JP3116108B2 - Fermentation agent for deodorizing human waste, manure, livestock dung - Google Patents
Fermentation agent for deodorizing human waste, manure, livestock dungInfo
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- JP3116108B2 JP3116108B2 JP06306859A JP30685994A JP3116108B2 JP 3116108 B2 JP3116108 B2 JP 3116108B2 JP 06306859 A JP06306859 A JP 06306859A JP 30685994 A JP30685994 A JP 30685994A JP 3116108 B2 JP3116108 B2 JP 3116108B2
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Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本出願発明は、人間の屎尿、家畜
やペット動物の糞尿、養鶏等の家畜糞の消臭発酵剤に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fermenting agent for deodorizing human manure, livestock and pet animal manure, and livestock manure such as poultry.
【0002】[0002]
【従来の技術】屎尿、糞尿、家畜糞に含まれるタンパク
質等の含窒素化合物や硫黄含有化合物などが焼却処分す
る過程で悪臭となって発生する。従来、これらの悪臭を
スプレー方式等の化学薬剤で消去する方法が知られてい
るが、これは発生した悪臭成分と化学反応させて消臭す
るか、官能的に陰蔽する方法であった。BACKGROUND ART human waste, manure, and nitrogen-containing compounds and sulfur-containing compounds such as proteins contained in the livestock manure is generated a bad smell in <br/> Ru course be incinerated. Conventionally, a method of eliminating these malodors with a chemical agent such as a spray method has been known, but this method is a method of chemically reacting with a generated malodor component to deodorize or functionally mask.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の消臭方法では、
発生した悪臭成分を臭わないようにするだけであり、悪
臭の発生している間、絶えず消臭・脱臭剤を散布する必
要がある。すなわち、この従来の方法では、悪臭の発生
原因となっている微生物による分解発生プロセスを制御
するものではなく、悪臭を発生させないという根本的に
改善する脱臭剤ではなかった。In the conventional deodorizing method,
It is only necessary to keep the generated malodor components from smelling, and it is necessary to constantly spray a deodorant / deodorant during the generation of the malodor. Namely, this conventional method is not intended to control the degradation generation process by microorganisms that caused the bad smell, earthenware pots have the not generate malodorous root basically the
It was not an improving deodorant.
【0004】本出願発明が解決しようとする課題は、従
来の脱臭・消臭剤の問題点を解決し、タンパク質等の含
質素化合物の分解・コンポスト化過程において悪臭の発
生源を断ち切る脱出剤を提供することにある。[0004] The problem to be solved by the present invention is to solve the problems of the conventional deodorizing and deodorizing agents, and to provide a deodorizing agent that cuts off the source of malodors in the process of decomposing and composting a compound such as protein. To provide.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明の構成は、 1)下記1記載の新菌種好熱性放線菌サーモアクチノミ
セス SK053 sp.nov.(Thermoac
tinomyces SK053sp.nov.,工業
技術院生命工学工業技術研究所受託番号FERM P−
13598)と、下記2記載の新菌株好熱性繊維素分解
菌クロストリジュウム・サーモセルム SK522(C
lostridium thermocellumbi
ovar.SK522,微工研条寄第3459号)との
共生的混合培養物を有効主成分とする屎尿、糞尿、家畜
糞の消臭発酵剤 2)下記1記載の新菌種好熱性放線菌サーモアクチノミ
セス SK053 sp.nov.(Thermoac
tinomyces SK053 sp.nov.,工
業技術院生命工学工業技術研究所受託番号FERM P
−13598)と、下記2記載の新菌株好熱性繊維素分
解菌クロストリジュウム・サーモセルムSK522(C
lostridium thermocellumbi
ovar.SK522,微工研条寄第3459号)とそ
の他の繊維素分解菌との共生的混合培養物を有効主成分
とする消臭発酵剤 3)前記2)記載のその他の繊維素分解菌が下記3記載
の新菌株サーマス・アクアティクス SK542(Th
ermus aguaticus biovarSK5
42,微工研条寄第3382号 FERM BP−33
82)である消臭発酵剤 4)炭酸カルシウム等の賦型剤を添加した前記1)〜
3)いずれか記載の消臭発酵剤にある。Means for Solving the Problems The configuration of the present invention that such problems were solved, 1) new species thermophilic actinomycetes thermo actinomycin Mrs. SK053 sp below 1 wherein. nov. (Thermoac
tinomyces SK053sp. nov. , National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), accession number FERM P-
And 13598), the new strain thermophilic cellulose decomposing bacteria below 2 wherein Kurosuto Rijuumu-Samoserumu SK522 (C
lostridium thermocellumbi
ovar. SK522, Microtechnical Research Institute No. 3459), a deodorant fermentation agent for human urine, manure, and livestock dung, which contains a symbiotic mixed culture as an effective main component. 2) Thermophilic actinomycetes, a new bacterial species described in 1 below Mrs. SK053 sp. nov. (Thermoac
tinomyces SK053 sp. nov. , Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Accession Number FERMP
And -13,598), novel strain thermophilic cellulose decomposing bacteria below 2 wherein Kurosuto Rijuumu-Samoserumu SK522 (C
lostridium thermocellumbi
ovar. SK522, Noboru No. 3459) and a deodorant fermenting agent containing a symbiotic mixed culture of other fibrinolytic bacteria as an active ingredient. 3) Other fibrinolytic bacteria described in 2) above are as follows. The new strain Thermus Aquatics SK542 (Th
ermus aguaticus biovarSK5
42, FERM BP-33
82) The deodorant fermentation agent 4) The above 1) to which the excipient such as calcium carbonate is added.
3) The deodorizing fermentant according to any of the above.
【0006】本出願発明の請求項2の他の繊維素分解菌
とは、本発明の新菌種好熱性放線菌サーモアクチノミセ
ス SK053sp.nov.(Thermoacti
nomyces SK053 sp.nov.,工業技
術院生命工学工業技術研究所受託番号FERM P−1
3598)を除いた繊維素分解菌のことで、好気性,嫌
気性,好熱性,又生理的にも繊維素を発酵して、特にメ
タンガスを多く発生するメタン菌,或いは水素を発生す
る水素菌及びSK542菌株等も本群に包含される。具
体的には次の通りのものがある。[0006] This application and other cellulose degrading bacteria of claim 2 of the invention, new bacterial species thermophilic actinomycetes thermo actinomycin Mrs. SK053sp of the present invention. nov. (Thermoacti
nomyces SK053 sp. nov. , Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Accession Number FERM P-1
3598) excluding fibrinolytic bacteria, aerobic, anaerobic, thermophilic, and physiologically fermentation of fibrin, especially methane bacteria that generate a large amount of methane gas, or hydrogen bacteria that generate hydrogen And the SK542 strain are also included in this group. Specifically, there are the following.
【0007】(1)好気性繊維素分解菌(適温22〜3
5℃) Bacillus fimi(Cellulomonu
s fimi),その他genus Cellulom
onus,Cellfalcicula viridi
s, C.mucosa,Actinomyces m
elanocyclus(Micrococcusme
lanocyclus),その他genus Acti
nomyces.Cellulyticum flav
um,Celluvibrio flavescen
s,その他genus Celluvibrio,Cy
tophaga hutchinsonii,その他g
enus Cytophaga,Pseudomona
s fibrolysis,Methanobacte
rium soehngenii, M.omelia
nskii,Sarcina methanica(1) Aerobic fibrinolytic bacteria (at an appropriate temperature of 22 to 3)
5 ° C) Bacillus fimi (Cellulomonu)
s f i mi), other genus Cellulom
onus, Cellfalicula viridi
s, C.I. mucosa , Actinomyces m
Elanocyclus (Micrococcusme
lanocyclus), other genus Acti
nomyces . Cellulyticum flav
um , Cellvibrio flavescen
s, other genus Cellvibrio , Cy
tophaga hutchinsonii, other g
enus Cytophaga , Pseudomona
s fibrolysis , Methanobacterte
rium soehgenii, M .; omelia
nskii , Sarcina methanica
【0008】(2)嫌気性繊維素分解菌(適温25〜3
7℃) Clostridium werneri,Plect
ridium cellulolyticum(2) Anaerobic fibrinolytic bacteria (appropriate temperature 25 to 3)
7 ° C) Clostridium werneri , Plect
Ridium cellulolyticum
【0009】(3)好熱性繊維素分解菌(適温55〜6
5℃) Clostridium thermocellum,
C.thermocellulaseum,Baci
llus cellulosae dissolven
s, B.thermofibrincolus(3) Thermophilic fibrinolytic bacteria (appropriate temperature: 55-6
5 ° C) Clostridium thermocellum,
C. thermocellulaseum , Baci
lulus cellulosae dissolven
s, B. thermofibrincolus
【0010】(4)脱窒性繊維素分解菌(35℃) Bacterium cellaresolvens(4) Denitrifying fibrinolytic bacteria (35 ° C.) Bacterium cellolsolvens
【0011】明細書でいう難分解性有機資材または難分
解性繊維物質とは、オガ屑,チップダスト,プレーナー
屑,バーク(樹皮)その他木材工業における廃材,モミ
ガラ,イナワラ,ムギワラ等の藁桿類、ダイズ,アズ
キ,落下生等の豆類の種皮や莢殻、コーヒーかす,落
葉,樹皮,ヨシやカヤ等の山野草、それにシイタケの廃
ホダ木,その他キノコの廃菌床等の炭素率40〜100
以上の難分解性の各種植物遺体をいう。これらの植物遺
体を構成している有機成分はきわめて複雑で多種多様で
あるが、一般にその主要成分は繊維素で約30〜75
%、次いでリグニンの15〜40%で、両者を合わせる
と45〜90%以上で、その大部分を占めている。その
次がヘミセルロース7〜25%の順で、そして少量では
あるが、タンパク質等の含窒素化合物,各種糖類,有機
酸,アルコール類、それに油脂,ワックス,精油等が含
まれている。The hardly decomposable organic material or hardly decomposable fiber material referred to in the specification includes sawdust, chip dust, planer waste, bark (bark) and other waste materials in the wood industry, straw sticks such as fir, inawara, and barley. , Soybeans, adzuki beans, fallen seeds such as seed coats and husks, coffee grounds, deciduous leaves, bark, wild grasses such as reeds and kayaks, as well as waste mushroom beds of shiitake mushrooms 100
It refers to the above-mentioned hard-to-decompose various plant remains. The organic components that make up these plant remains are very complex and diverse, but generally the major component is fibrin, about 30-75.
%, Then 15-40% of the lignin, which together account for the majority of 45-90% or more. Next is hemicellulose in the order of 7 to 25%, and in small amounts, nitrogen-containing compounds such as proteins, various sugars, organic acids, alcohols, and oils, fats, waxes and essential oils.
【0012】又、明細書でいう硬タンパク質とは、水,
塩溶液,うすい酸,うすいアルカリに溶けず、酸及びア
ルカリについて加水分解されにくく、酵素作用の受けに
くいコラーゲン,ケラチン,オツセイン,フイブロイン
のようなタンパク質で、骨及び歯,角,爪,毛髪等の主
成分である。The hard protein referred to in the specification is water,
It is insoluble in salt solutions, thin acids, and thin alkalis, is not easily hydrolyzed by acids and alkalis, and is not easily susceptible to enzymatic action. It is a protein such as collagen, keratin, otsein, and fibroin. It is the main component.
【0013】本出願発明の特許請求の範囲、請求項4の
賦型剤とは、石灰岩岩粉,ドロマイト岩粉,貝化石粉
末,カニシャコ,貝殻等の甲殻,貝殻粉末,炭酸カルシ
ウム,消石灰,パーライト,バーミキュライト,ゼオラ
イト,けいそう土,塩基性岩岩粉,粉砕ピートモス,木
炭・くん炭末等の粉粒体があり、これらの一種又は複数
種の混合物を示す。Claims of the present invention and the excipient of claim 4 include limestone rock powder, dolomite rock powder, shell fossil powder, crab shrimp, shells and other shells, shell powder, calcium carbonate, slaked lime, perlite. , Vermiculite, zeolite, diatomaceous earth, basic rock rock powder, pulverized peat moss, charcoal and charcoal powder, etc., and represent one or a mixture of these.
【0014】本出願明細書発明の微量栄養素及び微量ミ
ネラルとは、ビオチン,ニコチン酸アミド,チアミン,
ピリドキサミン,ビタミンB12,バラアミノ安息香酸
等のビタミン類、アルギニン,シスチン,グルタミン
酸,イソロイシン,ロイシン,プロリン,リジン,メチ
オニン,フェニルアラニン,スレオニン,トリプトファ
ン,チロシン,バリン等のアミノ酸類、又、鉄,マンガ
ン,銅,コバルト,カルシウム,マグネシウム等の微量
ミネラル等がある。以上、これらの賦型剤・微量栄養素
及び微量ミネラルは、有効菌・使用目的・土壌環境・風
土・気候に応じて適宜選択される。尚、本出願発明の好
熱性放線菌サーモアクチノミセス SK053sp.n
ov.(Thermoactinomyces SK0
53sp.nov.,工業技術院生命工学工業技術研究
所 受託番号FERM P−13598)と好熱性繊維
素分解菌クロストリジュウム・サーモセルム SK52
2(Clostridium thermocellu
m biovar SK522.微工研条寄第3459
号)は、いずれも本発明者らの発見にかかるもので、以
下単に新菌種SK053又はSK053菌および新菌株
SK522またはSK522菌株と略称する。The micronutrients and minerals of the present invention include biotin, nicotinamide, thiamine,
Pyridoxamine, vitamin B 12, vitamin such as Baraamino benzoic acid, amino acids such as arginine, cystine, glutamic acid, isoleucine, leucine, proline, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, tyrosine, valine or the like, also, iron, manganese, There are trace minerals such as copper, cobalt, calcium, and magnesium. As described above, these excipients, trace nutrients and trace minerals are appropriately selected according to the effective bacteria, purpose of use, soil environment, climate and climate. In addition, the thermophilic actinomyces Thermoactinomyces SK053sp. n
ov. (Thermoactinomyces SK0
53 sp. nov. , National Institute of Bioscience and Biotechnology, Accession No. FERM P-13598) and thermophilic fibrinolytic bacteria Clostridium thermocellum SK52
2 (Clostridium thermocellu)
m biovar SK522. 3459
No.) are all those which according to our findings, hereinafter simply referred to as new species SK053 or SK053 strains and novel strain SK522 or SK522 Strain.
【0015】[0015]
【作用】本出願発明は、有用な新菌種SK053を提供
する。又このSK053菌と他の繊維素分解菌の混合培
養物とその有効な利用にある。新菌種SK053と各種
繊維素分解菌との相乗的効果は、リグニンの顕著なる可
溶化能の増強と共に繊維素の分解力、その他の機能を高
揚する。SUMMARY OF Applicants invention provides a useful new species SK053. Another object is to provide a mixed culture of this SK053 bacterium and another fibrinolytic bacterium and its effective use. Synergistic effect of the new species SK053 and various cellulose degrading bacterium is uplifting resolving power of cellulose with enhanced remarkably Naru solubilization capacity of lignin, and other functions.
【0016】そして、特に新菌種SK522との好熱性
混合培養(60〜65℃)は、各菌の機能の相加的作用
ではなく、相互作用によって生ずる相乗的効果によるも
のであり、相互にその機能を高め、最も困難とされてい
る天然の各種繊維物質を強力かつ安定して発酵し、リグ
ニン,繊維素,硬タンパク質,ヘミセルロース,その他
の有機成分を迅速かつ強力に分解消化する。In particular, the thermophilic mixed culture (60-65 ° C.) with the new strain SK522 is not due to an additive effect of the function of each bacterium but to a synergistic effect caused by the interaction. It enhances its function, fermenting and stabilizing the most difficult natural fiber materials in a strong and stable manner, and rapidly and powerfully decomposes and digests lignin, fibrin, hard protein, hemicellulose and other organic components.
【0017】又、本出願発明の混合培養物を有効成分と
することで、屎尿、糞尿、家畜糞の消臭発酵剤を得るこ
とができる。この消臭発酵剤は、その用途,目的,気
候,風土,土壌成分等に応じて、新菌種SK053,新
菌種SK522等の選択された繊維素分解菌のほかに有
用な微生物を混入すると更にその効果を高める。そし
て、本出願発明は、この共生的混合培養物またはこれを
有効成分とする消臭発酵剤を屎尿、糞尿、家畜糞に施用
することで、悪臭の発生を抑えた屎尿、糞尿、家畜糞の
分解発酵を可能とした。これに炭酸カルシウム等の賦型
剤を添加すれば菌の活動を高め、又取り扱いが容易とな
る。Further, by using the mixed culture of the present invention as an active ingredient, a deodorant fermenting agent for manure, manure, and livestock manure can be obtained. This deodorant fermentation agent, the use, purpose, climate, climate, depending on the soil components and the like, new species S K053, new
If a useful microorganism is mixed in addition to the selected fibrinolytic bacteria such as SK522, the effect is further enhanced. Then, the present invention of the present invention is to apply the deodorant fermentation agent containing the symbiotic mixed culture or the active ingredient to the excrement, excrement, and livestock excrement, thereby suppressing the generation of offensive odor, excrement, excrement of livestock excrement. Decomposition fermentation was made possible. If an excipient such as calcium carbonate is added to this, the activity of the bacterium is enhanced and the handling becomes easier.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明及びその利用実施例について詳
しく説明する。本発明の〔I〕新菌種SK053の科学
的諸性質等の記載(description)は下記の
通りである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention and its utilization embodiments will be described in detail. The description of the scientific properties of [I] new strain SK053 of the present invention (description) is as follows.
【0019】〔I〕新菌種SK053 サーモアクチノミセスSK053 sp.nov.(T
hermoactinomyces SK053sp.
nov.,工業技術院生命工学技術研究所受託番号P−
13598)(略称新菌種SK053またはSK053
菌) I.科学的性質 形態的特徴 耐熱性の真正内生胞子形成,基生菌糸と気菌糸に単一の
胞子をつくる。胞子は平滑,球形,直径0.4〜0.7
μ。胞子柄を欠くか,きわめて短い。基生菌糸は非分断
性,直径0.5μ。寒天培地上における生育はきわめて
旺盛,すみやかに気菌糸を形成,白色,粉状を呈する。
グラム陽性。 培養的性質 増殖がきわめて活発。4〜6時間でコロニーがつくら
れ,白色の気菌糸で覆われる。 (1)平板培養 栄養,イースト・麦芽,オートミルのほか,シュクロー
ス・硝酸塩,グルコース・アスパラギン,グリセリン・
アスパラギン,チロシンなどの合成寒天培地(3%)の
60℃培養は,非常に良好で,気菌糸を形成する。コロ
ニー表面の菌叢色は白色。基生菌糸の表面及び裏面は無
色。培地中への拡散性色素の生産はない。 (2)液体培養 肉汁静置培養:白色被膜をつくる。しばしばコンパクト
な沈澱物を形成する。 ミルク培養:凝固,ペプトン化。 生理・生化学的性質 本菌は好熱性,中温性,好冷性または,嫌気性,好気性
あるいは脱窒性の各種繊維素分解菌との共生的混合培養
によってリグニンの可溶化を顕著に増強し,同時に繊維
素分解能にも好影響を与える。こうして生産された水溶
性の低分子量体あるいは分解物質は植物体に直接吸収利
用されるか,または土壌有効菌の増殖を促して,健全か
つ活力ある植物根圏微生物生態系を確立する。そして,
農耕系や自然生態系での炭素循環のひとつの経路とし
て,難分解性の天然繊維物質の分解腐植化を強力かつ安
定して,確実に遂行する。 1.酵素作用等 (1)タンパク質分解 プロテオリティック酵素(Proteolytic enzyme):陽性(強力) ゼラチン加水分解 :陽性 ペプチダーゼ(peptidase) :陽性 (2)デンプン加水分解 :陽性 (3)ペプチン分解 :陰性 (4)繊維素分解 :陽性(弱い) (5)リグニン分解 :陽性 繊維素及びリグニンの分解は共に陽性であるが弱い。し
かし,繊維素分解菌との共生的混合培養によって,リグ
ニンを強力に可溶化し,同時に繊維素の分解能も増強さ
れる。 (6)脂肪分解 :陰性 (7)インベルターゼ :陰性 (8)カタラーゼ反応 :陽性 (9)オキンダーゼ反応 :陽性 2.生産物試験 (1)糖,アルコールより生酸及びガス発生 ガス発生しない。 (2)色素生産 メラニン様色素の生成(チロシン及び ペプトン・イースト鉄寒天培地) :陰性 3.生育条件 (1)生育温度 最適温度25〜78℃,生育温度範囲10〜85℃,そ
の生育範囲も非常に広く,他のサーモアクチノミセス属
の菌種にもみられない特徴をもつ。 (2)水素イオン濃度 最適水素イオン濃度pH=6.5〜9.6。生育水素イ
オン濃度範囲pH=5.3〜10.8。これも他の同属
の菌種にみられない特徴のひとつ。 (3)窒素源の同化性 有機・無機の窒素源をよく利用する。 (4)炭素源の同化性(プリドハム・ゴドリーブ寒天培
地上) D−グルコース,シュクロース,セロビオース,マルト
ース,デンプン,有機酸,グルタミン酸塩を利用する。 (5)酸素との関係 絶対好気性。 (6)微量栄養素の要求 旺盛なる生育にビチオン,チアミン,ニコチン酸等の
他,ルチン,ヘスピリジン等のフラボノイド色素(Fl
avonoid pigment)のような微量栄養素
が要求される。さらに本菌の良好な発育にはリン酸,カ
リウム等のイオンが比較的高濃度に要求され,また,炭
酸ガスの存在が,その発育や胞子の発芽に要求される。 (7)健康または環境に対する有害性 この属のある菌種に病原性のあるものがあるというが,
本菌種にかぎりそのような性質を有することを知らな
い。 分 離 源 主に高速高温コンポスト,熟成堆・厩肥,農耕土壌等。 DNAのG+Cの含有量 G+Cのmol%=52.7〜54.2(Tm)。 [I] New strain SK053 Thermoactinomyces SK053 sp. nov. (T
hermactinomyces SK053sp.
nov. , Institute of Biotechnology, Accession No. P-
13598) (abbreviated new strain SK053 or SK053)
Bacteria) I. Scientific properties Morphological features Heat-resistant genuine endospore formation, producing single spores in basal and aerial hyphae. Spores are smooth, spherical, 0.4-0.7 in diameter
μ. Lack of spore stalk or very short. The underlying mycelium is non-disruptive, 0.5 μ in diameter. The growth on the agar medium is very vigorous, rapidly forming aerial hyphae, and is white and powdery.
Gram positive. Cultural properties Proliferation is very active. Colonies form in 4-6 hours and are covered with white aerial hyphae. (1) Plate culture In addition to nutrition, yeast, malt, and automill, sucrose / nitrate, glucose / asparagine, glycerin /
Culture at 60 ° C. on a synthetic agar medium (3%) such as asparagine or tyrosine is very good and forms aerial hyphae. The flora color on the colony surface is white. The front and back of the base hypha are colorless. There is no production of diffusible dye in the medium. (2) liquid culture broth stationary culture: making a white coating. Often it forms a compact precipitate. Milk culture: coagulation, peptone formation. Physiological and biochemical properties The bacterium significantly enhances lignin solubilization by symbiotic mixed culture with various thermophilic, mesophilic, psychrophilic or anaerobic, aerobic or denitrifying fibrinolytic bacteria. At the same time, it has a positive effect on the fibrin resolution. The water-soluble low molecular weight substances or decomposed substances thus produced are directly absorbed and utilized by plants or promote the growth of soil effective bacteria, thereby establishing a healthy and viable plant rhizosphere microbial ecosystem. And
As one of the pathways of carbon cycling in agricultural and natural ecosystems, it will carry out strong, stable, and reliable decomposing humus from hard-to-degrade natural fiber materials. 1. Enzymatic action, etc. (1) Proteolytic enzyme (Proteolytic enzyme): Positive (strong) Gelatin hydrolysis: Positive Peptidase: Positive (2) Starch hydrolysis: Positive (3) Peptin degradation: Negative (4) Fiber Elemental decomposition: Positive (weak) (5) Lignin decomposition: Positive Both fibrin and lignin are positive but weak. However, symbiotic mixed culture with fibrinolytic bacteria strongly solubilizes lignin and at the same time enhances the resolution of fibrin. (6) Lipolysis: negative (7) Invertase: negative (8) Catalase reaction: positive (9) Okinidase reaction: positive Product test (1) Raw acid and gas generation from sugar and alcohol No gas generation. (2) Pigment production Production of melanin-like pigment (tyrosine and peptone yeast iron agar medium): negative Growth conditions (1) Growth temperature The optimum temperature is 25-78 ° C, the growth temperature range is 10-85 ° C, the growth range is very wide, and it has characteristics not found in other Thermoactinomyces species. (2) Hydrogen ion concentration Optimum hydrogen ion concentration pH = 6.5 to 9.6. Growth hydrogen ion concentration range pH = 5.3 to 10.8. This is also one of the features not found in other species of the same genus. (3) Nitrogen source assimilation Organic and inorganic nitrogen sources are often used. (4) Assimilation of carbon source (on Prideham-Godlieve agar medium) D-glucose, sucrose, cellobiose, maltose, starch, organic acids, and glutamate are used. (5) Relationship with oxygen Absolute aerobic. (6) Requirement of micronutrients For vigorous growth, besides bition, thiamine, nicotinic acid, etc., flavonoid pigments such as rutin and hespyridine (Fl)
Micronutrients such as avonoid pigment are required. Furthermore, for the good growth of this bacterium, ions such as phosphate and potassium are required at a relatively high concentration, and the presence of carbon dioxide is required for its growth and germination of spores. (7) Harmful to health or environment It is said that some species of this genus are pathogenic.
I do not know that this strain has such properties. Separation sources Mainly high-speed high-temperature compost, aged manure / manure, agricultural soil, etc. G + C content of DNA mol% of G + C = 52.7-54.2 (T m ).
【0020】II.分類学上の位置 本菌株の分類同定をInternational Co
mmittee onSystematic Bact
eriology(ICSB)が編集した細菌学名の承
認リスト(1980)及び長谷川武治編著(岡見吉郎,
清野昭雄):微生物の分類と同定(下),p.1〜92
(1985)を主とし,バージェーのマニュアル(Be
rgey’s Manual of Determin
ative Bacteriology 7 ed.,
1957;8ed.,1974;Bergey’s M
anual of Systematic Bacte
riology vol.1,vol.2,1984,
1986.)を参考として行った。その結果,サーモア
クチノミセス属(genus Thermoactin
omyces)に属する新菌種と決定した。一般に細菌
や放線菌の検索・同定に用いられているバージェーのマ
ニュアルにおける分類基準では完全なものとは言えず,
不確定要素が多く,特に放線菌のサーモアクチノミセス
属(genus Thermoactinomyce
s)についてはその分類上の所属さえ曖昧である。同マ
ニュアル(1986)によるとバチルス属(genus
Bacillus)ときわめて近似し,この属は他の
放線菌(oder Actinomycetales)
とは類緑性が薄いとして,外されているが,バチルス
(family Bacillaceae)の仲間にも
入っていない。そのうえ,サーモアクチノミセス属(g
enus Thermoactinomyces)に属
する種(species)は,バージェーのマニュアル
(7版,1957)では3種,同マニュアル(8版,1
974)では5種,そして同システマテック(2巻,1
986)では基準種(Type species)の
T.vulgarisの1種のみが記載されている。ま
た,他の分類・同定書でも,所属する種の数はまちまち
で,野々村,小原等(1)は3種,そしてICSBが現
在までに基準種Thermoactinomyces
vulgarisTsiklinsky 1898,T
ype strain:KCC A−0162のほかに
5種が承認名(nomen approbatum)と
されている。放線菌(Class Actinomyc
etes,Order Actinomycetale
s)の分類基準は他の細菌類と比べると,おもむきをや
や異にしている。たとえば,放線菌は抗生物質等の有用
な生理活性物質の宝庫として特徴付けられ,放線菌の分
類は,抗生物質の研究のめざましい最近の発展と併行し
て,近年,急速の進歩をみせている。すなわち,抗生物
質の産生,DNAの塩基組成と配列の比較,DNA交雑
(DNA−hybridization)試験,その他
分子レベルでの解析を主体とする遺伝生化学的手法のほ
か,血清免疫学的分類,ファージ感受性による分類,菌
体の構成糖や脂質組成による分類,菌全体のIRスペク
トルによる分類が試みられ,また一方電子計算機器の発
達が同時に,客観性の高い分類体系をつくろうという考
えから,数値分類法(Numerical taxon
omy)等が試みられ,いわゆる新しい意味での化学分
類学(Chemotaxonomy)の手法が,逸早く
導入されている。しかし,放線菌,細菌分類へのこれら
の新しい知見の導入は一部であって,大部分は伝統的な
クラシックな分類基準で,特徴的な表現形質に基づいて
いる。今,まさに過度期にあると言って過言ではない。
したがって,現在の時点では,本放線菌を新菌種(ne
w species)と決定し,サーモアクチノミセス
SK053 sp.nov.(Thermoacti
nomyces SK053 sp.nov.)と表示
するにとどめる。最後に本放線菌とサーモアクチノミセ
ス属の基準種サーモアクチノミセス ブリガリスとの分
類上記載すべき主な科学的性質の比較を次に表示する
(表1参照)。 文 献 (1)野々村英夫,小原 厳:醗酵工業学雑誌,49,
895(1971)。II. Taxonomic position The taxonomy of this strain was determined by International Co.
mmite on Systematic Bact
List of Approved Bacteriological Names (1980) edited by eriology (ICSB) and edited by Takeharu Hasegawa (Yoshio Okami,
Akino Seino): Classification and identification of microorganisms (bottom), p. 1-92
(1985) and Burger's manual (Be
rgey's Manual of Determin
active Bacteriology 7 ed. ,
1957; 8ed. , 1974; Bergey's M
annual of Systematic Bacte
riology vol. 1, vol. 2, 1984,
1986. ). As a result, genus Thermoactinus (genus Thermoactin)
omyces). The classification criteria in Burger's manual, which is generally used for searching and identifying bacteria and actinomycetes, are not complete,
There are many uncertainties, especially the actinomycetes genus Thermoactinomyces.
Regarding s), even the classification membership is ambiguous. According to the manual (1986), the genus Bacillus (genus)
Bacillus), this genus is another actinomycetes (order Actinomycetales)
It is not considered to be a member of the family Bacillaceae, although it has been removed because it has a low level of greenery. In addition, Thermoactinomyces (g
genus Thermoactinomyces), three types were found in Bergey's manual (7th edition, 1957), and the same manual (8th edition, 1).
974), 5 types, and the same Systematic (2 volumes, 1
986), T. of the reference species (Type species). vulgaris only. Also in other classification and identification documents, the number of species to which they belong varies, with Nonomura, Ohara, etc. (1) being three, and the ICSB being the reference species Thermoactinomyces to date.
vulgarisTsiklinsky 1898, T
ype strain: In addition to KCC A-0162, five types are approved (nomenaprobatum). Actinomycetes (Class Actinomyc)
etes, Order Actinomycetale
The classification criterion of s) is slightly different from that of other bacteria. For example, actinomycetes are characterized as a treasure trove of useful biologically active substances such as antibiotics, and the classification of actinomycetes has shown rapid progress in recent years, along with the remarkable recent developments in antibiotic research. . That is, antibiotics
Genetic and biochemical methods mainly for quality production, comparison of DNA base composition and sequence, DNA hybridization (DNA-hybridization) test, and other analysis at the molecular level, as well as serum immunological classification and phage sensitivity classification Attempts have been made to classify cells by their constituent sugars and lipid composition, and to classify them according to their IR spectra. On the other hand, with the idea that the development of electronic computing equipment will simultaneously create a highly objective classification system, the numerical classification method (Numerical taxon
omy) and so on, and a so-called new method of chemical taxonomy (Chemotaxonomy) has been quickly introduced. However, the introduction of these new findings into actinomycete and bacterial taxonomy is part, and is largely based on traditional classical classification criteria and characteristic phenotypic traits. It is no exaggeration to say that we are in a transitional period.
Therefore, at present, this actinomycete is a new strain (ne
wspecies) and Thermoactinomyces SK053 sp. nov. (Thermoacti
nomyces SK053 sp. nov. ). Finally, a comparison of the main scientific properties that should be included in the classification between the actinomycetes and the reference species of the genus Thermoactinomyces thermoactinomyces brigalis is given below (see Table 1). References (1) Hideo Nonomura, Takeshi Ohara: Fermentation Industry Journal, 49,
895 (1971).
【表1】 表1のサーモアクチノミセス属の基準種サーモアクチノ
ミセス・ブルガリス(T.vulgaris)の記載
(description)は、今から100年程前の
チクリンスキー(Tsiklinsky)によるもので
ある。従って、現在のような器機分析の技法や微量分析
の発達がなく、化学分類学に対する考え方や抗生物質の
ような生理活性物質の産生に対する配慮の全くなかった
時代の分類である。このような時代背景下で、近縁種を
含めて基準種と本菌の科学的諸性質を比較検討してみる
と、以下のような特徴的相違点が上げられ、サーモアク
チノミセス属(genus Thermoactino
myces)の新菌種と決論した。[Table 1] The description of T. vulgaris, a reference species of the genus Thermoactinomyces in Table 1, was made about 100 years ago.
It is due to tick phosphorus skiing (Tsiklinsky). Therefore, this is a classification in a time when there was no advance in instrumental analysis techniques and microanalysis as in the present, and no consideration was given to chemical taxonomy or production of bioactive substances such as antibiotics. Under such an era, when comparing and examining the scientific properties of this fungus with the reference species including closely related species, the following characteristic differences are raised, and the genus Thermoactinomyces (genus genus) Thermoactino
myces).
【0021】(1)耐熱性の真正内胞子を1個ずつ基生
菌糸と気菌糸につくる。生育温度が高く好熱性で、間違
い無くサーモアクチノミセス属と同定できるが、基準種
とは甚だしく趣を異にし、生育の最適温度25〜78
℃、同温度範囲10〜85℃で、基準種よりもはるかに
高く、かつ又甚だしく低い。そして、生育の温度範囲は
好熱性−中温性−低温性と全般に渡っている。 (2)生育の水素イオン濃度も最適pH=6.5〜9.
6,濃度範囲pH=5.3〜10.8、酸性,中性,ア
ルカリ性とその濃度幅が広く、かつアルカリ側に強い。 (3)基準種の酵素活性は、ゼラチン可溶化,デンプン
加水分解ともに陽性であるが、繊維素の分解は陰性,リ
グニンの可溶化の記載はない。近縁菌において、繊維素
分解の陽性の記載はあるが、非常に弱く、工業生産には
利用できない。又リグニンに対する酵素活性については
全く記載がない。従って、本菌の繊維素の分解作用とリ
グニンの可溶化能をもつことが、本菌の第二に上げられ
る特徴です。そして、本菌が好熱性,中温性,好冷性,
又は嫌気性,好気性,或いは脱窒性の各種繊維素分解菌
と共生的混合培養によって、リグニンの可溶化能を顕著
に増強し、同時に繊維素分解能にも好影響を与える。本
菌のこの働きが、本発明者の特に強調したい点で、この
特異性の発見が本発明のキーポイントとなる着想であ
る。又、本菌は強力なタンパク質分解活性をもち,硬タ
ンパク質をよく分解する。(1) Heat-resistant true endospores are formed one by one into a basic mycelium and an aerial mycelium. It has a high growth temperature and is thermophilic, and can be definitely identified as Thermoactinomyces. However, it is very different from the reference species, and the optimum growth temperature is 25 to 78.
° C, in the same temperature range 10-85 ° C, is much higher and much lower than the reference species. The temperature range of growth extends from thermophilic to mesophilic to cold. (2) The optimum hydrogen ion concentration for growth is pH = 6.5-9.
6. Concentration range: pH = 5.3 to 10.8, acid, neutral, alkaline and its concentration range is wide and strong on the alkali side. (3) The enzyme activity of the reference species is positive for both gelatin solubilization and starch hydrolysis, but negative for fibrin degradation and no description of lignin solubilization. Although there is a positive description of fibrinolysis in closely related bacteria, it is very weak and cannot be used for industrial production. There is no description about the enzyme activity for lignin. Therefore, the ability to degrade fibrin and solubilize lignin is the second feature of this bacterium. And this bacterium is thermophilic, mesophilic, psychrophilic,
Alternatively, the lignin solubilizing ability is remarkably enhanced by symbiotic mixed culture with various anaerobic, aerobic, or denitrifying fibrinolytic bacteria, and at the same time, it has a favorable effect on the fibrin decomposability. The fact that this function of the present bacterium should be particularly emphasized by the present inventors is an idea that the discovery of this specificity is a key point of the present invention. In addition, the bacterium has a strong proteolytic activity and degrades hard proteins well.
【0022】(4)本菌は旺盛なる生育にビオチン,チ
アミン,ニコチン酸等の他,ルチン,ヘスピリジン等の
フラボノイド(Flavonoid pigment)
のような微量栄養素が要求される。(5)本菌が絶対的
好気性で、グラム陽性,カタラーゼ反応,オキシダーゼ
反応ともに陽性、さらにDNAのG+Cのmol%=5
2.7〜54.2(Tm)であることが、他の放線菌類
とは類縁性が薄く、バチルス属(genus Baci
llus)と強い類縁性を示す所以である。(4) This bacterium has a vigorous growth, and in addition to biotin, thiamine, nicotinic acid, etc., flavonoids such as rutin, hespyridine, etc.
Micronutrients such as (5) The bacterium is absolutely aerobic, Gram-positive, positive for both catalase and oxidase reactions, and G + C mol% of DNA = 5
2.7 to 54.2 (T m ) has a low affinity with other actinomycetes, and is of the genus Bacillus (genus Baci).
This is the reason for showing a strong affinity with (.plus).
【0023】斯る理由によって、本菌の生育温度の特異
性とリグニン可溶化能の生理生化学的性質をひとつの根
拠として新菌種(new species)と決定し、
サーモアクチノミセス SK053sp.nov.(T
hermoactinomyces SK053 s
p.nov.)と表示するにとどめた。For this reason, the specificity of the growth temperature of this bacterium and the physiological and biochemical properties of the lignin solubilizing ability were determined as a new strain based on one basis,
Thermoactinomyces SK053sp. nov. (T
hermactinomyces SK053 s
p. nov. ).
【0024】本菌株を基準菌株とし、サーモアクチノミ
セス属(genus Thermoactinomyc
es)に属する菌種中、リグニン可溶化能を有し、繊維
素分解菌との共生的混合培養によって顕著にリグニン可
溶化能を増加することを特徴とし、かつSK053菌株
及び自然並びに人工的変異種を包括する生理生化学的性
状による新菌種である。Using this strain as a reference strain, the genus Thermoactinomyces (genus Thermoactinomyc) was used.
es), which is characterized by having a lignin solubilizing ability, significantly increasing the lignin solubilizing ability by symbiotic mixed culture with fibrinolytic bacteria, and strain SK053 and natural and artificial mutations It is a new fungal species based on physio-biochemical properties including species.
【0025】微生物受託番号 本菌の微生物受託番号は、工業技術院生命工学工業技術
研究所 受託番号FERM P−13598である。Microorganism accession number The microorganism accession number of the present bacterium is accession number FERM P-13598 of the National Institute of Biotechnology and Industrial Technology.
【0026】新菌種SK053のスクリーニング 主に高温高速コンポスト,熟成堆・厩肥,農耕土壌等を
分離源として55〜60℃で寒天平板培養によって定法
通り分離する。培地としてMY培地を使用する。必要に
応じて微量栄養素を添加するとよい。Screening of New Species SK053 Separation is conducted by agar plate culturing at 55-60 ° C. mainly using high-temperature high-speed compost, aged sediment / manure, agricultural soil, etc. MY medium is used as the medium. Micronutrients may be added as needed.
【0027】新菌種SK053の有用性 本新菌種SK053は、もともと良質のコンポスト、又
は完熟堆・厩肥に白色,粉状の微生物として出現する。
また、有害菌に対する抗菌性もよく知られているところ
である。本菌の出現は、昔から堆・厩肥の熟成のあかし
とされてきた。ところで今回、本発明者が本菌のリグニ
ン可溶化能と繊維素分解能を有することに着目し、本菌
と繊維素分解菌との共生的混合培養によって、この二つ
の働きが顕著に増強されること、及びその他の作用機能
にも好影響を与えること、と同時に本新菌SK053に
堆厩肥の熟成や屎尿、糞尿、家畜糞の腐熟過程中に発生
する悪臭の消減に顕著なる効果のあることをはじめて発
見した。そして、この共生的混合培養法の成功は、多種
類の難分解性有機資材の分解利用を可能にし、同時に屎
尿、糞尿、家畜糞の消臭発酵剤の新製造法を確立した。[0027] The usefulness This new species SK053 of new species SK053 was originally good quality of compost, or white ripe compost, manure, appears as a powdery microorganisms.
Also, antibacterial properties against harmful bacteria are well known. The appearance of this fungus has long been a testament to the maturation of manure and manure. By the way, this time, the present inventors focused on the lignin solubilizing ability and fibrinolytic ability of the present bacterium, and the symbiotic mixed culture of the present bacterium and fibrinolytic bacterium significantly enhanced these two functions. SK053 has a remarkable effect on the maturation of manure and on the reduction of bad smells generated during the ripening process of manure, manure and livestock manure. Was discovered for the first time. And the success of this symbiotic mixed culture method has made it possible to decompose and use many kinds of hardly decomposable organic materials, and at the same time, established a new method for producing a deodorant fermentation agent for human waste, manure, and livestock manure.
【0028】新菌種SK053と繊維素分解菌の混合培
養物 1.新菌種SK053の多量培養物 MY培地を用い、通気又は振盪等の好気的条件下で、6
5〜70℃,24時間培養し、菌体含有の培養物とす
る。 2.繊維素分解菌の多量培養物 オメリアンスキー(Omeliansky,1904)
又はビルジョンらの培地(Viljoen etal,
1926)を用いて、嫌気又は好気的条件下で、それぞ
れの適温で24又は72時間培養し、その培養物とす
る。[0028] The mixed culture 1 of the new species SK 053 and cellulose degrading bacteria. Using a large amount cultures MY medium new species SK053, under aerobic conditions such as aeration or shaking, 6
The cells are cultured at 5 to 70 ° C. for 24 hours to obtain a culture containing bacterial cells. 2. Large-scale culture of fibrinolytic bacteria Omeliansky (Omeliansky, 1904)
Or the medium of Viljon et al. (Viljoen et al.,
1926) under anaerobic or aerobic conditions at the appropriate temperature for 24 or 72 hours to obtain a culture.
【0029】3.新菌種SK053と新菌株SK522
またはその他の繊維素分解菌との混合培養物 下記の培地を用い、新菌種SK053及び繊維素分解菌
の多量培養物の適量を接種して、20〜70℃,各繊維
素分解菌の適温で、24〜72時間培養して、両細菌種
の混合培養物とする。そして、これを本発明の提示する
賦型剤を用いて粉粒体とするか,又、施用直前に両菌種
の多量培養物の等量をとってよく混和して施用する。
尚、下記の共生混合培養用E−培地を以下単にE−培地
と称する。 共生混合培養用 E−培地 K2HPO4 5kg (NH4)2SO4 2kg 尿素 2kg ペプトン 5kg 酵母エキス 5kg ろ紙(繊維素) 15kg 微量栄養素 200ml CaCO3 過剰 水(〜pH=7.0) 1000l3. The new species SK053 new strain SK52 2
Or the use of a mixed culture medium of the following and other cellulose degrading bacteria, was inoculated with an appropriate amount of new species SK053 and multimeric cultures of cellulose decomposing bacteria, 20 to 70 ° C., the cellulose degrading bacteria At an appropriate temperature for 24-72 hours to obtain a mixed culture of both bacterial species. Then, this is made into a granule using the excipient presented by the present invention , or it is mixed with an equal amount of a large-scale culture of both bacterial species immediately before application, and then applied.
The following E-medium for symbiotic mixed culture is hereinafter simply referred to as E-medium. E-medium for symbiotic mixed culture 5 kg K 2 HPO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 2 kg urea 2 kg peptone 5 kg yeast extract 5 kg filter paper (fibrin) 15 kg micronutrients 200 ml CaCO 3 excess water (CapH = 7.0) 1000 l
【0030】4.両新菌種新菌株の共生的混合培養のも
たらす有用性 共に高温環境という条件下で、絶対好気性のサーモアク
チノミセス属の新菌種SK053菌と嫌気性の好熱性繊
維素分解新菌株SK522との共生的混合培養は、SK
522菌株単独ではほとんど不可能な天然の難分解性有
機資材の分解発酵を顕著に高揚する。まず、新菌種SK
053の増殖は新菌株SK522の欠除するタンパク分
解活性を充補する。しかも、堆・厩肥をはじめ廃木材、
都市下水汚泥等の難分解性有機資材の分解発酵は、すべ
て固体発酵の状態で、かなり通気のよい環境下におかれ
ている。そして、初期の段階におけるSK053菌の増
殖は高温嫌気的環境へと変移せしめ、これによって新菌
株SK522の自然界での生育を可能となる。そして、
新菌種SK053の生育は完熟の最後の段階まで続く。4. Under the condition that utility both high-temperature environment brings about symbiotic mixed culture of both new species novel strain, new species SK053 bacteria and anaerobic thermophilic fibrinolysis novel strain of thermo actinomycin Mrs. genus absolute aerobic SK52 2 symbiotic mixed culture of a, SK
The 522 strain alone significantly enhances the decomposition and fermentation of natural hard-to-degrade organic materials, which is almost impossible. First, the new strain SK
05 3 of the growth is Takashiho a new strain SK52 2 of lack to proteolytic activity. Moreover, waste wood, including manure and manure,
Decomposition and fermentation of hard-to-decompose organic materials such as municipal sewage sludge are all in solid fermentation and are placed in an environment with fair ventilation. Then, the growth of the SK053 bacteria in the initial stage is shifted to a high-temperature anaerobic environment, and thereby the new bacteria are grown.
The strain SK522 can grow in the natural world. And
Growth of new species SK05 3 continues until the last stage of ripe.
【0031】(1)リグニンの可溶化 ここで、特に注目されることは、新菌種SK053によ
って新菌株SK522のリグニン可溶化能が相互に顕著
に発揮されることです。難分解性有機資材は、実際には
繊維素がリグニン、その他の有機成分と強く吸着か結合
した状態で存在する。こうした天然のリグノセルロース
は繊維素分解力の旺盛なSK522菌株の単独施用では
ほとんど分解が不可能である。リグニンの化学構造は、
未だ完全に明らかにされていないが、ベンゼン環に炭素
数3つの側鎖を持つフエニルプロパンが基本単位になっ
て、この単位体がパーオキシダーゼによって触媒される
ラジカル反応によりランダムに三次元的に重合した高分
子化合物である。微生物の分解に対する抵抗がきわめて
強く、きわめて分解困難であることは多くの研究者・技
術者の認める一致した見解である。[0031] (1) solubilized with individual lignin, especially as it is to be noted, lignin solubilization capacity of the new strain SK52 2 is remarkably exhibited to each other I <br/> by the new species SK05 3 That is. The hardly decomposable organic material actually exists in a state in which fibrin is strongly adsorbed or bound to lignin and other organic components. Such natural lignocellulose can hardly be decomposed by single application of SK522 strain, which has a strong fibrinolytic power. The chemical structure of lignin is
Although not yet completely elucidated, phenylpropane having a benzene ring with a side chain of 3 carbon atoms is a basic unit, and this unit is randomly and three-dimensionally formed by a radical reaction catalyzed by peroxidase. It is a polymerized polymer compound. It is a consensus opinion that many researchers and engineers acknowledge that microorganisms are extremely resistant to and extremely difficult to degrade.
【0032】ところが、本願発明で使用する新菌種SK
053と新菌株SK522はそれぞれ単独で弱又は微弱
ではあるが、リグニンを可溶化する。そして、このリグ
ニン可溶化能が、共生的混合培養することによって、相
互に強調しあってたとえば、イナワラリグニンの50〜
60%以上が5〜7日前後の短日時において可溶化され
るということが、今回、本願発明において、はじめて明
らかにされた。その実際的な施用が本願発明の重要なる
特徴的態様で、その作用効果は50〜80℃以上という
高温期段階で発揮され、その腐植化が急速に進行する。However, the new strain SK used in the present invention is
053 and the new strain SK522 each alone, although weak or weak, solubilize lignin. Then, the lignin-solubilizing capability, by co endogenously mixed culture, for example, each other to emphasize each other, 50 of rice straw lignin
It has now been found for the first time in the present invention that 60% or more are solubilized in short time periods of around 5-7 days. Its practical application is an important characteristic aspect of the present invention, and its action and effect are exhibited at a high temperature stage of 50 to 80 ° C. or higher, and its humification proceeds rapidly.
【0033】(2)黄色色素の産生新菌株 SK522の産生する黄色色素はカロチノイド系
の不溶性色素である。菌体中のこの黄色色素が他の微生
物等による分解を受け水溶性の低分子量体のものとな
り、植物体に吸収され、必要部位に移行し、丁度都合の
良い前駆物質となる。すなわち、このような黄色色素
が、ほかの溶菌した細胞内容物や分泌物、それに発酵生
産物等とともに根茎葉部位の増大繁茂を促すだけでな
く、花芽の形成,着果,果実の肥大等の生殖生長の代謝
系に深く関与していることが分子生物学的レベルで行な
われた研究によっても明らかにされ、その応用利用へと
発展し、すでに果実の味,色沢,貯蔵性等品質向上に役
立っている。[0033] (2) yellow dye to the production of new production strains SK52 2 of yellow dye is insoluble pigment of the carotenoid system. The yellow pigment in the cells is decomposed by other microorganisms and becomes a water-soluble, low-molecular-weight substance, absorbed by the plant, migrates to the required site, and becomes a convenient precursor. That is, such a yellow pigment not only promotes the increase and prosperity of rhizome and leaf parts together with other lysed cell contents and secretions and fermentation products, but also causes flower bud formation, fruit set, fruit enlargement, etc. Studies at the molecular biological level have also revealed that it is deeply involved in the metabolic system of reproductive growth, which has led to its application and application, and has already improved the quality of fruits such as taste, color and storage. Has helped.
【0034】(3)微生物生態系の混合複合化 また、この黄色色素を含む新菌株SK522の菌体を施
用すると、それを基質として繁殖する一般の従属栄養微
生物,土壌有効菌等の増殖を促す。さらに重要なこと
は、新菌種SK053は別として、自然界の堆肥製造の
ような現場では、新菌株SK522のような好熱性微生
物が、すぐに増殖活性化するわけではない。当初は、一
般の常温性従属栄養微生物が増殖し、これらの作用によ
る発酵熱が蓄積されて品温の上昇に役立つものであり、
単一菌株の好熱性繊維素分解菌や少数の微生物のみが、
有機資材の腐植化に関与するわけではない。微生物フロ
ラーの混合複合化多様化が求められる。さまざまなタイ
プの有効菌が多く、さらに「エサ(基質)」も適度にあ
るという複合的内容が望ましい。こうして、有機性物質
の高温分解は、新菌種SK053や新菌株SK522を
中心とする細菌フロラーがまず形成され、その腐植化過
程が単純な構成成分の変化だけでなく、きわめて複雑な
微生物フロラーの相互作用やその変遷等が、深い関わり
をもって最も効率よく進行する。また、屎尿、糞尿、家
畜糞、これらにモミガラ、ノコクズ等の難分解性繊維素
物質を添加した場合、その筋道は違うが、いずれの場合
も同様に腐熟分解過程の微生フロラーの物質変化やその
遷移は相互に深い関わりをもって、最も効率よく進行
し、最終的に好熱性放線菌を中心となる微生物クライマ
ックスとなる。新菌種SK053,新菌株SK522菌
株と新菌株SK542以外の有効菌としては下記のもの
がある。(3) Mixed Complexation of Microbial Ecosystems When the cells of the new strain SK522 containing the yellow pigment are applied, the growth of general heterotrophic microorganisms, soil effective bacteria, etc., which proliferate using the microorganisms as a substrate, is reduced. Prompt. More importantly, as another new species SK05 3 is, in the field, such as compost production of the natural world, thermophilic microorganisms such as new strains SK52 2 is, not immediately proliferator-activated. At first, ordinary room-temperature heterotrophic microorganisms proliferate and fermentation heat by these actions accumulates and helps to raise the product temperature,
Only a single strain of thermophilic fibrinolytic bacteria or a small number of microorganisms
It is not involved in the humification of organic materials. Mixed and diversified microbial flora is required. It is desirable to have a complex content in which there are many effective bacteria of various types, and there is also an appropriate “feed” (substrate). Thus, pyrolysis of the organic material, bacteria Furora to new species SK05 3 and new strains SK52 2 the <br/> center is first formed, not its humification process only a change in simple components, The extremely complex interactions of microbial flora and their transitions proceed most efficiently with deep involvement. Also, night soil, manure, livestock manure, rice hulls to, when adding hardly decomposable cellulose materials such as sawdust, the streak canal different, but material change in the microorganisms Furora similarly maturity degradation process in either case And their transitions are most closely related to each other and proceed most efficiently, and ultimately become a microbial climax centered on thermophilic actinomycetes. New species SK05 3, as a novel strain SK522 strains and effective bacteria novel strain SK54 2 except there is the following.
【0035】(1)ヘミセルロースの分解菌の培養物 ヘミセルロースは繊維素とともに植物体(細胞壁)を形
成し、これを構成する糖類によって、キシラン,アラバ
ン,デキストラン,マンナン,ガラクタン等と称せられ
る。ヘミセルロース分解菌の培養物は、イナワラキシラ
ン約1%の濃度に加えた岩田の培地(1936)を使用
し、30〜38℃,通性嫌気的に集殖する。通常、バク
テリウム・ブルガトゥス(Bacterium vul
gatus),バクテリウム・プロディギオサム(Ba
c.prodigiosum),バクテリウム・メセン
テリクス ルバー(Bac.mesentericus
ruber),ミクロスピラ・アガーリクェフィセン
ス(Microspiraagerliquefaci
ens)等の1菌株又は2菌株以上の混合培養物が獲得
される。 (2)ペクチン物質分解菌の培養物 ペクチン物質を強力に分解する細菌は、好気性のもので
は枯草菌群細菌及びエタノール・アセトン菌に、又嫌気
性ではラク酸菌に属するものが多い。本発明では、モリ
シュの培地(Molisch,1939)を用い、土
壌,堆肥,馬糞,バガスやチョ麻等の腐敗物を分離源と
して、27〜35℃,培養日数3〜5日,厚層及び薄層
で数回の集殖培養で種菌を獲得する。本発明では、その
1菌株以上数菌株の培養物を用いる。(1) Culture of hemicellulose-degrading bacteria Hemicellulose forms a plant (cell wall) together with fibrin, and is called xylan, araban, dextran, mannan, galactan, or the like, depending on the saccharides constituting it. The culture of the hemicellulose-degrading bacterium grows facultatively anaerobically at 30 to 38 ° C. using Iwata's medium (1936) added to a concentration of about 1% of Inawaxylan. Usually, Bacterium vulgartus (Bacterium vul)
gatus), Bacterium prodigiosam (Ba)
c. prodigiosum, Bacillus mesentericus ruber (Bac. mesentericus)
ruber), Microspiraagaryliquefacis
ens) 1 Strain or mixed culture of two or more bacteria strains, such as is obtained. (2) Culture of pectin substance-decomposing bacteria Many bacteria that strongly degrade pectin substances belong to Bacillus subtilis and ethanol / acetone bacteria in aerobic ones, and belong to lactobacilli in anaerobic ones. In the present invention, a medium of Morish (Molisch, 1939) is used, and soils, composts, horse droppings, putrefactive substances such as bagasse and sesame are used as separation sources at 27 to 35 ° C., culture days 3 to 5 days, thick layers and thin layers. The inoculum is obtained by several times of culture in layers. In the present invention, a culture of one or more strains is used.
【0036】(3)土壌放線菌の培養物 放線菌(Actinomycetales Bucha
nan,1917)の土壌中の働きについて一般的に言
うことが難しい。しかし、各種の有機性物質、特に難分
解性の繊維素,リグニン等を他の微生物とともに分解
し、土壌肥沃のもとになる腐植の生成に重要な働きをし
ており、又抗生物質の産生を通してのミクロフローラ・
コントロール面で重要な意義をもつことは確かである。
放線菌の培養は、ワックスマンの培地(Waksma
n,1919),分離源に肥沃な土壌,又堆・厩肥を用
い強力菌を集殖する。 (4)土壌糸状菌及び酵母の培養物 土壌糸状菌の最も多く存在する場所は、細菌,放線菌と
同様土壌で、土壌中の糸状菌は当然植物根のある耕作土
に多く、特に根圏ではその働きも活発である。植物遺体
等の有機性物質の分解にあずかり、土壌の肥沃度に関係
する。糸状菌は主として分解の初期段階で活躍している
と考えられる。次に土壌酵母の働きについては不明の点
が多い。しかし、土壌中には相当数の酵母菌が存在し、
かつその含有する豊富なビタミン類や生育因子をめぐっ
て他微生物との共存共棲や土壌活性等に影響のあること
は確かである。土壌糸状菌や酵母の培養物は、ツアペッ
ク・ドックスの培地(Czapek& Dox,191
0)を用い、土壌或いは堆・厩肥より分離、培養する。(3) Culture of soil actinomycetes Actinomycetales Bucha
nan, 1917), it is generally difficult to say about the work in soil. However, it decomposes various organic substances, especially persistent cellulose and lignin, together with other microorganisms, and plays an important role in the production of humus, which is a source of soil fertility. Microflora through
It is certainly important in control.
The cultivation of actinomycetes was performed using a Waxman medium (Waksma
n , 1919), fertile soil is used as a separation source, and strong bacteria are cultivated using manure / manure. (4) Culture of soil filamentous fungi and yeast The place where soil filamentous fungi are most abundant is soil like bacteria and actinomycetes, and the filamentous fungi in soil are naturally abundant in cultivated soil with plant roots, especially in the rhizosphere. Then the work is also active. Participates in the decomposition of organic matter such as plant remains and relates to soil fertility. Filamentous fungi are considered to be active mainly in the early stage of decomposition. Secondly, there are many unclear points about the function of soil yeast. However, there are a considerable number of yeasts in the soil,
Moreover, it is certain that the abundant vitamins and growth factors contained therein have an effect on coexistence and coexistence with other microorganisms and soil activity. Cultures of soil filamentous fungi and yeast were prepared using the culture medium of Czapek Dox (Czapek & Dox , 191).
Use 0) to separate and culture from soil or manure / manure.
【0037】(5)好熱性バチルス属の培養物 一般に好気性,運動性,内生胞子を有する桿菌で、土
壌、葉面、枯草等自然界に広く分布する一群の細菌で、
ほとんどの菌株が強い熱抵抗性をもち、55℃以上でも
生育できるものが多いことから堆肥製造中の主要な微生
物であるという報告もある。又、バシトラシンやバシリ
シン等の抗菌物質を分泌することが、近年土壌植物病理
学の分野で注目されている。このようなことから、本菌
群が作物生産に利用しようとする試みが可能で、肥沃な
土壌や堆・厩肥等の懸濁液を80℃,10分間,加熱処
理して分離源とする。ワックスマンの培地(Waksm
an,1922)を用い、50〜60℃,好気的に本菌
群を集殖する。本発明では、これらの菌の単独又は混合
培養を用いる。(5) Culture of thermophilic Bacillus A bacterium generally having aerobic, motile, and endospores, and is a group of bacteria widely distributed in nature such as soil, leaves, and hay.
It has been reported that most strains have strong heat resistance and many of them can grow even at 55 ° C. or higher, so they are the main microorganisms during compost production. In addition, secretion of antibacterial substances such as bacitracin and basilicin has attracted attention in the field of soil plant pathology in recent years. For this reason, it is possible to try to use this group of microorganisms for crop production, and a suspension of fertile soil or bank / manure is heated at 80 ° C. for 10 minutes to obtain a separation source. Waxman's medium (Waksm
a, aerobically, at 50 to 60 ° C. In the present invention, single or mixed culture of these bacteria is used.
【0038】(6)黄色色素産生菌の培養物 細菌の産生する黄色色素はカロチノイド系の色素であ
る。特に完熟堆肥中に数多く存在し、種類も多い。また
植物葉面にもよく存在する。これらを分離源とし、通常
の肉エキス培地又はペプトン・酵母エキス培地を用い、
25〜35℃,好気的条件下で培養,分離する。黄緑
色,黄色,黄褐色,紅色等の呈色によって容易に識別さ
れ、一般にフラボバクテリウム(Flavobacte
rium),クロモバクテリウム(Chromobac
terium),シュドモナス(Pseudomona
s),セラテア(Serratia),光合成細菌(p
hototrophic bacteria)等に属す
る1株又は2株以上の培養物が獲得される。(6) Culture of Yellow Pigment Producing Bacteria The yellow pigment produced by bacteria is a carotenoid pigment. In particular, there are many in ripe compost and there are many types. It is also present on the leaf surface of plants. Using these as a separation source, using a normal meat extract medium or peptone / yeast extract medium,
Culture and isolate under aerobic conditions at 25-35 ° C. It is easily identified by its color such as yellowish green, yellow, tan, or red, and is generally known as Flavobacte.
rium), Chromobacterium
terium), Pseudomona
s), Serate A (Serratia), photosynthetic bacteria (p
One or two or more cultures belonging to phototrophic bacteria, etc. are obtained.
【0039】そして次に、本発明のSK053菌と混合
する〔II〕新菌株SK522とその混合培養の生育と
発酵に好影響を与える〔III〕新菌株SK542の化
学的諸性質の記載(description)について
説明する。 [II]新菌株 SK522 クロストリジュム・サーモセルム SK522 (Clostridium thermocellum
biovar SK522,微工研条寄第3459
号,FERM BP−3459)(略称新菌株SK52
2またはSK522菌株) I.科学的性質 菌学的性質 随伴菌なしで、単独では生育ができない。しかし、随伴
菌は、容易に単離純粋培養されるので、単離した随伴菌
を基礎とし、これと共生培養しながら、その諸性質を試
験した結果である。 形 態 直桿状、わずかに湾曲するものもある。単独、ときどき
2連。0.3〜0.5×2.2〜4.0μ。培養が古く
なると糸状に伸延し、長連鎖状、長さ5.7〜12.8
μ。周毛、室温懸滴標本では運動性がみられない。末端
に楕円、または円形の胞子を形成して細胞を膨張し根棒
状。グラム陰性。 Next, the SK053 bacteria of the present invention were mixed.
[II] Growth of new strain SK522 and its mixed culture
[III] Formation of a new strain SK542 which has a favorable effect on fermentation
The description of biological properties (description)
explain. [II] New strain SK522 2 Clostridium thermocellum SK522 (Clostridium thermocellum)
biovar SK522, microfabrication Kenzo 3459
No. FERM BP- 3449 ) (abbreviated new strain SK52 )
2 or SK522 strain) Scientific properties Bacteriological properties Cannot grow alone without accompanying bacteria. However, since the associated bacterium is easily isolated and purely cultured, it is the result of testing various properties based on the isolated associated bacterium while co-cultivating with it. Appearance Straight rod, some curves slightly. Alone, sometimes double. 0.3-0.5 * 2.2-4.0 [mu]. When the culture grows old, it elongates into a filamentous form, a long chain form, and a length of 5.7 to 12.8.
μ. No motility was observed in the perihair or hanging drop specimen at room temperature. Oval or circular spores are formed at the ends to expand the cells, forming a root rod. Gram negative.
【0040】培養的性質 (1)平板培養 肉汁寒天、その他一般の常用培地による平板培養には生
育しない。しかし、ビルジョンら(Viljoen e
t al.)の提示する培地テトロール(Tetrau
lt)円形ろ紙寒天平板培養に随伴菌と黄色斑点状のコ
ロニーを形成するが、本菌単独では作り得ない。 (2)斜面培養,穿刺培養 シュワイツアー(Schweizer)の試薬処理ろ紙
添加ビルジョンら(Viljoenet al.)培地
寒天斜面培養,及び同穿刺培養ともに生育しない。 (3)バレイショ培養,ゼラチン培養 表面,穿刺とも生育しない。 (4)液体培養 ビルジョンら(Viljoen et al.)の培
地、繊維素肉汁、繊維素ペプトン水(生育僅少)等の繊
維素を含有する培地だけに生育が認められる。グルコー
ス、キシロース等の繊維素以外の物質を炭素源とすれば
繊維素の分解力を失う。Cultural properties (1) Plate culture It does not grow on plate culture using broth agar or other common media. However, Viljon et al.
t al. ) Presents the medium Tetrau
lt) A colony of yellow spots and associated bacteria is formed on a circular filter paper agar plate culture, but this bacteria cannot be made by itself. (2) Slope culture and puncture culture Neither viscous slant culture nor puncture culture with Schweizer's reagent-treated filter paper added Viljoene et al. (3) Potato culture, gelatin culture No growth on the surface or puncture. (4) Liquid culture Growth is observed only in a medium containing fibrin, such as the medium of Viljoen et al., Fibrous broth, and fibrin peptone water (a little growth). If a substance other than fibrin such as glucose and xylose is used as a carbon source, the fibrous decomposing ability is lost.
【0041】生理生化学的性質 1.酵素作用等 (1)繊維素分解 本菌のもつ繊維素分解酵素は、本質的にはいくつかのβ
−1,4−グルカナーゼの複合体である。細胞外に分泌
され、作用温度80℃以上、同水素イオン濃度pH=1
0.0以上の耐熱性、耐アルカリ性の酵素が数種含まれ
ていることを確認した。ミセル構造をなす繊維素の巨大
分子の末端から切断し、グルコース、セロビオース、セ
ロオリゴ糖類等を生成する。これらの酵素を作用する基
質を主体として示すと、 ろ紙を分解する FP−アーゼ:陽性 アビセルを分解する アビセラーゼ:陽性 セロビオースを2分子のグルコースに分解する セロビアーゼ:陽性 (2)リグニン分解 イナワラリグニン可溶化 :陽性 (弱,微弱) (3)タンパク質分解 プロテオリティック酵素(Proteolytic enzymes) :陰性 ペプチダーゼ(peptidase) :陽性 (4)デンプン加水分解テスト :僅かに陽性 (5)ヘミセルロース,キシラン,ペクチンの加水分解テスト :陰性 (6)インベルターゼ,マルターゼ :陽性 (7)脂肪分解力テスト :陰性 (8)酸化反応 ハイドロキノン反応 :陽性 チロシン反応 :陰性 (9)還元作用 :陽性Physiological and biochemical properties Enzymatic action, etc. (1) Fibrinolysis The fibrinolytic enzymes possessed by this bacterium are essentially several β
-1, is a complex of 4-glucanase. Secreted extracellularly, with an action temperature of 80 ° C or higher, and a hydrogen ion concentration of pH = 1
It was confirmed that several kinds of heat-resistant and alkali-resistant enzymes of 0.0 or more were contained. It cuts from the end of the macromolecule of fibrin forming a micelle structure to produce glucose, cellobiose, cellooligosaccharides and the like. Substrates that act on these enzymes are mainly expressed: FP-ase that decomposes filter paper: Positive Decomposes Avicelase: Avicelase: Positive Decomposes cellobiose into two molecules of glucose Cellobiase: Positive (2) Lignin degradation Inagawa lignin solubilization : Positive (weak, weak) (3) Proteolytic enzymes: Negative peptidase: Positive (4) Starch hydrolysis test: Slightly positive (5) Hemicellulose, xylan, pectin hydrolysis test : Negative (6) Invertase, maltase: Positive (7) Lipolysis test: Negative (8) Oxidation reaction Hydroquinone reaction: Positive Tyrosine reaction: Negative (9) Reducing action: Positive
【0042】2.生産物試験 (1)繊維素発酵 発酵率78〜91%、繊維素を旺盛に発酵してエタノー
ル,メタノール,アセトアルデヒド,酢酸,乳酸,ギ
酸,ラク酸,コハク酸,フマル酸,酒石酸,グルコン
酸,グルコース,セロビオース,セロオリゴ糖類,セロ
デキストリン,多量の炭酸ガス,水素,及び硫化水素等
を生成する。 (2)その他の糖,及びアルコールより生酸 グルコース,ショ糖,マルトース,セロビオースより生
酸。 (3)ガス発生試験 繊維素より猛烈にガス発生するが、グルコース,ショ
糖,マルトース,セロビオースよりガス発生は認められ
ない。 (4)ペプトン水試験 アンモニヤ :僅かに反応あり インドール :陽性 スカトール :陽性 硫化水素 :陽性 (5)色素生産 通常,カロチノイド黄色色素を生産する。 3.生育条件 (1)生育温度 至適温度は65〜72℃,温度範囲は40〜80℃,4
0℃以下では生育しない。 (2)水素イオン濃度 至適水素イオン濃度pH=6.7〜8.0,その範囲は
5.6〜9.6。 (3)窒素源 ペプトンが最も優れ,尿素,尿酸,アスパラギン,グル
タミン酸ナトリウム等も良好である。アンモニウム塩も
良好な無機窒素源となる。 (4)炭素源 繊維素以外の炭水化物で継代培養を続けると、その生育
と発酵力を失う。 (5)酸素との関係 Eh=−200〜−250mVと推定され、嫌気性菌で
ある。 (6)微量栄養素の要求 ビオチン,ピリドキサミン,ビタミンB12,P−アミ
ノ安息香酸等の微量栄養素を要求する。 DNAのG+Cの含有量 G+Cのmol%=38〜40(Tm)と推定される。2. Product test (1) Cellulose fermentation Fermentation rate 78-91%, vigorous fermentation of cellulose, ethanol, methanol, acetaldehyde, acetic acid, lactic acid, formic acid, lactic acid, succinic acid, fumaric acid, tartaric acid, gluconic acid, It produces glucose, cellobiose, cellooligosaccharides, cellodextrin, large amounts of carbon dioxide, hydrogen and hydrogen sulfide. (2) Raw acids from other sugars and alcohols Raw acids from glucose, sucrose, maltose, cellobiose. (3) Gas generation test Gas is generated violently from cellulose, but no gas is generated from glucose, sucrose, maltose, and cellobiose. (4) peptone water test Anmoniya: slightly reactive Yes indole: Positive skatole: Positive hydrogen sulfide: Positive (5) chromogenic usually produce carotenoid yellow dye. 3. Growth conditions (1) Growth temperature Optimum temperature is 65-72 ° C, temperature range is 40-80 ° C, 4
It does not grow below 0 ° C. (2) Hydrogen ion concentration Optimum hydrogen ion concentration pH = 6.7 to 8.0, and the range is 5.6 to 9.6. (3) Nitrogen source Peptone is the best, and urea, uric acid, asparagine, sodium glutamate, etc. are also good. Ammonium salts are also good sources of inorganic nitrogen. (4) Carbon source If subculture is continued with carbohydrates other than fibrin, its growth and fermentation power are lost. (5) the relationship between the oxygen Eh = - estimated to 200 to-250mV, an anaerobic bacterium. (6) Requirement of micronutrients Require micronutrients such as biotin, pyridoxamine, vitamin B12, and P-aminobenzoic acid. G + C content of DNA It is estimated that mol% of G + C = 38 to 40 (Tm).
【0043】II.分類学上の位置 生育至適温度65〜72℃,温度範囲40〜80℃とい
う高温に於いて、旺盛に繊維素を発酵する本SK522
菌株に類似するものとして、次のような好熱性繊維素分
解菌が上げられる。クロストリジュウム・サーモセルム
(Clostridium thermocellum
Viljoen,Fred and Peterso
n,1926: Jour.Agr.Sci.(Lon
don),16,7(1926).)クロストリジュウ
ム・ディゾルベンス(C.dissolvens Be
rgey et al.1925,別名Bacillu
s cellulose dessolvens Kh
ouvine,1923: Ann.Inst.Pas
t.37,711(1923);Bergey’s M
anual,2nd.Ed.(1925)p.34
4.)クロストリジュウム・サーモセルシウム(C.t
hermocellulaseum Enebo,19
51.:Bergey’s Manual,7th.E
d.(1957)p.689.)バチルス・サーモセル
ロリテックス(Bacillus thermocel
lulolyticus Coolhaas,192
8.:Cent Bakt.II,75,101(19
28),76,38(1929).)バチルス・サーモ
フィブリンコルス(B.thermofibrinco
lus Itano and Arakawa,192
9:農化,5,816,921(1929);6,24
8,257(1930).)これらの中で、特に次の4
つの相違点を除けば形態学的,培養的,生理生化学的試
験において本菌株とよく類似する細菌はクロストリジュ
ウム・ディゾルベンスである。 (1)弱又は微弱ではあるが、リグニン可溶化能を有す
る。 (2)生育適温65〜72℃,生育温度範囲40〜80
℃,40℃以下では生育しない。 (3)繊維素を旺盛に発酵するが、ヘミセルロース,キ
シラン,ペクチン等は発酵しない。 (4)リグニン可溶化能はサーマス属(genus T
hermus)のある種の細菌によって共生的に顕著に
強調され、同時に本菌の繊維素分解力、その他作用機能
に対して好影響が与えられる。しかし現在、バージェー
ズマニアル(Bergsy’s Manual ofS
ystematic Bacteriology Vo
l.2(1986)p.1104,p.1141.)に
おいて、好熱性分解菌として記載されているものはクロ
ストリジュウム・サーモセルムのみである。クロストリ
ジュウム・ディゾルベンス以下全部当該菌の亜種か変種
として取り扱われ、又は研究不完全なものとされてい
る。そこで、本菌株の分類同定は、クロストリジュウム
・サーモセルムとその菌学的諸性質を比較検討すること
とし、同時に他の好熱性繊維素分解菌についても対比
し、参考とした。II. Taxonomic position This SK522, which ferment fermentation vigorously, at the optimum growth temperature of 65-72 ° C and high temperature range of 40-80 ° C
The following thermophilic fibrinolytic bacteria are similar to the strains. Clostridium thermocellum
Viljoen, Fred and Peterso
n, 1926: Jour. Agr. Sci. (Lon
don), 16, 7 (1926). ) Clostridium dissolvens (C. dissolvens Be)
rgey et al. 1925, also known as Bacillu
s cellulose dessolvens Kh
ouvine, 1923: Ann. Inst. Pas
t. 37, 711 (1923); Bergey's M
annual, 2nd. Ed. (1925) p. 34
4. ) Kurosuto Rijuumu thermophilus Serushiu beam (C.t
hermocellulaseum Enebo, 19
51. : Bergey's Manual, 7th. E
d. (1957) p. 689. ) Bacillus thermocellelex
lulyticus Coolhaas, 192
8. : Cent Bakt. II, 75, 101 (19
28), 76, 38 (1929). ) Bacillus thermofibrinco (B. thermofibrinco)
rus Itano and Arakawa, 192
9: Farming, 5 , 816, 921 (1929); 6 , 24
8, 257 (1930). ) Of these, the following 4
A bacterium that closely resembles this strain in morphological, cultural, and physiochemical tests, except for two differences, is Clostridium dissolvens. (1) It has a lignin solubilizing ability, albeit weak or weak. (2) Suitable growth temperature 65-72 ° C, growth temperature range 40-80
It does not grow below 40 ℃ and 40 ℃. (3) Fermentation of fibrin is vigorous, but hemicellulose, xylan, pectin, etc. are not fermented. (4) Lignin solubilizing ability is determined by the genus T. genus (genus T).
Hermus) is symbiotically markedly enhanced by certain bacteria, and at the same time, has a favorable effect on the fibrinolytic power and other functions of the bacterium. However, at present, Burgsey's Manual of S
systematic Bacteriology Vo
l. 2 (1986) p. 1104, p. 1141. ), Only Clostridium thermocellum is described as a thermophilic degrading bacterium. All of the following Clostridium dissolvens have been treated as subspecies or variants of the fungus, or have been considered incompletely studied. Therefore, for the classification and identification of this strain, Clostridium thermoselm and its bacteriological properties were compared and examined, and at the same time, other thermophilic fibrinolytic bacteria were compared and used as a reference.
【0044】以上のようにして、菌学的諸性質を比較検
討した結果を総括すれば、本菌株と公知のクロストリジ
ュウム・サーモセルムをはじめ列挙した好熱性繊維素分
解菌との特徴的な性状の相違点として、前記の4項目が
あげられるが、その他各種炭水化物に対する作用,微量
栄養素の要求等,色々と数え上げることができるが、特
に強調したいことはリグニンに対する問題である。本菌
株がリグニン可溶化能をもち、その可溶化能がサーマス
・アクアティックス SK542(Thermus a
quaticus biovar SK542)との共
生的混合培養によって顕著に増強されることである。こ
れに対して、クロストリジュウム・サーモセルムをはじ
めその他の好熱性繊維素分解菌のリグニンに関する記載
(description)は全く見られない。あった
としても、それは繊維素の分解に対する阻害作用につい
てである。斯る理由によって、本菌株のリグニン可溶化
能の生理生化学的性質をひとつの根拠として新菌株(S
train)とし、クロストリジュウム・サーモセルム
SK522(Clostridium thermoc
ellum biovar SK522)と名称した。
本菌株を標準的菌株とし、クロストリジュウム・サーモ
セルム(Clostridium thermocel
lum Viljoen,Fred and Pete
rson,1926.)に属する菌種中、リグニン可溶
化能を有し、サーマス属(genus Thermus
Brock andFreeze1969)に属する
ある種の細菌との共生的混合培養によって顕著にリグニ
ン可溶化能を増強することを特徴し、かつSK522菌
株及び自然並びに人工的変異株を抱括する生理生化学的
性状による新菌株である。As described above, the results of the comparative study of the mycological properties can be summarized as follows. The characteristic properties of the present strain and the thermophilic fibrinolytic bacteria, including the known Clostridium thermocellum, are listed. The differences are the above-mentioned four items, which can be enumerated in various ways, such as the action on various carbohydrates and the demand for micronutrients. However, particular emphasis is on lignin. This strain has a lignin solubilizing ability, and the solubilizing ability is determined by Thermus Aquatics SK542 (Thermus a).
quaticus biovar (SK542). On the other hand, there is no description about the lignin of other thermophilic fibrinolytic bacteria including Clostridium thermocellum. If so, it is about its inhibitory effect on fibrin degradation. For this reason, based on the physiological and biochemical properties of the lignin solubilizing ability of this strain as one basis, a new strain (S
train) and Clostridium thermoselm SK522 (Clostridium thermoc)
elum biovar SK522).
This strain was used as a standard strain, and was used as a Clostridium thermocellum.
lum Viljoen, Fred and Pete
rson, 1926. ), Which have the ability to solubilize lignin and are of the genus Genus Thermus.
Block and Freeze 1969), which is characterized by remarkably enhancing the lignin solubilizing ability by symbiotic mixed culture with a certain bacterium belonging to the SK522 strain and physiological and biochemical properties which encompass the natural and artificial mutants. It is a new strain.
【0045】微生物受託番号 本菌株の微生物受託番号は、微工研条寄第3459号
(FERMBP−3459)である。Microorganism accession number The microorganism accession number of the present strain is Microtechnical Research Institute No. 3459 (FERMBP-3459).
【0046】SK522菌株のスクリーニング 土壌,海浜汚泥,堆・厩肥,人・家畜糞便を分離源とし
て55〜65℃で数回濃縮培養を繰り返した後、ビルジ
ョンら(Viljoen et al.)の提示する培
地テトロール(Tetrault)円形ろ紙寒天平板培
養等によって常法通り分離する。培地としてビルジョン
ら(Viljoen et al.)の提示する塩類組
成が適当であるが、必要に応じて微量の無機金属塩類,
ビタミン類,生長促進因子,例えば酵母エキス等を添加
するとよい。 ビルジョンらの培地 (Viljoen,Fred and Peterso
n 1926) ペプトン 5.0g 炭酸カルシウム 過剰 リン酸アンモニウムナトリウム 2.0g 酸性リン酸カリウム 1.0g 硫酸マグネシウム 0.3g 塩化カルシウム 0.1g 塩化第二鉄 痕跡 繊維素(ろ紙) 15.0g 井水 1000mlScreening of SK522 strain After repeating the concentration culture several times at 55 to 65 ° C. using soil, beach sludge, manure / manure, and human / livestock feces as a source, Viljoen et al. The medium is separated by a conventional method, for example, by culturing Tetrault circular filter paper agar plate. As the medium, the salt composition proposed by Viljoen et al. Is suitable, but if necessary, trace amounts of inorganic metal salts,
Vitamins and growth promoting factors such as yeast extract may be added. Virujon et al.'S medium (Viljoen, Fred and Peterso)
n 1926) peptone 5.0 g calcium carbonate excess sodium ammonium phosphate 2.0 g potassium phosphate 1.0 g magnesium sulfate 0.3 g calcium chloride 0.1 g ferric chloride traces fibrin (filter paper) 15.0 g well water 1000 ml
【0047】〔III〕新菌株SK542 サーマス・アクアティクス SK542 (Thermus aquaticus biovar
SK542,微工研条寄第3382号,FERM B
P−3382)(略称新菌株SK542またはSK54
2菌株) I.科学的性質 菌学的性質 形 態 長桿状、0.4〜0.6×3.0〜5.0μ。ある条件
下、例えば培養が古くなると糸状、長さ20〜130
μ。鞭毛なし、室温懸滴標本では運動性がみられない。
内生胞子なし。グラム陰性。 [III] New strain SK54 2 Thermus aquaticus SK542 (Thermus aquaticus biovar)
SK542, Jikoken No. 3382, FERM B
P-3382) (abbreviated new strain SK542 or SK54)
2 strains) Scientific properties Bacteriological properties Form Long rod, 0.4-0.6 × 3.0-5.0μ. Under certain conditions, for example, when the culture grows old, it becomes filamentous and has a length of 20 to 130.
μ. No flagella, no motility is seen in the hanging sample at room temperature.
No endospores. Gram negative.
【0048】培養的性質 増殖が活発。ゼェネレーションタイムは20〜50分。 (1)平板培養 3%寒天,60℃培養:黄色,比較的緻密,小円形コロ
ニー。 (2)寒天穿刺培養 表面発育だけ,黄色わずかに拡張。 (3)液体培養 表面に被膜状に生育(静置培養)。Cultural properties Proliferation is active. Generation time is 20-50 minutes. (1) Plate culture 3% agar, cultured at 60 ° C: yellow, relatively dense, small circular colony. (2) Agar puncture culture Only the surface development, yellow slightly expanded. (3) Liquid culture Growing in a film on the surface (static culture).
【0049】生理生化学的性質 1.酵素作用等 (1)タンパク質分解 プロテオリティック酵素 :陽性(強力) (proteolytic enzymes) ゼラチン加水分解 :陽性 ペプチダーゼ(peptidase) :陽性 (2)デンプン加水分解 :僅かに陽性 (3)ペクチン分解 :陽性(弱い) (4)繊維素分解 :陰性 (5)リグニン分解 :陰性 繊維素及びリグニンの分解は共に陰性ではあるが、好熱性繊維素分解菌S K522菌株との共生的混合培養によって、SK522菌株のリグニン可溶化能 を顕著に増強し、同時に繊維素分解力、その他の作用機能にも好影響を与える。 (6)脂肪分解 :陰性 (7)インベルターゼ,マルターゼ :陽性 (8)カタラーゼ,オキシダーゼ反応 :陽性 (9)硫化水素生成 :陽性(弱い) (10)硫酸還元反応 :陰性 2.生産物試験 (1)糖,アルコールより生酸及びガス発生 ガス発生せず。 グルコース,ガラクトース,マルトース,ラクトース,
グリセロールより生酸。 (2)インドール,スカトールの生成 :陰性 (3)色素生産 黄色色素(カロチノイド系色素,吸光度最大値450n
m,その他430,435,470nmに小さなピーク
がある)を産生する。しかし、グルコース、その他の糖
類を炭素源とする合成培地ではほとんど産生されない。Physiological and biochemical properties Enzymatic action, etc. (1) Proteolytic enzymes: positive (strong) (proteolytic enzymes) Gelatin hydrolysis: positive Peptidase: positive (2) Starch hydrolysis: slightly positive (3) Pectin degradation: positive (weak) (4) Fibrinolysis: Negative (5) Lignin Degradation: Negative Decomposition of both fibrin and lignin is negative, but the lignin of SK522 is obtained by symbiotic mixed culture with thermophilic fibrinolytic bacteria SK522. It significantly enhances the solubilizing capacity, and at the same time has a positive effect on fibrinolytic power and other functions. (6) Lipolysis: negative (7) Invertase, maltase: positive (8) Catalase, oxidase reaction: positive (9) Hydrogen sulfide generation: positive (weak) (10) Sulfate reduction reaction: negative Product test (1) Raw acid and gas generation from sugar and alcohol No gas generation. Glucose, galactose, maltose, lactose,
Raw acid from glycerol. (2) Production of indole and skatole: negative (3) Pigment production Yellow pigment (carotenoid pigment, maximum absorbance 450n)
m, others have small peaks at 430, 435 and 470 nm). However, it is hardly produced in a synthetic medium using glucose or other saccharides as a carbon source.
【0050】3.生育条件 (1)培地濃度 サーマス属(genus Thermus)の細菌は一
般に有機物濃度に感受性がある。栄養物は少なく、濃度
が低い方がよいといわれている。しかし、本菌株はこれ
らと趣を異にし、通常の濃度においてもよく生育する。
食塩NaCl 5%以上でも生育する。至適濃度2.
0〜3.0%。一般にサーマス属(genus The
rmus)の細菌は2%以上のNaCl存在下では生育
しない。グルタミン酸ナトリウム3%以上でも生育す
る。ショ糖,又はマルトース5%以上でも生育する。
2%ペプトン+1%酵母エキスの存在下でも、その生
育が阻害されない。一般にサーマス属(genus T
hermus)の細菌はトリプトン,酵母エキス濃度,
それぞれ0.1%前後が適当で、各々1%以上になると
生育しない。 (2)生育温度 最適温度は72〜76℃,生育温度範囲40〜82℃,
40℃以下では発育できない。 (3)水素イオン濃度 最適水素イオン濃度pH=6.0〜10.0。生育水素
イオン濃度範囲pH=4.0〜11.0。 (4)窒素源 ゼラチン等のタンパク質,グルタミン酸塩,尿素,それ
に無機窒素源としてアンモニウム塩がよく利用される。 (5)炭素源 グルコース,ショ糖,マルトース,ガラクトース,セロ
ビオース,ラフィノース,スタキオース,デンプン,グ
リセロール,酢酸,ラク酸,リンゴ酸,グルタミン酸塩
を利用する。 (6)酸素との関係絶対好気性。 (7)微量栄養素の要求 本菌株は微量栄養素の要求が高い。ビオチン,ニコチン
酸アミド,チアミン等のビタミン類が要求されるほか
に、本菌株の良好な発育には鉄,マンガン,カルシウム
等の金属イオンを比較的高濃度に要求する。そして、こ
れらのミネラル量にも敏感である。 (8)抗生物質に対する感受性 一般のサーマス属(genus Thermus)の細
菌と同様に、ペニシリンG,クロラムフェニコール,テ
トラサイクリン,ストレプトマイシン,カナマイシン,
その他抗生物質に高い感受性を示す。 DNAのG+Cの含有量 G+Cのmol%=68(Tm)と推定される。3. Growth Conditions (1) Medium Concentration Bacteria of the genus Genus Thermus are generally sensitive to organic matter concentrations. It is said that nutrients are low and the concentration is low. However, this strain is different from these and grows well even at ordinary concentrations.
It grows even with NaCl 5% or more. 1. Optimal concentration
0-3.0%. In general, the genus Themus
rmus) bacteria do not grow in the presence of more than 2% NaCl. It grows with more than 3% sodium glutamate. It grows on sucrose or maltose 5% or more.
Even in the presence of 2% peptone + 1% yeast extract, its growth is not inhibited. Genus T (genus T)
hermus) is tryptone, yeast extract concentration,
It is appropriate to use about 0.1% each, and if they exceed 1%, they do not grow. (2) Growth temperature The optimum temperature is 72-76 ° C, the growth temperature range is 40-82 ° C,
It cannot grow below 40 ° C. (3) Hydrogen ion concentration Optimum hydrogen ion concentration pH = 6.0 to 10.0. Growth hydrogen ion concentration range pH = 4.0-11.0. (4) Nitrogen source Proteins such as gelatin, glutamate, urea, and ammonium salts are often used as inorganic nitrogen sources. (5) Carbon source Glucose, sucrose, maltose, galactose, cellobiose, raffinose, stachyose, starch, glycerol, acetic acid, lactic acid, malic acid, and glutamate are used. (6) Relationship with oxygen Absolute aerobic. (7) Requirement of micronutrients This strain has a high demand for micronutrients. In addition to the requirement of vitamins such as biotin, nicotinamide and thiamine, the growth of this strain requires relatively high concentrations of metal ions such as iron, manganese and calcium. And they are sensitive to the amount of these minerals. (8) Sensitivity to Antibiotics As in general Genus Thermus bacteria, penicillin G, chloramphenicol, tetracycline, streptomycin, kanamycin,
Shows high sensitivity to other antibiotics. G + C content of DNA It is estimated that mol% of G + C = 68 (Tm).
【0051】II.分類学上の位置 本菌が絶対好気性,生育至適温度72〜76℃,生育温
度範囲40〜82℃,40℃以下では生育しない。無胞
子,グラム陰性の長桿菌であること等から、その他菌学
的諸性質を勘案して、サーマス属(genus The
rmus Brock and Freege 196
7)と同定される。そして、類似するサーマス属(ge
nus Thermus)の細菌として、サーマス・ア
クアティックス(Thermus aquaticus
Brock and Freege 1969.:B
ergey’s Manual(1984)Vol.
1,P.337.)サーマス・サーモフィルス(The
rmus thermophilus Oshima
and Imahori 1974.:Int.J.B
acteriol.,24,102(1974))サー
マス・フラブス(Thermus Flavus Sa
iki,Kimura and Arima 197
2.:Agr.Biol.Chem.,36,2357
(1972))等が上げられるが、現在バーゼーズマニ
アル(Bergey’s Manualof Syst
ematicBacteriology Vol.1
(1984)P.333)のサーマス属(genus
Thermus Brock and Freeg 1
967)に属する細菌種はサーマス・アクアティックス
(Thermus aquaticus Brock
and Freege 1969)だけであり、しかも
下記のような既知の菌種中に見出し得ない特徴的な性状
を有するので、本菌株をサーマス・アクアティックスの
新菌株(strain)として、サーマス・アクアティ
ックス SK542(Thermus aquatic
us biovar SK542)と名称するのが妥当
であると結論する。II. Taxonomic position The bacterium does not grow in an absolute aerobic condition, at an optimum growth temperature of 72 to 76 ° C, at a growth temperature range of 40 to 82 ° C, or below 40 ° C. Considering other mycological properties, it is a genus of the genus Themus (genus Theus) because it is a spore-free, Gram-negative, long-rod bacterium.
rmus Block and Freege 196
7). And similar Thermus genus (ge
As a bacterium of Nus Thermus, Thermus aquaticus (Thermus aquaticus)
Block and Freege 1969. : B
ergey's Manual (1984) Vol.
1, P. 337. ) Thermus Thermofils (The
rmus thermophilus Oshima
and Imahori 1974. : Int. J. B
acteriol. , 24, 102 (1974)) Thermus Flavus Sa.
iki, Kimura and Arima 197
2. : Agr. Biol. Chem. , 36, 2357
(1972)), etc., but are currently under the name of Bergey's Manual System.
ematicBacteriology Vol. 1
(1984) p. 333) of the genus Thermus (genus)
Thermus Block and Freeeg 1
967) is a Thermus aquaticus Block.
and Freege 1969), and have the following characteristic characteristics that cannot be found in known bacterial strains. Therefore, the present strain was designated as a new strain of Thermus Aquatics by Thermus Aquatics. SK542 (Thermus aquatic
us biovar SK542).
【0052】下 記 (1)好熱性繊維素分解菌SK522菌株との共生的混
合培養によって、そのリグニン可溶化能を顕著に増強す
る。と同時に繊維素分解力,その他の作用機能にも好影
響を与える。 (2)広域の作用水素イオン濃度と作用温度を有する強
いタンパク質分解力を持つ。 (3)有機物濃度の感受性が、既知のサーマス属(ge
nus Thermus)の細菌と異なり、非常に弱
く、通常濃度の培地においてもよく生育する。 (4)微量栄養素の要求が強く、各種ビタミン類及び金
属イオンを要求し、それらのミネラル量にも敏感であ
る。 (5)黄色色素(カロチノイド系色素,吸光度最大値4
50nm,その他 430,435,470nmに小
さなピークがある)を産生する。The following (1) Symbiotic mixed culture with the thermophilic fibrinolytic bacterium SK522 significantly enhances its lignin solubilizing ability. At the same time, it has a positive effect on fibrinolytic power and other functions. (2) It has a strong proteolytic power with a wide range of working hydrogen ion concentration and working temperature. (3) The sensitivity of the organic matter concentration is known to the genus Thermus (ge
Unlike N. thermus bacteria, they are very weak and grow well in medium of normal concentration. (4) There is a strong demand for micronutrients, it requires various vitamins and metal ions, and is sensitive to the amount of minerals. (5) Yellow pigment (carotenoid pigment, maximum absorbance 4
50 nm, others have small peaks at 430, 435 and 470 nm).
【0053】SK542菌株は、本菌株を標準的菌株と
し、サーマス・アクアティックス(Thermus a
quaticus Brock and Freege
1969)に属する細菌種中、好熱性繊維素分解菌
(SK522菌株)との共生的混合培養によって、その
リグニン可溶化能を顕著に増強し、同時に繊維素分解力
にも好影響を与えることを特徴とし、SK542菌株及
び自然並びに人工的変異株を抱括する生理生化学的性状
による新菌株(strain)である。 微生物受託番号 本菌株の微生物受託番号は、微工研条寄第3382号
(FERMBP−3382)である。[0053] SK542 bacteria strains, the present strain and the standard strain, Thermus Aquatics (Thermus a
quaticsus Block and Freege
1969), a symbiotic mixed culture with a thermophilic fibrinolytic bacterium (SK522 strain) significantly enhances the lignin solubilizing ability and simultaneously exerts a favorable effect on the fibrinolytic ability. It characterized a S K542 strain and natural as well as novel strain by physiological and biochemical properties for抱括artificial mutant (strain). Microorganism accession number The microorganism accession number of the present strain is Microtechnical Laboratory No. 3382 (FERMBP-3382).
【0054】SK542菌株のスクリーニング 分離源は九州各地の温泉源及び温泉源付近の土壌、腐植
等である。分離試料を55〜60℃で前培養した後、定
法に従って3%寒天平板培養によって単離する。 分離用培地組成 (カステンホルツの培地:Castenholz,R.
W.;Bacteriol.Rev.,33,467
(1969)) ニトリロ三酢酸 100mg CaSO4・2H2O 60mg MgSO4・7H2O 100mg NaCl 8mg KNO3 103mg NaNO3 689mg Na2HPO4 111mg FeCl3 0.28mg MnSO4・H2O 2.2mg ZnSO4・7H2O 0.5mg H3BO3 0.5mg CuSO4 0.16mg Na2M0O4・2H2O 0.025mg (イーストエキス 5000mg) (トリプトン 5000mg) (ショ糖 10000mg) 全量(純水で、pH=〜8) 1000ml 注:()内の組成は発明者らが改変。Screening of strain SK542 The sources of isolation are hot spring sources in various parts of Kyushu, soil near the hot spring sources, humus, and the like. After pre-culturing the separated sample at 55 to 60 ° C., it is isolated by 3% agar plating according to a standard method. Composition of Separation Medium (Kassenholz's medium: Castenholz, R.A.
W. Bacteriol. Rev .. , 33,467
(1969)) nitrilotriacetic acid 100mg C a SO 4 · 2H 2 O 60mg M g SO 4 · 7H 2 O 100mg N a Cl 8mg KNO 3 103mg N a NO 3 689mg N a2 HPO 4 111mg F e Cl 3 0.28mg M n SO 4 · H 2 O 2.2mg Z n SO 4 · 7H 2 O 0.5mg H 3 BO 3 0.5mg C u SO 4 0.16mg n a2 M 0 O 4 · 2H 2 O 0.025mg ( Yeast extract 5000mg) (Tryptone 5000mg) (Sucrose 10000mg) Total amount (pure water, pH = ~ 8) 1000ml Note: The composition in () is modified by the inventors.
【0055】応 用 例 屎尿、糞尿、家畜糞のタンパク質等の含窒素化合物や含
硫化合物を含む有機性物質が腐熟分解する際に悪臭が発
生する。この悪臭の化学成分は、アンモニアや炭酸ガス
のほかに硫化水素、硫化炭素、酸化硫黄、メチルメルカ
プタン、エチルメルカプタン等のアルキルチオール、メ
チルサルファイド、ジメチルサルファイド、メチルジサ
ルファイド等のようなイオウ化合物、メチルアミン、ト
リメチルアミン等のアミン類、プロピオン酸、n酪酸等
の低級脂肪酸、インドール、スカトール等のピロール誘
導体である。APPLICATION EXAMPLES When organic substances containing nitrogen-containing compounds and sulfur-containing compounds such as proteins of human waste, manure, and livestock dung are decomposed and decomposed, an odor is generated. The chemical components of this odor include ammonia and carbon dioxide gas, as well as sulfur compounds such as hydrogen sulfide, carbon sulfide, sulfur oxide, alkyl thiols such as methyl mercaptan and ethyl mercaptan, methyl sulfide, dimethyl sulfide, and methyl disulfide, and methyl. Amines such as amine and trimethylamine; lower fatty acids such as propionic acid and n-butyric acid; and pyrrole derivatives such as indole and skatole.
【0056】悪臭の分析・定量 屎尿、糞尿、家畜糞の消臭や脱臭の試験研究には、悪臭
物質の分析、定量を必要とする。本出願発明者らの最近
の研究で、一般に微生物処理によった場合、これらの悪
臭物質の低減はジメチルサルファイドの消長と強い相関
を示すことを知り、ジメチルサルファイドのガスクロマ
トグラフィーの単独測定によって悪臭の全貌をとらえる
ことができることを明らかにした。この結論は、悪臭の
官能的検査結果とも一致した。Analysis and Quantification of Offensive Odors Studies and tests on deodorization and deodorization of human waste, manure, and livestock dung require analysis and quantification of offensive odor substances. In recent studies by the present inventors, it has been found that the reduction of these malodorous substances generally shows a strong correlation with the fate of dimethyl sulfide when treated with microorganisms. Revealed that the whole picture can be captured. This conclusion was consistent with the sensory test results for the odor.
【0057】応用例1.SK053菌とSK522菌株
の共生的混合培養物による難分解性有機資材の腐熟分解
試験。その結果は表4のとおりである。 Application Example 1 A degradation test of a hardly degradable organic material by a symbiotic mixed culture of the SK053 strain and the SK522 strain. Table 4 shows the results.
【表4】 1.種菌:SK053菌とSK522菌株の共生的多量
混合培養物混合培養物本明細書記載(0028,002
9参照)のとおり。 2.試験:供試した原材料はイナワラ(梗)で、その分
析値は表2のとおり。 [Table 4] 1. Inoculum: SK053 bacteria and SK522 strains symbiotic multimeric mixed culture mixed culture described herein for (002 8, 002
9 ) . 2. Test: The raw material tested was rice bran (stalk), and the analysis values are as shown in Table 2 .
【表2】 3.試験方法:1000ml三角フラスコに風乾燥試料
10.0g、E培地(除ろ紙)700ml.65℃、1
5日間培養、分析に供する。 4.結果の表示[Table 2] 3. Test method: In a 1000 ml Erlenmeyer flask, 10.0 g of air-dried sample, 700 ml of E medium (filter paper). 65 ° C, 1
Culture for 5 days and use for analysis. 4. View results
【数1】 (Equation 1)
【数2】 (Equation 2)
【数3】 5.試験結果(Equation 3) 5. Test results
【表4】表4を見て明らかなように、SK053菌とS
K522菌株との好熱的な共生的混合培養は、それぞれ
の相互作用による相乗的効果によって互いにその機能を
高め、イナワラ(梗)のような天然の難分解性繊維物質
を10日前後という短日時で、リグニンの60%以上を
可溶化し、繊維素は92%以上、タンパク質は73%以
上を強力かつ安定して腐熟分解している。SK053
菌、SK522菌株のそれぞれ単独培養とは、顕著な差
異を示した。[Table 4] As is clear from Table 4, SK053 bacteria and S
The thermophilic symbiotic mixed culture with the K522 strain enhances their functions by a synergistic effect of each interaction, and a natural hard-to-degrade fiber material such as rice straw (stalk) is shortened to about 10 days. Thus, 60% or more of lignin is solubilized, 92% or more of fibrin and 73% or more of protein are strongly and stably ripened and decomposed. SK 053
Bacteria and SK522 showed a remarkable difference from the single culture.
【0058】応用例2.屎尿、糞尿、家畜糞の消臭発酵
剤 1.消臭発酵剤 以下のような原材料の配合で粉状の製品とする。 配合割合 (賦型剤:石灰岩々粉1000kg当たり) SK053菌とSK522菌株との混合培養物 4kg (0028,0029参照) 黄色色素産生菌(光合成細菌)の培養物 2kg (0038参照) 微量要素複合物 (Co,Mo,Mn 0014参照)Application Example 2 Fermentation agent for deodorizing human waste, manure, livestock dung 1. Deodorant fermentation agent A powdery product is made by mixing the following raw materials. The mixing ratio (see 003 8) cultures 2kg of (excipient limestone s flour 1000kg per) SK053 mixed culture 4kg of bacteria and SK522 strains (0028, 0029 reference) yellow dye-producing bacteria (photosynthetic bacteria) trace elements complexes (See Co, Mo, Mn 001 4 )
【0059】2.試験結果 (1)発酵槽:処理容量51、加温、保温、冷却、好気
・嫌気 兼用ジャーファーメンター (2)浄化槽:1.5〜2.0m (5〜10人用) 3.試験 (1)屎尿、(2)牛糞(尿混入)、(3)豚糞(尿混
入)、(4)鶏糞その成分組織(乾物当たり%)は表3
のとおり。 2. 2. Test results (1) Fermenter: processing capacity 51, heating, warming, cooling, aerobic / anaerobic jar fermenter (2) Septic tank: 1.5 to 2.0 m (for 5 to 10 persons) Tests (1) Human waste, (2) cow dung (mixed with urine), (3) pig dung (mixed with urine), (4) Chicken dung The component tissues (% per dry matter) are shown in Table 3.
As follows .
【表3】 [Table 3]
【0060】4.試験方法 屎尿、糞尿、家畜糞、さらにこれらにモミガラ、オガク
ズ等の難分解性繊維物質を加えて、これらの腐熟分解に
ともなう悪臭の変化をジメチルサルファイドを指標化合
物として、本出願発明の消臭発酵剤の低減効果をみたの
が表5である。試料2kg、ジャーファーメンターによ
って、また屎尿は直接浄化槽に難分解性繊維物質を投入
して試験した。それぞれの試験の諸条件は同表の備考に
示した。4. Test method Human urine, manure, livestock dung, and furthermore, a hardly decomposable fiber substance such as firgrass and sawdust are added thereto, and the change in malodor accompanying the ripening decomposition of these is determined using dimethyl sulfide as an indicator compound. Table 5 shows the effect of reducing the agent. A 2 kg sample was tested by a jar fermenter, and human waste was directly injected into the septic tank with a hardly decomposable fiber material. The conditions for each test are shown in the remarks in the table.
【表5】 [Table 5]
【0061】5.結果および考案 (1)結果は表5に示されるとおりで、屎尿、牛糞、豚
糞そして、鶏糞いずれに対しても、本出願発明の効果が
顕著にあらわれている。 (2)とくに、その消臭効果は、SK053菌とSK5
22菌株との共生的混合培養が非常に効果的であり、難
分解性繊維物質の添加は消臭効果も、物料の腐熟分解に
も好影響を与え、短期間に完熟する。 (3)以上の消臭効果は、官能的検査においても、より
はっきりとあらわれている。5. Results and Invention (1) The results are as shown in Table 5, and the effects of the present invention are remarkably exhibited in all of human waste, cow dung, pig dung, and chicken dung. (2) In particular, its deodorizing effect is due to SK053 bacteria and SK5
Symbiotic mixed culture with 22 strains is very effective, and the addition of the hardly decomposable fiber material has a deodorizing effect and a favorable effect on the ripening and decomposition of the material, and the ripeness is completed in a short time. (3) The above-mentioned deodorizing effect is clearly apparent even in the sensory test.
【0062】[0062]
【発明の効果】本出願発明によれば、SK053菌とS
K522菌株の共生的混合培養は、難分解性繊維素物質
をよく分解し、顕著にリグニンを可溶化し、繊維素を旺
盛に発酵し、硬タンパク質を強力に分解すると、同時に
屎尿、糞尿、家畜糞の腐熟にあたって発生する悪臭を大
巾に抑えることができた。According to the present invention, SK053 bacteria and S
Symbiotic mixed culture of the K522 strain decomposes hardly degradable fibrous substances well, remarkably solubilizes lignin, ferment vigorously ferment, and strongly degrades hard proteins. The odor generated during the decay of the dung could be greatly suppressed.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI //(C12N 1/20 C12R 1:01 1:145) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61L 9/01 C12N 1/20 BIOSIS(DIALOG) JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification symbol FI // (C12N 1/20 C12R 1:01 1: 145) (58) Investigated field (Int.Cl. 7 , DB name) A61L 9/01 C12N 1/20 BIOSIS (DIALOG) JICST file (JOIS)
Claims (4)
ノミセスSK 053sp.nov.(Thermoa
ctinomyces SK053 sp.nov.,
工業技術院生命工学工業技術研究所 受託番号FERM
P−13598)と、下記2記載の好熱性繊維素分解
菌クロストリジュウム・サーモセルムSK522(Cl
ostridium thermocellum bi
ovar.SK522,微工研条寄第3459号)との
共生的混合培養物を有効主成分とする屎尿、糞尿、家畜
糞の消臭発酵剤。 記 1 サーモアクチノミセス属に属し、10〜85℃の広範囲
の生育温度と、5.3〜10.8pHの広範囲の生育水
素イオン濃度を有し、リグニン可溶化能と繊維素分解能
を有する新菌種好熱性放線菌サーモアクチノミセス S
K053sp.nov.(Thermoactinom
yces SK053sp.nov.,工業技術院生命
工学工業技術研究所 受託番号FERM P−1359
8)。 記 2 リグニン可溶化能を有し、生育適温が65〜72℃で、
40〜80℃の温度範囲で生育し、繊維素を旺盛に発酵
する新菌株好熱性繊維素分解菌クロストリジュウム・サ
ーモセルム SK522(Clostridium t
hermocellum biovar.SK522,
微工研条寄第3459)。1. A thermophilic actinomycetes Thermo activator below 1 wherein Roh Mrs SK 053sp. nov. (Thermoa
ctinomyces SK053 sp. nov. ,
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) Accession number FERM
P-13598) and, thermophilic cellulose decomposing bacteria below 2 wherein Kurosuto Rijuumu-Samoserumu SK522 (Cl
ostridium thermocellum bi
ovar. SK522, No. 3459 of Microtechnical Research Laboratories), which is a deodorant fermentation agent for human waste, manure, and livestock dung, whose main component is a symbiotic mixed culture. 1. A new bacterium belonging to the genus Thermoactinomyces, having a wide range of growth temperature of 10 to 85 ° C., a wide range of hydrogen ion concentration of 5.3 to 10.8 pH, and having lignin solubilizing ability and fibrinolytic ability. Species Thermophilic Actinomyces Thermoactinomyces S
K053sp. nov. (Thermoactinom
yces SK053sp. nov. , Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Accession number: FERM P-1359
8). Note 2 It has a lignin solubilizing ability, and the optimal growth temperature is 65 to 72 ° C
A new strain of thermophilic fibrinolytic bacterium, Clostridium thermocellum SK522 (Clostridium t), which grows in the temperature range of 40 to 80 ° C. and vigorously ferments fibrin.
hermocellum biovar. SK522,
Microtechnical Research Institute 3459).
ノミセス SK053 sp.nov.(Thermo
actinomyces SK053 sp.no
v.,工業技術院生命工学工業技術研究所 受託番号F
ERM P−13598)と、下記2記載の好熱性繊維
素分解菌クロストリジュウム・サーモセルム SK52
2(Clostridium thermocellu
m biovar.SK522,微工研条寄第3459
号)とその他の繊維素分解菌との共生的混合培養物を有
効主成分とする消臭発酵剤。 記 1 サーモアクチノミセス属に属し、10〜85℃の広範囲
の生育温度と、5.3〜10.8pHの広範囲の生育水
素イオン濃度を有し、リグニン可溶化能と繊維素分解能
を有する新菌種好熱性放線菌 サーモアクチノミセス
SK053sp.nov.(Thermoactino
myces SK053 sp.nov.,工業技術院
生命工学工業技術研究所 受託番号FERM P−13
598)。 記 2 リグニン可溶化能を有し、生育適温が65〜72℃で、
40〜80℃の温度範囲で生育し、繊維素を旺盛に発酵
する新菌株好熱性繊維素分解菌 クロストリジュウム・
サーモセルム SK522(Clostridium
thermocellum biovar.SK52
2,微工研条寄第3459)。2. A thermophilic actinomycetes Thermo activator below 1 wherein Roh Mrs SK053 sp. nov. (Thermo
actinomyces SK053 sp. no
v. , Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
ERM P-13598) and the thermophilic fibrinolytic bacterium Clostridium thermocellum SK52 described in 2 below.
2 (Clostridium thermocellu)
m biovar. SK522, Jikokenjo No. 3459
No.) and other deodorant fermentants containing a symbiotic mixed culture of fibrinolytic bacteria as an active ingredient. 1. A new bacterium belonging to the genus Thermoactinomyces, having a wide range of growth temperature of 10 to 85 ° C., a wide range of hydrogen ion concentration of 5.3 to 10.8 pH, and having lignin solubilizing ability and fibrinolytic ability. Species thermophilic actinomycetes Thermoactinomyces
SK053sp. nov. (Thermoactino
myces SK053 sp. nov. , Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Accession number: FERM P-13
598). Note 2 It has a lignin solubilizing ability, and a suitable growth temperature is 65 to 72 ° C.
A new strain of thermophilic fibrinolytic bacterium, Clostridium, which grows in the temperature range of 40-80 ° C and vigorously ferments fibrin.
Thermoselm SK522 (Clostridium)
thermocellum biovar. SK52
2, No. 3459, Microtechnical Laboratories).
下記3記載のサーマス・アクアティクス SK542
(Thermus aguaticus biova
r.SK542,微工研条寄第3382号 FERM
BP−3382)である消臭発酵剤。 記 3 絶対好気性、生育適温が72〜76℃で、40〜82℃
の温度範囲で通常濃度の培地に生育し、作用適温75〜
85℃、作用水素イオン濃度pH=4.0〜11.3の
高温性広域作用水素イオン濃度活性のタンパク質分解酵
素とカロチノイド系黄色色素を産生する新菌株サーマス
・アクアティクス SK542(Thermus ag
uaticus biovar SK542,微工研条
寄第3382号)。3. The other fibrinolytic bacterium according to claim 2 is a Thermus Aquatics SK542 according to the following 3.
(Thermus aguaticus biova
r . SK542, Jikoken No. 3382 FERM
BP-3382). Note 3 Absolute aerobic, suitable for growth at 72-76 ° C, 40-82 ° C
Grow in a medium of normal concentration in the temperature range of
A new strain Thermus Aquatics SK542 (Thermus ag) that produces a proteolytic enzyme having a high-temperature broad-range hydrogen ion concentration activity of 85 ° C. and a hydrogen ion concentration pH of 4.0 to 11.3 and a carotenoid yellow pigment.
auticus biovar SK542, Jikoken No. 3382).
求項1〜3いずれか記載の消臭発酵剤。4. The deodorant fermenting agent according to claim 1, further comprising an excipient such as calcium carbonate.
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