである。
ものであって、生ゴミ等の有機廃棄物の分解能力を向上
する有機物分解微生物及びそれを利用した有機廃棄物処
理方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の手段を採用する。すなわち、バチ
ルス(Bacillus)菌に属し、微生物の生理学的性質のＶＰ
テストが陽性、生育ｐＨ範囲が５．８〜８．５、塩化ナ
トリウム１０％存在下での耐性が陽性で、温度５０℃以
上においても高度のプロテアーゼ活性を維持する有機物
分解微生物ＨＲ−２（生工研菌寄第１４１１５号），同
ＨＲ−６（生工研菌寄第１４１１６号）である。
めに、本発明は以下の手段を採用する。すなわち、バチ
ルス(Bacillus)菌に属し、微生物の生理学的性質のＶＰ
テストが陽性、生育ｐＨ範囲が５．８〜８．５、塩化ナ
トリウム１０％存在下での耐性が陽性で、温度５０℃以
上においても高度のプロテアーゼ活性を維持する有機物
分解微生物ＨＲ−２（生工研菌寄第１４１１５号），同
ＨＲ−６（生工研菌寄第１４１１６号）である。
【００１０】また、上記有機物分解微生物ＨＲ−２及び
／またはＨＲ−６は有機廃棄物処理に利用することがで
き、その場合には有機物分解微生物ＨＲ−２及び／また
はＨＲ−６を収容した処理容器に有機廃棄物を投入し、
好気的環境を保持する。
／またはＨＲ−６は有機廃棄物処理に利用することがで
き、その場合には有機物分解微生物ＨＲ−２及び／また
はＨＲ−６を収容した処理容器に有機廃棄物を投入し、
好気的環境を保持する。
【００１１】さらに、上記処理容器に繊維質材料を投入
することも望ましい。
することも望ましい。
【００１２】
【作用】下記の菌学的性質に基づけば上記有機物分解微
生物ＨＲ−２，ＨＲ−６（以下分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−
６と記載する）は、共にバチルス・ズブチルス(Bacillu
s subtillis)菌に近いバチルス(Bacillus)菌に属するも
のと同定される。
生物ＨＲ−２，ＨＲ−６（以下分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−
６と記載する）は、共にバチルス・ズブチルス(Bacillu
s subtillis)菌に近いバチルス(Bacillus)菌に属するも
のと同定される。
【００１３】すなわち、分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６より
分泌された蛋白質分解酵素は温度５０℃以上においても
高度の活性状態を維持し、在来のバチルス・ズブチルス
(Bacillus subtillis)とは全く異なる性質を備える。
分泌された蛋白質分解酵素は温度５０℃以上においても
高度の活性状態を維持し、在来のバチルス・ズブチルス
(Bacillus subtillis)とは全く異なる性質を備える。
【００１４】従って、遺伝子レベルでの解析結果が得ら
れていない現時点では菌学的性質のみによって種レベル
を断定することを保留し、属レベルだけを特定するよう
にしている。
れていない現時点では菌学的性質のみによって種レベル
を断定することを保留し、属レベルだけを特定するよう
にしている。
【００１５】分解菌ＨＲ−２／ＨＲ−６〔下記各項目の
「／」左はＨＲ−２、同右はＨＲ−６の性質を示す〕の
菌学的性質は以下の通りである。 (a) 形態 (1) 形状 ：桿状／桿状 大きさ ：２×２μｍ／２．５×０．５μｍ (2) 運動性 ：＋／＋ (3) 胞子形成能 ：＋／＋ 形状 ：円柱状／長楕円又は円柱状 部位 ：中心部または端部／中心部または端部 (4) グラム染色性 ：＋／＋ (b) 培養的性質 ○寒天平板培養（30℃,24 時間） 形状 ： 略円形／略円形 ***状態 ： 平板状／中央部が*** 色調 ： 白色／白色 光沢 ： 不透明／皺あり (c) 生理学的性質 (1) ＶＰテスト ： ＋／ (＋) (2) デンプンの加水分解：＋／＋ (3) クエン酸の利用： (＋) ／＋ (4) カタラーゼ： ＋／＋ (5) オキシダーゼ： ＋／＋ (6) 生育温度範囲： 20〜50℃／20〜50℃ (7) 生育pH範囲： 5.8 〜8.5 ／5.8 〜8.5 (8) 酸素の要求性： ＋／＋ (9) Ｏ−Ｆテスト ND／ND
*ND:断定不能 (10)グルコースからの酸及びガスの生成 酸の生成 ＋／＋ ガスの生成 ？／− (11)カゼインの分解 ： ＋／＋ (12)ゲラチン分解 ： ＋／＋ (13)タイロシン分解 ： −／− (14)プロテアーゼ活性： ＋／＋ (15)塩化ナトリウム耐性： ＋／＋（１０％溶液） 上記分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６は有機廃棄物の分解処理
に有用であり、有機廃棄物とともに所定の容器内に収容
することにより、該処理の開始後８時間以内に６０℃以
上の分解温度に達し、さらに時間の経過とともに該分解
温度は７０℃を超え、該分解処理の完了に近づくと容器
内温度は次第に低下する。しかも、上記温度下において
も生育し高度のプロテアーゼ活性を呈する。
「／」左はＨＲ−２、同右はＨＲ−６の性質を示す〕の
菌学的性質は以下の通りである。 (a) 形態 (1) 形状 ：桿状／桿状 大きさ ：２×２μｍ／２．５×０．５μｍ (2) 運動性 ：＋／＋ (3) 胞子形成能 ：＋／＋ 形状 ：円柱状／長楕円又は円柱状 部位 ：中心部または端部／中心部または端部 (4) グラム染色性 ：＋／＋ (b) 培養的性質 ○寒天平板培養（30℃,24 時間） 形状 ： 略円形／略円形 ***状態 ： 平板状／中央部が*** 色調 ： 白色／白色 光沢 ： 不透明／皺あり (c) 生理学的性質 (1) ＶＰテスト ： ＋／ (＋) (2) デンプンの加水分解：＋／＋ (3) クエン酸の利用： (＋) ／＋ (4) カタラーゼ： ＋／＋ (5) オキシダーゼ： ＋／＋ (6) 生育温度範囲： 20〜50℃／20〜50℃ (7) 生育pH範囲： 5.8 〜8.5 ／5.8 〜8.5 (8) 酸素の要求性： ＋／＋ (9) Ｏ−Ｆテスト ND／ND
*ND:断定不能 (10)グルコースからの酸及びガスの生成 酸の生成 ＋／＋ ガスの生成 ？／− (11)カゼインの分解 ： ＋／＋ (12)ゲラチン分解 ： ＋／＋ (13)タイロシン分解 ： −／− (14)プロテアーゼ活性： ＋／＋ (15)塩化ナトリウム耐性： ＋／＋（１０％溶液） 上記分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６は有機廃棄物の分解処理
に有用であり、有機廃棄物とともに所定の容器内に収容
することにより、該処理の開始後８時間以内に６０℃以
上の分解温度に達し、さらに時間の経過とともに該分解
温度は７０℃を超え、該分解処理の完了に近づくと容器
内温度は次第に低下する。しかも、上記温度下において
も生育し高度のプロテアーゼ活性を呈する。
【００１６】上記有機廃棄物の分解処理に際しては、例
えば籾殻、木粉等の繊維質材料を混入することが望まし
く、これによって上記分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６の生育
に適当な容器内湿度を維持することができ、処理効率が
高まる。
えば籾殻、木粉等の繊維質材料を混入することが望まし
く、これによって上記分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６の生育
に適当な容器内湿度を維持することができ、処理効率が
高まる。
【００１７】また、上記分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６は人
畜に無害であり、分解処理後また分解途上の処理物を肥
料や飼料に転用することもできる。
畜に無害であり、分解処理後また分解途上の処理物を肥
料や飼料に転用することもできる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明について実施例に基づいて説明
する。本発明にかかる分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６のプロ
テアーゼ活性の温度特性を検証するために以下の実験を
行った。
する。本発明にかかる分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６のプロ
テアーゼ活性の温度特性を検証するために以下の実験を
行った。
【００１９】後述する培地で培養した分解菌ＨＲ−２，
ＨＲ−６の各々を３％スキムミルク溶液１００mlに浮遊
させ、３０℃で２４時間培養した後、該スキムミルク溶
液より菌体を除去し、さらに０．４５μm メッシュのフ
ィルターで濾過した。上記のようにして得られた濾過液
から菌体外蛋白質分解酵素の粗酵素溶液１mlを採取し、
これに４．３％Hammarstenカゼイン３mlを加え、３０℃
及び５３℃で２時間保持した後、１０％トリクロル酢酸
を加える。これによって、上記酵素による蛋白質（カゼ
イン）分解反応を停止させるとともに、未分解のカゼイ
ンを沈殿させ、カゼインの分解により生成した低級アミ
ノ酸や各種ペプチドだけが溶存する上澄み液が得られ
る。
ＨＲ−６の各々を３％スキムミルク溶液１００mlに浮遊
させ、３０℃で２４時間培養した後、該スキムミルク溶
液より菌体を除去し、さらに０．４５μm メッシュのフ
ィルターで濾過した。上記のようにして得られた濾過液
から菌体外蛋白質分解酵素の粗酵素溶液１mlを採取し、
これに４．３％Hammarstenカゼイン３mlを加え、３０℃
及び５３℃で２時間保持した後、１０％トリクロル酢酸
を加える。これによって、上記酵素による蛋白質（カゼ
イン）分解反応を停止させるとともに、未分解のカゼイ
ンを沈殿させ、カゼインの分解により生成した低級アミ
ノ酸や各種ペプチドだけが溶存する上澄み液が得られ
る。
【００２０】従って、上記上澄み液中の低級アミノ酸や
各種ペプチドの溶存量には上記菌体外蛋白質分解酵素の
活性度が反映され、かかる上澄みの２６０nm吸光度を以
て該活性度とすることができる。
各種ペプチドの溶存量には上記菌体外蛋白質分解酵素の
活性度が反映され、かかる上澄みの２６０nm吸光度を以
て該活性度とすることができる。
【００２１】すなわち、上記実験によれば、５３℃に保
持した試料では採取直後より０．８ポイント増加した。
これは３０℃に保持した試料における吸光度の３．６倍
に相当し、上記５３℃に保持した試料の方が３０℃に保
持した試料よりも高いプロテアーゼ活性を有しているこ
とがわかる。
持した試料では採取直後より０．８ポイント増加した。
これは３０℃に保持した試料における吸光度の３．６倍
に相当し、上記５３℃に保持した試料の方が３０℃に保
持した試料よりも高いプロテアーゼ活性を有しているこ
とがわかる。
【００２２】また分解菌ＨＲ−６における同様の比較に
よれば５３℃に保持した試料では採取直後より２時間後
の吸光度が３．９ポイントの増加した。これは３０℃に
保持した試料の吸光度の３．７倍に相当した。
よれば５３℃に保持した試料では採取直後より２時間後
の吸光度が３．９ポイントの増加した。これは３０℃に
保持した試料の吸光度の３．７倍に相当した。
【００２３】但し、以上の実験においては採取した粗酵
素溶液１ml中の菌体外蛋白質分解酵素の絶対量を測定し
ていないため、分解菌ＨＲ−２、ＨＲ−６相互のプロテ
アーゼ活性の優劣を上記吸光度の増加ポイントの単純な
比較によって決定することは危険である。
素溶液１ml中の菌体外蛋白質分解酵素の絶対量を測定し
ていないため、分解菌ＨＲ−２、ＨＲ−６相互のプロテ
アーゼ活性の優劣を上記吸光度の増加ポイントの単純な
比較によって決定することは危険である。
【００２４】尚、上記実験に使用された分解菌ＨＲ−
２，ＨＲ−６は、１ｌの水に、バクトペプトン:5.0g
，酵母エキス:1.0g ， CaCl2・2H2O:0.1g ，MgS
O4 ・7H 2O:0.7g ，NH4Cl1.0g ，K2HPO4:35mg ，K
H2PO4:15mg を混合して得られた培地（２気圧、１２０
℃、２０分間の蒸気圧滅菌処理済）に各々接種し、ｐＨ
７．５，温度３０℃で２４時間保持して一次培養を行
い、さらに１００mlの新しい培地（組成は上記の通り）
でさらに２４時間培養した後、遠心分離機で分解菌ＨＲ
−２，ＨＲ−６だけを集菌し、５０ｍＭのリン酸緩衝液
（ｐＨ７．５）で２回洗浄して抽出した。
２，ＨＲ−６は、１ｌの水に、バクトペプトン:5.0g
，酵母エキス:1.0g ， CaCl2・2H2O:0.1g ，MgS
O4 ・7H 2O:0.7g ，NH4Cl1.0g ，K2HPO4:35mg ，K
H2PO4:15mg を混合して得られた培地（２気圧、１２０
℃、２０分間の蒸気圧滅菌処理済）に各々接種し、ｐＨ
７．５，温度３０℃で２４時間保持して一次培養を行
い、さらに１００mlの新しい培地（組成は上記の通り）
でさらに２４時間培養した後、遠心分離機で分解菌ＨＲ
−２，ＨＲ−６だけを集菌し、５０ｍＭのリン酸緩衝液
（ｐＨ７．５）で２回洗浄して抽出した。
【００２５】さらに、オカラだけに分解菌ＨＲ−６を作
用させる以下のような実験を行った。すなわち、乾燥重
量14.5mgの分解菌ＨＲ−６を、14.5mgのスキムミルクを
含有する50mlの蒸留水中において、好気性、温度３０℃
の条件の下で２４時間にわたる培養を行った。
用させる以下のような実験を行った。すなわち、乾燥重
量14.5mgの分解菌ＨＲ−６を、14.5mgのスキムミルクを
含有する50mlの蒸留水中において、好気性、温度３０℃
の条件の下で２４時間にわたる培養を行った。
【００２６】さらにクリーンベンチ内で、上記培養液と
３５０ｇの滅菌済のオカラとを良く混合し、３０℃に設
定した恒温槽内に配置されたジュワーフラスコ内に収容
した。該ジュワーフラスコ内のオカラ培地に対する雑菌
の侵入や温度損失を防止するために蒸気殺菌済の脱脂綿
で上記オカラ培地表面を覆い、ジュワーフラスコ内に配
置した温度計で所定時間毎に温度測定を行った。
３５０ｇの滅菌済のオカラとを良く混合し、３０℃に設
定した恒温槽内に配置されたジュワーフラスコ内に収容
した。該ジュワーフラスコ内のオカラ培地に対する雑菌
の侵入や温度損失を防止するために蒸気殺菌済の脱脂綿
で上記オカラ培地表面を覆い、ジュワーフラスコ内に配
置した温度計で所定時間毎に温度測定を行った。
【００２７】図１は上記ジュワーフラスコ内の温度変化
を示すグラフであり、上記オカラ培地の温度変化は図中
●でプロットした曲線に対応する。尚、図１中、○でプ
ロットした曲線は、上記培養液に殺菌剤として０．０５
％のアジ化ナトリウムを添加した上で、オカラ培地に接
種し、該オカラ培地の温度変化を示すものである。
を示すグラフであり、上記オカラ培地の温度変化は図中
●でプロットした曲線に対応する。尚、図１中、○でプ
ロットした曲線は、上記培養液に殺菌剤として０．０５
％のアジ化ナトリウムを添加した上で、オカラ培地に接
種し、該オカラ培地の温度変化を示すものである。
【００２８】図１によれば、測定開始から４時間が経過
するまでは、上記恒温槽の設定温度３０℃より変化しな
いが、その後は毎時３℃の割合で急激な温度上昇が見ら
れ、上記接種から１５時間後には最高温度（５５．９
℃）に達し、この後２４時間は５０℃以上の温度を保持
した。
するまでは、上記恒温槽の設定温度３０℃より変化しな
いが、その後は毎時３℃の割合で急激な温度上昇が見ら
れ、上記接種から１５時間後には最高温度（５５．９
℃）に達し、この後２４時間は５０℃以上の温度を保持
した。
【００２９】一方、上記アジ化ナトリウムを添加したオ
カラ培地においては温度変化は全く見られなかった。ま
た、上記分解菌ＨＲ−６を接種したオカラ培地１００ｇ
に、５０mMのリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)100mlを添加
し、菌外プロテアーゼを抽出し、これを粗酵素溶液とし
た。該抽出にあたっては、分解菌ＨＲ−６を接種直後
と、該接種から１０時間後とに対応する２種類の粗酵素
溶液を得た。
カラ培地においては温度変化は全く見られなかった。ま
た、上記分解菌ＨＲ−６を接種したオカラ培地１００ｇ
に、５０mMのリン酸カリウム緩衝液(pH7.5)100mlを添加
し、菌外プロテアーゼを抽出し、これを粗酵素溶液とし
た。該抽出にあたっては、分解菌ＨＲ−６を接種直後
と、該接種から１０時間後とに対応する２種類の粗酵素
溶液を得た。
【００３０】さらに、4.3 ％のHammerstenカゼインを含
有する５０mMのリン酸カリウム緩衝液６mlに上記粗酵素
溶液２mlを添加するようにして反応液を調製し、反応を
開始させた。該反応条件は、４５℃及び６０℃の温度の
下で２０分間保持する。
有する５０mMのリン酸カリウム緩衝液６mlに上記粗酵素
溶液２mlを添加するようにして反応液を調製し、反応を
開始させた。該反応条件は、４５℃及び６０℃の温度の
下で２０分間保持する。
【００３１】上記調製直後及びそれより２０分間経過後
の反応液を１ml採取し、さらに低温の10％トリクロル酢
酸を0.5ml 添加して反応を停止させ、両者間での波長28
0nm紫外線の吸光度の変化量より、１０分当たりの変化
量を算出し、これを菌外プロテアーゼ活性度１単位とし
た。
の反応液を１ml採取し、さらに低温の10％トリクロル酢
酸を0.5ml 添加して反応を停止させ、両者間での波長28
0nm紫外線の吸光度の変化量より、１０分当たりの変化
量を算出し、これを菌外プロテアーゼ活性度１単位とし
た。
【００３２】下記表１は上記菌外プロテアーゼ活性度の
測定結果であり、４０℃に保持した反応液は、分解菌Ｈ
Ｒ−６の接種直後であるか、接種後１０時間を経過した
かを問わず、６０℃に保持した反応液よりも菌外プロテ
アーゼ活性度が低いことを示している。また、本来分解
菌ＨＲ−６の接種直後のオカラ培地よりも該接種後１０
時間を経過したオカラ培地の方が菌外プロテアーゼ量が
多いと考えられるにも関わらず、反応液を４０℃に保持
した場合には０．１ポイントの違いしか認められなかっ
た。
測定結果であり、４０℃に保持した反応液は、分解菌Ｈ
Ｒ−６の接種直後であるか、接種後１０時間を経過した
かを問わず、６０℃に保持した反応液よりも菌外プロテ
アーゼ活性度が低いことを示している。また、本来分解
菌ＨＲ−６の接種直後のオカラ培地よりも該接種後１０
時間を経過したオカラ培地の方が菌外プロテアーゼ量が
多いと考えられるにも関わらず、反応液を４０℃に保持
した場合には０．１ポイントの違いしか認められなかっ
た。
【００３３】一方、６０℃に反応液を保持した場合に
は、接種後１０時間を経過したオカラ培地より採取した
反応液は、接種直後のオカラ培地より採取した反応液よ
りも０．９ポイントの菌外プロテアーゼ活性の上昇がみ
られた。
は、接種後１０時間を経過したオカラ培地より採取した
反応液は、接種直後のオカラ培地より採取した反応液よ
りも０．９ポイントの菌外プロテアーゼ活性の上昇がみ
られた。
【００３４】さらに、上記吸光度測定と同時に生存個体
数（混合物の水１mlを寒天培地に流し込み、３７℃で２
日間培養後に形成された生菌数）を平板計数法によって
計数したところ、６０℃に保持した試料では３．４×１
０9 cfu/mlのコロニー数が確認され、この個体数は４０
℃に保持した試料の８０倍に達していた。
数（混合物の水１mlを寒天培地に流し込み、３７℃で２
日間培養後に形成された生菌数）を平板計数法によって
計数したところ、６０℃に保持した試料では３．４×１
０9 cfu/mlのコロニー数が確認され、この個体数は４０
℃に保持した試料の８０倍に達していた。
【００３５】上記図１及び表１に示す実験結果に基づい
て、分解菌ＨＲ−６の発熱の要因について考察してみる
と、菌外プロテアーゼ活性と細胞の活性度との間に何ら
かの相関性が存在するものと推定される。従って、上記
のような発熱は分解菌ＨＲ−６の増殖によるばかりでな
く、高温における高い菌外プロテアーゼの活性によって
オカラ培地が刺激をうけることに起因することを示して
いる。
て、分解菌ＨＲ−６の発熱の要因について考察してみる
と、菌外プロテアーゼ活性と細胞の活性度との間に何ら
かの相関性が存在するものと推定される。従って、上記
のような発熱は分解菌ＨＲ−６の増殖によるばかりでな
く、高温における高い菌外プロテアーゼの活性によって
オカラ培地が刺激をうけることに起因することを示して
いる。
【００３６】さらに、上記図１に示す実験におけるオカ
ラ培地の組成を、分解菌ＨＲ−６接種直後と２４時間経
過後との２回にわたって測定し、結果を下記表２に示
す。尚、各成分の測定要領は下記の通りである。
ラ培地の組成を、分解菌ＨＲ−６接種直後と２４時間経
過後との２回にわたって測定し、結果を下記表２に示
す。尚、各成分の測定要領は下記の通りである。
【００３７】(a) 含有水分：培養液を添加したオカラの
元の重量と、１３５℃、４時間の乾燥処理後の乾燥重量
との差より算出、 (b) タンパク質：ケルダール法による窒素滴定より窒素
量を測定し、換算係数5.71により該窒素量よりタンパク
質量を換算、 (c) 脂質：acid digestion法により測定、 (d) 灰分： 550℃までの昇温後の重量測定、 (e) 炭水化物：100 より上記(1) 〜(4) の測定結果の総
和を減算。
元の重量と、１３５℃、４時間の乾燥処理後の乾燥重量
との差より算出、 (b) タンパク質：ケルダール法による窒素滴定より窒素
量を測定し、換算係数5.71により該窒素量よりタンパク
質量を換算、 (c) 脂質：acid digestion法により測定、 (d) 灰分： 550℃までの昇温後の重量測定、 (e) 炭水化物：100 より上記(1) 〜(4) の測定結果の総
和を減算。
【００３８】表２に示すように、各成分のうち、特に炭
水化物は２４時間で約２０％の減量し、もっとも高い効
率で分解が進んだことを示しており、次いで水分、蛋白
質の分解が進んだ。一方、２４時間の培養後においても
脂質は変化せず、灰分の減少もごくわずかであった。
水化物は２４時間で約２０％の減量し、もっとも高い効
率で分解が進んだことを示しており、次いで水分、蛋白
質の分解が進んだ。一方、２４時間の培養後においても
脂質は変化せず、灰分の減少もごくわずかであった。
【００３９】このことから、上記分解菌ＨＲ−６による
発熱は脂質の分解によるものではなく、上記菌外プロテ
アーゼによる刺激によるものと推定できる。特に、上記
オカラの熱量（kcal/100g)は、米ぬかの熱量の３１％に
過ぎず、このような熱量に乏しいオカラにおいても短時
間で、高温での発熱を呈する分解菌ＨＲ−６は、あらゆ
る生ゴミをも迅速に分解できる能力があるものと見なす
ことができる。
発熱は脂質の分解によるものではなく、上記菌外プロテ
アーゼによる刺激によるものと推定できる。特に、上記
オカラの熱量（kcal/100g)は、米ぬかの熱量の３１％に
過ぎず、このような熱量に乏しいオカラにおいても短時
間で、高温での発熱を呈する分解菌ＨＲ−６は、あらゆ
る生ゴミをも迅速に分解できる能力があるものと見なす
ことができる。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】上記分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６を用いて下
記の生ゴミ（有機廃棄物）の分解処理を行った実施例に
ついて説明する。図２は上記分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６
に対して有機廃棄物を投入したときの処理容器内温度の
経時変化と該処理中に生成された水滴の累積量とを示す
グラフである。
記の生ゴミ（有機廃棄物）の分解処理を行った実施例に
ついて説明する。図２は上記分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６
に対して有機廃棄物を投入したときの処理容器内温度の
経時変化と該処理中に生成された水滴の累積量とを示す
グラフである。
【００４３】尚、該処理容器（容量１００ｌ）の内底部
には、所定の駆動手段によって軸回りに回転駆動される
スクリュー状の攪拌装置と、有機廃棄物に対して空気を
供給する空気供給装置とが配置され、さらに投入直後の
有機排気物を、分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６の活性な温度
（３０℃以上）にまで予熱する加温装置が付加されてい
る。
には、所定の駆動手段によって軸回りに回転駆動される
スクリュー状の攪拌装置と、有機廃棄物に対して空気を
供給する空気供給装置とが配置され、さらに投入直後の
有機排気物を、分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６の活性な温度
（３０℃以上）にまで予熱する加温装置が付加されてい
る。
【００４４】この実施例で使用される菌体ベースはコー
ヒーかすを加温し、分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６の各菌体
培養液１００ccを加え、３日間処理容器内で培養したも
のである。
ヒーかすを加温し、分解菌ＨＲ−２，ＨＲ−６の各菌体
培養液１００ccを加え、３日間処理容器内で培養したも
のである。
【００４５】上記菌体ベース２５kgが収容された上記処
理容器に、有機廃棄物として含水率７５％の「オカラ」
３１kgを投入した。図２に示すように、上記「オカラ」
の投入後、３時間で処理容器内温度は上昇を開始し、投
入後８時間で６０℃を超え、１０時間後には実験を通じ
最高の７３℃に達した。以後３０時間以上も６０℃以上
を保持し、この間、生成される水滴量はほぼ一定割合で
増加した。
理容器に、有機廃棄物として含水率７５％の「オカラ」
３１kgを投入した。図２に示すように、上記「オカラ」
の投入後、３時間で処理容器内温度は上昇を開始し、投
入後８時間で６０℃を超え、１０時間後には実験を通じ
最高の７３℃に達した。以後３０時間以上も６０℃以上
を保持し、この間、生成される水滴量はほぼ一定割合で
増加した。
【００４６】これらの結果より、本発明に係る分解菌Ｈ
Ｒ−２，ＨＲ−６は７０℃を超えてもなお、高いプロテ
アーゼ活性を保持するので、極めて高い分解効率を以て
生ゴミを処理することが可能となる。
Ｒ−２，ＨＲ−６は７０℃を超えてもなお、高いプロテ
アーゼ活性を保持するので、極めて高い分解効率を以て
生ゴミを処理することが可能となる。
【００４７】さらに、図３は上記分解菌ＨＲ−２，ＨＲ
−６に有機廃棄物とともに繊維質材料を投入した場合の
処理容器内温度の経時変化を示すグラフである。図３に
示すからの各折れ線は下記の菌体ベースと被処理物
（有機廃棄物と繊維質材料との混合物）との配合によ
る。
−６に有機廃棄物とともに繊維質材料を投入した場合の
処理容器内温度の経時変化を示すグラフである。図３に
示すからの各折れ線は下記の菌体ベースと被処理物
（有機廃棄物と繊維質材料との混合物）との配合によ
る。
【００４８】スミセルコ１２Ｘ（住友精化：商標名）
…２０kg，オカラ…１０kg，菌体ベース…２５kg サンセルコ（住友精化：商標名）…１０kg，オカラ…
７kg，菌体ベース…２５kg プレスパンダ（住友精化：商標名）…２０kg，オカラ
…１５kg，菌体ベース（ＨＲ−２のみ）…１０kg 米国産松材の木粉…２５kg，オカラ…１５kg，菌体ベ
ース（ＨＲ−２のみ）…１０kg 図３に示すように、上記スミセルコ１２Ｘは分解処理
温度が最も高く、またサンセルコは最高温度に到達す
るまでの時間が短い。これらに対して木粉による例は
上記〜の例に比べれば、モミガラ加工品の方が天然
の繊維質材料するよりも高い効率で分解されることがわ
かる。
…２０kg，オカラ…１０kg，菌体ベース…２５kg サンセルコ（住友精化：商標名）…１０kg，オカラ…
７kg，菌体ベース…２５kg プレスパンダ（住友精化：商標名）…２０kg，オカラ
…１５kg，菌体ベース（ＨＲ−２のみ）…１０kg 米国産松材の木粉…２５kg，オカラ…１５kg，菌体ベ
ース（ＨＲ−２のみ）…１０kg 図３に示すように、上記スミセルコ１２Ｘは分解処理
温度が最も高く、またサンセルコは最高温度に到達す
るまでの時間が短い。これらに対して木粉による例は
上記〜の例に比べれば、モミガラ加工品の方が天然
の繊維質材料するよりも高い効率で分解されることがわ
かる。
【００４９】さらに図４は有機廃棄物の種類別の分解処
理に伴う温度の経時変化を比較して示すグラフである。
各有機廃棄物は、Ａ…オカラ１５kg、Ｂ…オカラ３０k
g、Ｃ…魚アラ１５kg、Ｄ…モミガラ（上記スミセル
コ１２Ｘ）４０kg＋オカラ１０kg、Ｅ…米国産松材の
木粉５０kg＋魚アラ３０kgである。
理に伴う温度の経時変化を比較して示すグラフである。
各有機廃棄物は、Ａ…オカラ１５kg、Ｂ…オカラ３０k
g、Ｃ…魚アラ１５kg、Ｄ…モミガラ（上記スミセル
コ１２Ｘ）４０kg＋オカラ１０kg、Ｅ…米国産松材の
木粉５０kg＋魚アラ３０kgである。
【００５０】上記Ａ〜Ｄの有機廃棄物に係る例において
も投入後、８時間で各々の最高温度に到達し、さらに約
２４時間経過すると各最高温度より３０℃程度下降し、
分解処理が完了したことがわかる。
も投入後、８時間で各々の最高温度に到達し、さらに約
２４時間経過すると各最高温度より３０℃程度下降し、
分解処理が完了したことがわかる。
【００５１】以上のように、本発明による分解菌ＨＲ−
２，ＨＲ−６によれば在来の有機物分解微生物に比べて
高温度域において優れたプロテアーゼ活性を維持するも
のであり、後述するように高効率での有機廃棄物処理を
可能とする。
２，ＨＲ−６によれば在来の有機物分解微生物に比べて
高温度域において優れたプロテアーゼ活性を維持するも
のであり、後述するように高効率での有機廃棄物処理を
可能とする。
【００５２】
【発明の効果】以上のように本発明の有機物分解微生物
ＨＲ−２，ＨＲ−６は、温度５０℃以上においても高度
のプロテアーゼ活性を維持するところから、高い効率で
分解処理を行うことができ、有機廃棄物はほぼ一昼夜で
分解されることになる。
ＨＲ−２，ＨＲ−６は、温度５０℃以上においても高度
のプロテアーゼ活性を維持するところから、高い効率で
分解処理を行うことができ、有機廃棄物はほぼ一昼夜で
分解されることになる。
【００５３】これによって、生ゴミの排出量の減量化が
達成されるとともに、該分解後に生成される処理完了物
を肥料や飼料として再利用することもでき、資源のリサ
イクルに寄与する効果がある。
達成されるとともに、該分解後に生成される処理完了物
を肥料や飼料として再利用することもでき、資源のリサ
イクルに寄与する効果がある。
【図１】本発明に係る一実施例の培地温度の推移を示す
グラフである。
グラフである。
【図２】本発明に係る一実施例の温度と水滴生成量の推
移を示すグラフである。
移を示すグラフである。
【図３】本発明における繊維質材料を加えたときの温度
の推移を示すグラフである。
の推移を示すグラフである。
【図４】本発明による有機廃棄物の種類別の分解処理に
伴う温度の推移を比較して示すグラフである。
伴う温度の推移を比較して示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢ Ｂ０９Ｂ 3/00 ＺＡＢＤ (Ｃ１２Ｎ 1/20 Ｃ１２Ｒ 1:07） (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C12N 1/20 C05F 9/00 C05F 11/08 B09B 3/00
Claims (4)
- 【請求項１】 バチルス(Bacillus)菌に属し、微生物の
生理学的性質のＶＰテストが陽性、生育ｐＨ範囲が５．
８〜８．５、塩化ナトリウム１０％存在下での耐性が陽
性で、温度５０℃以上においても高度のプロテアーゼ活
性を維持する有機物分解微生物ＨＲ−２（生工研菌寄第
１４１１５号）。 - 【請求項２】 バチルス(Bacillus)菌に属し、微生物の
生理学的性質のＶＰテストが陽性、生育ｐＨ範囲が５．
８〜８．５、塩化ナトリウム１０％存在下での耐性が陽
性で、温度５０℃以上においても高度のプロテアーゼ活
性を維持する有機物分解微生物ＨＲ−６（生工研菌寄第
１４１１６号）。 - 【請求項３】 上記有機物分解微生物ＨＲ−２及び／ま
たはＨＲ−６を収容した処理容器に有機廃棄物を投入
し、好気的環境を保持するようにした有機物分解微生物
を用いた有機廃棄物処理方法。 - 【請求項４】 上記処理容器に繊維質材料を投入する請
求項３に記載の有機物分解微生物を用いた有機廃棄物処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7049896A JP2955608B2 (ja) | 1994-03-15 | 1995-03-09 | 有機物分解微生物及びそれを用いた有機廃棄物処理方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4416394 | 1994-03-15 | ||
| JP6-44163 | 1994-03-15 | ||
| JP7049896A JP2955608B2 (ja) | 1994-03-15 | 1995-03-09 | 有機物分解微生物及びそれを用いた有機廃棄物処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07303478A JPH07303478A (ja) | 1995-11-21 |
| JP2955608B2 true JP2955608B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=26384019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7049896A Expired - Fee Related JP2955608B2 (ja) | 1994-03-15 | 1995-03-09 | 有機物分解微生物及びそれを用いた有機廃棄物処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2955608B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ID22547A (id) * | 1997-04-04 | 1999-11-04 | Yakult Honsha Cs Kk | Penghambat pembentukan sulfida |
| JP4503530B2 (ja) | 2003-01-31 | 2010-07-14 | カルピス株式会社 | 有機廃棄物処理方法、有機廃棄物処理剤およびそれに用いる微生物 |
| JP3897750B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2007-03-28 | 宣明 熊澤 | 生ゴミの分解菌、微生物製剤、及び分解処理方法 |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP7049896A patent/JP2955608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07303478A (ja) | 1995-11-21 |
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