JP4395712B2 - Pesticide-degrading bacteria and purification method using the same - Google Patents
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Description
本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物を少なくとも１種以上用いるアミド系農薬の分解方法、当該微生物保持体に保持させた浄化用資材、及び当該浄化用資材を含有してなるアミド系農薬の分解装置に関する。さらに、本発明は、除草剤として使用されるメフェナセットの分解能を有する微生物に関する。 The present invention relates to a method for decomposing an amide pesticide using at least one microorganism belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus or Stenotrophomonas, a purification material retained in the microorganism carrier, and the The present invention relates to a decomposing apparatus for amide-based pesticides containing a purification material. Furthermore, the present invention relates to a microorganism having the resolution of mefenacet used as a herbicide.
近代農業において、農薬は減収を防止し収量を安定化させるため、あるいは農作業を軽減し生産コストを下げるために必要不可欠の技術となっている。しかしながら使用された農薬の一部は農地外に流出し、一般環境中の生物の多様性に影響していることが指摘されている。このような観点から、農地、特に我が国における農薬使用量のほぼ半分が消費されている水田における農薬の動態について研究がなされるようになり、使用された農薬の一部が農業排水路から河川等の一般水系にまで流出していることが明らかとなった。１９８０年から１９８４年までの千葉県内での調査結果によると、対象とした２５種の農薬の中で施用量に対する流出率が１％を超えるものにはジメタメトリン、ピペロホス、ブタクロール、クロメトキシニル及びベンチオカーブがあり、さらに３％を超えるものにはモリネート、シメトリン、オキサジアゾン及びダイムロンがある（非特許文献１、２）。
In modern agriculture, pesticides have become an indispensable technique for preventing yield loss and stabilizing yields, or for reducing farm work and lowering production costs. However, it has been pointed out that some of the used pesticides flow out of the farmland, affecting the biodiversity in the general environment. From this point of view, research into the dynamics of agricultural chemicals in agricultural land, especially in paddy fields where almost half of the agricultural chemical usage in Japan has been consumed, and some of the agricultural chemicals used were transferred from agricultural drainage channels to rivers, etc. It was revealed that the water had flowed into the general water system. According to the survey results in Chiba Prefecture from 1980 to 1984, dimethamethrin, piperophos, butachlor, clomethoxynil and bencho curve are among the 25 target pesticides whose efflux rate exceeds 1%. Further, those exceeding 3% include molinate, simethrin, oxadiazone and dimulon (Non-patent
１９８６年に埼玉県内で行われた調査では、モリネート、シメトリン、ピラゾレート及びブタクロールの流出率がそれぞれ２５．６、１８．４、７．３及び３．４％にも上ることが示された（非特許文献３）。これらの農薬の中には、登録が失効しすでに販売中止になっているものもあるが、多くは未だに水田にて使用され続けており、したがって河川等への流出も継続していると考えられる。 A survey conducted in Saitama Prefecture in 1986 showed that the spillage rates of molinate, simethrin, pyrazolate and butachlor were as high as 25.6, 18.4, 7.3 and 3.4%, respectively (non- Patent Document 3). Some of these pesticides are no longer sold because their registration has expired, but many are still being used in paddy fields and are therefore considered to continue to flow into rivers. .
これらの調査が行われた後にも新規除草剤成分は次々と上市されている。なかでも、田植え直後に一回施用するだけで収穫までの除草効果が持続する一発処理剤が登場した後は、それが多用されるようになった。そのような一発処理剤の配合成分の一つにメフェナセット（２−（ベンゾチアゾール−２−イルオキシ）−Ｎ−メチル−アセトアニリド（2-(benzothiazol-2-yloxy)-N-methylacetanilide））がある。現在メフェナセットを含有する登録農薬は３１種類を数え、我が国における２００１農薬年度の出荷量は４００ｔを超える。メフェナセットは主に水稲移植直後に集中的に使用される農薬であり、５月から７月にかけて河川や湖沼においてメフェナセットが検出されることが報告されている（非特許文献４、５、６）。その流出率は施用量に対して８〜１４．５％（非特許文献７）であり、さらには２５．８％に達した例（非特許文献８）もある。これまでに公共用水域等における農薬の水質評価指針（平成６年４月１５日環水土８６環境庁水質保全局長通知）にて定めるところの環境基準値（０．００９ｍｇ／L）を上回る汚染の報告はないものの、測定そのものが比較的大きな河川や湖沼を対象として実施されていることから、農業排水路や農業排水路からの廃水が直接流れ込むような小河川においてはさらに高い濃度で存在するものと考えられ、その環境影響が懸念される。
Even after these surveys have been conducted, new herbicidal ingredients have been put on the market one after another. In particular, after the emergence of a one-time treatment agent that lasted the herbicidal effect until harvesting by applying it once immediately after planting rice, it came to be used frequently. One of the ingredients of such a one-time treatment agent is mefenacet (2- (benzothiazol-2-yloxy) -N-methylacetanilide). . Currently, there are 31 types of registered pesticides containing mefenacet, and the amount shipped in Japan in the 2001 pesticide year exceeds 400t. Mefenacet is a pesticide mainly used immediately after transplanting rice, and it has been reported that mefenacet is detected in rivers and lakes from May to July (
水田からの農薬流出を削減する方法として、一般に最も容易でかつ効果的と考えられる方法は水田の水管理の適正化である。漏水対策として十分な畦畔漏水防止を行い、さらに水田で農薬を使用した場合に止め水管理を行って十分に農薬が分解してから排水することを行えば、農薬の流出量を減少させることができるとされている。しかしながら降雨による増水時の流出には対応できず、また作業者に労務を強いることから現場では農業用水のかけ流しが行われているのが実状である。 As a method for reducing the outflow of agricultural chemicals from paddy fields, the method that is generally considered to be the easiest and most effective is the optimization of water management in paddy fields. As a countermeasure against water leakage, prevent dredged shore leakage, and if pesticides are used in paddy fields, stop water management and drainage after the pesticides have been sufficiently decomposed will reduce pesticide runoff. It is supposed to be possible. However, it is not possible to cope with runoff at the time of water increase due to rain, and the labor force is imposed on the workers.
また、農業廃水を休耕田に引き込み、土壌の浄化能を利用して農薬を分解・除去し、一般環境への農薬の流出量を減らす研究もなされている（非特許文献９）。その報告によると、モリネートとシメトリンを用いた圃場実験では農薬の流出量を５０〜６０％削減できたとしている。しかし、この方法では浄化用地として確保できる休耕田の面積と作付面積の割合及びその配置が問題となり、実際の水田においてこの技術が実施されるにはまだ解決すべき問題が多く残されている。 In addition, research has been conducted to draw agricultural wastewater into a fallow paddy field, decompose and remove agricultural chemicals using the soil purification ability, and reduce the amount of agricultural chemicals released to the general environment (Non-patent Document 9). According to the report, in the field experiment using molinate and simethrin, the outflow of agricultural chemicals was reduced by 50 to 60%. However, in this method, the ratio of the area of the fallow paddy field that can be secured as a purification site and the ratio of the planted area and the arrangement thereof are problematic, and many problems still need to be solved before this technology can be implemented in an actual paddy field.
さらに農業排水路に農薬除去装置を設置して浄化しようとする研究もなされている。北海道立中央農業試験場ではプレチラクロール、エスプロカルブ及びモリネートについて、吸着剤として木炭あるいはコーヒー穀を用い、さらに水質浄化剤として中性次亜塩素酸カルシウムを組み合わせた農薬除去装置について検討を行った（非特許文献９）。その報告によると、これら農薬除去装置はモリネートに対しては持続的な除去効果を示したものの、エスプロカルブに対する除去効果は中性次亜塩素酸カルシウムの添加量に依存し、プレチラクロールに対してはほとんど除去効果がないことが示された。この実験例のように、農薬除去が吸着剤への吸着あるいは水質浄化剤との化学反応による分解に依存する場合には、吸着剤や浄化剤の量によって装置の処理能力が制限される。また水田用除草剤ではベンチオカーブ、ブタクロール、ベンスルフロンメチル、ピラゾレート、トリフルラン等が土壌微生物による分解を受けることが知られている（非特許文献１０）。 In addition, research has been conducted to install a pesticide removal device in the agricultural drainage channel for purification. Hokkaido Prefectural Central Agricultural Experiment Station has investigated a pesticide removal device that uses charcoal or coffee grains as adsorbents and neutral calcium hypochlorite as a water purification agent for pretilachlor, esprocarb and molinate (non-patent literature). 9). According to the report, although these pesticide removal devices showed a continuous removal effect on molinate, the removal effect on esprocarb depends on the amount of neutral calcium hypochlorite added and almost no on pretilachlor. It was shown that there was no removal effect. When the removal of agricultural chemicals depends on the adsorption to the adsorbent or the decomposition by the chemical reaction with the water purification agent as in this experimental example, the processing capacity of the apparatus is limited by the amount of the adsorbent or the purification agent. In addition, it is known that beniocarb, butachlor, bensulfuron methyl, pyrazolate, triflurane and the like are subject to decomposition by soil microorganisms in paddy field herbicides (Non-patent Document 10).
しかしながら単離した農薬分解菌を利用して環境中の農薬濃度を低減させる技術は未だ確立していない。わずかにゴルフ場においてシマジン分解菌を定着させた木炭を芝草直下に埋設し、施用したシマジンを分解除去する試みがなされたのみである。メフェナセットについては分解菌そのものの報告がない。
上記のように流出農薬の制御のためにこれまでにいくつかの試みがなされているものの、いずれも研究段階にとどまっており、また実行性や効果に問題があるため普及するには至っていない。さらにはメフェナセットに対する効果は全く検討されていない。
However, a technology for reducing the concentration of pesticides in the environment using the isolated pesticide-degrading bacteria has not yet been established. Only a few attempts to decompose and remove applied simazine by burying charcoal with simazine-degrading bacteria settled directly under turf grass at golf courses. There are no reports of the degrading bacteria themselves for mefenacet.
Although several attempts have been made so far to control the spilled pesticides as described above, none of them have been in widespread use because they are still in the research stage and there are problems with their performance and effectiveness. Furthermore, the effect on mefenacet has not been studied at all.
水田における汎用除草剤の一つであるメフェナセットは、農地から河川等への一般環境へ流出して自然環境に対して負荷を与えていると考えられる。このような状況を改善する手段として、メフェナセットを効率的に分解除去し、無害化する手段が望まれている。
また、他のアミド系農薬の多くもメフェナセットと同様に農地から流出して自然環境を汚染していると懸念され、これらを無害化する方法が望まれている。
本発明は、メフェナセットなどを始めとするアミド系農薬を分解できる微生物、並びに当該微生物によってメフェナセットなどのアミド系農薬を分解・除去するための方法及びその装置を提供する。
Mefenacet, which is one of the general-purpose herbicides in paddy fields, is thought to have caused a load on the natural environment by flowing out from farmland to the general environment such as rivers. As a means for improving such a situation, a means for efficiently decomposing and removing mefenaset and making it harmless is desired.
In addition, many other amide-based pesticides are likely to be spilled from farmland and pollute the natural environment in the same way as mefenacet, and a method for detoxifying them is desired.
The present invention provides a microorganism capable of degrading amide pesticides such as mefenacet, and a method and apparatus for degrading and removing amide pesticides such as mefenacet by the microorganism.
本発明者らは、前記課題を解決するために各地から集められた微生物を鋭意研究した結果、メフェナセット連用土壌などから得られた微生物の中に有効な微生物が存在していることを見出し、これら微生物の中から新規なノカルディオイデス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ）属、ロドコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属、及びステノトロフォモナス（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ）属の微生物が高いメフェナセット分解能を有することを見出した。また、これらの微生物は、メフェナセット以外のアミド系農薬を分解することも確認され、これらの属に属する他の微生物も同様にメフェナセットを始めとするアミド系農薬の分解能があることを見出した。さらに、これら微生物を多孔質な物質に定着させた浄化用資材は、メフェナセットを始めとするアミド系農薬の分解能を長時間持続させることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research on microorganisms collected from various places in order to solve the above problems, the present inventors have found that effective microorganisms exist among microorganisms obtained from mefenacet continuous soil, etc. the novel Nocardioides from the microorganisms (Nocardioides) genus Rhodococcus (Rhodococcus) species, and found that Stenotrophomonas (Stenotrophomonas) microorganism of the genus has a high mefenacet resolution. These microorganisms were also confirmed to degrade amide pesticides other than mefenacet, and other microorganisms belonging to these genera were found to have the resolution of amide pesticides including mefenacet as well. Furthermore, the purification material in which these microorganisms are fixed in a porous substance has been found to maintain the resolution of amide-based pesticides such as mefenacet for a long time, and the present invention has been completed.
本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属、またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物を少なくとも１種以上用いることを特徴とするアミド系農薬を分解する方法に関する。より詳細には、本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属、またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物を少なくとも１種以上用いることを特徴とする下記の一般式（Ｉ） The present invention relates to a method for degrading an amide-based pesticide characterized by using at least one microorganism belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus, or Stenotrophomonas. More specifically, the present invention uses at least one microorganism belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus, or Stenotrophomonas, which is characterized by the following general formula (I):
（式中、Ａは、水素原子、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、置換基を有してもよいベンズヒドリル基、又は置換基を有してもよいベンゾチアゾリルオキシ基を示し（ここで、置換基とは、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基、又はシアノ基を示す。）、Ａ１は、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキレン基、又は単結合を示し、Ｂ１は、水素原子、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ２−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルケニル基、Ｃ２−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキニル基、置換基を有してもよいフェニル基、又はアルキル基部分がＣ１−Ｃ８のアルキル基である置換基を有してもよいフェニルアルキル基を示し（ここで、置換基とは、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ８のハロアルキル基、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のハロアルキルスルホニルアミノ基、水酸基、ニトロ基、又はシアノ基を示す。）、Ｂ２は、水素原子、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ２−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルケニル基、Ｃ２−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキニル基、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ−Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、又はＣ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルコキシカルボニル−Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基を示し、Ｚは酸素原子又は硫黄原子を示す。）
で表されるアミド系農薬の分解方法に関する。さらに詳細には、本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属、またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物を少なくとも１種以上用いることを特徴とするメフェナセット、メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロールの群から選ばれる１種又は２種以上のアミド系農薬を分解する方法に関する。
(In the formula, A represents a hydrogen atom, a halogen, a C 1 -C 8 linear or branched alkoxy group, an optionally substituted phenyl group, an optionally substituted phenoxy group, a substituted group; A benzhydryl group which may have a group, or a benzothiazolyloxy group which may have a substituent (wherein the substituents are independently halogen, C 1 -C 8 chain or branched alkyl group, a linear or branched haloalkyl group having C 1 -C 8, a carboxyl group, a hydroxyl group, a nitro group, or a cyano group.), a 1 is a straight of C 1 -C 8 A chain or branched alkylene group, or a single bond, B 1 is a hydrogen atom, a C 1 -C 8 linear or branched alkyl group, a C 2 -C 8 linear or branched alkenyl group , the C 2 -C 8 linear or branched A alkynyl group, a phenyl group which may have a substituent, or a phenylalkyl group which may have a substituent in which the alkyl group part is a C1-C8 alkyl group (herein, the substituent is each independently, halogen, C linear or branched alkyl group having 1 -C 8, linear or branched alkoxy group C 1 -C 8, haloalkyl group of C 1 -C 8, C 1 -C 8 A linear or branched haloalkylsulfonylamino group, a hydroxyl group, a nitro group, or a cyano group, and B 2 is a hydrogen atom, a C 1 -C 8 linear or branched alkyl group, C 2- C 8 linear or branched alkenyl group, C 2 -C 8 linear or branched alkynyl group, C 1 -C 8 linear or branched alkoxy-C 1 -C 8 linear or Branched alk Group, or a C 1 of -C 8 represents a linear or straight-chain or branched alkyl group branched alkoxycarbonyl -C 1 -C 8, Z is an oxygen atom or a sulfur atom.)
It is related with the decomposition | disassembly method of amide type agricultural chemicals represented by these. In more detail, the present invention uses at least one microorganism belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus or Stenotrophomonas, mefenacet, mepronil, flutolanil, metolachlor and pretilachlor. The present invention relates to a method for decomposing one or more amide-based pesticides selected from the group.
また、本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属、またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物の中から選ばれる少なくとも１種以上の微生物を微生物保持体に保持させたアミド系農薬を分解して浄化するための浄化用資材、及び当該浄化用資材を含有してなる分解装置に関する。より詳細には、本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属、またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物の中から選ばれる少なくとも１種以上の微生物を微生物保持体に保持させてなる、前記一般式（Ｉ）で表されるアミド系農薬を分解して浄化するための浄化用資材、及び当該浄化用資材を含有してなる分解装置に関する。さらに詳細には、本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属、またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物の中から選ばれる少なくとも１種以上の微生物を微生物保持体に保持させてなる、メフェナセット、メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロールの群から選ばれる１種又は２種以上のアミド系農薬を分解して浄化するための浄化用資材、及び当該浄化用資材を含有してなる分解装置に関する。
さらに、本発明は、新規かつ有用なノカルディオイデスｓｐ．ＭＦＣ−Ａ（ＦＥＲＭＰ−１９３９６）、ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ（ＦＥＲＭ Ｐ−１９３９７）、もしくはステノトロフォモナスｓｐ．ＭＦＣ−Ｃ（ＦＥＲＭ Ｐ−１９３９８）、又はこれら菌株の菌学的性質の一部または全部を有しメフェナセット分解能を有する微生物に関する。
The present invention also decomposes an amide pesticide in which at least one microorganism selected from the microorganisms belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus, or Stenotrophomonas is held in a microorganism carrier. The present invention relates to a purification material for purifying and a decomposition apparatus containing the purification material. More specifically, the present invention comprises a microorganism carrier that holds at least one microorganism selected from microorganisms belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus, or Stenotrophomonas. The present invention relates to a purification material for decomposing and purifying the amide pesticide represented by the general formula (I), and a decomposition apparatus containing the purification material. More specifically, the present invention allows the microorganism carrier to retain at least one microorganism selected from microorganisms belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus, or Stenotrophomonas. The present invention relates to a purification material for decomposing and purifying one or more amide pesticides selected from the group of mefenacet, mepronil, flutolanil, metolachlor and pretilachlor, and a decomposition apparatus containing the purification material .
Furthermore, the present invention provides a novel and useful Nocardioides sp. MFC-A (FERMP-19396), Rhodococcus rhodochrous MFC-B (FERM P-19397), or Stenotrophomonas sp. The present invention relates to MFC-C (FERM P-19398), or a microorganism having mefenacet resolution having part or all of the mycological properties of these strains.
本発明者らは、メフェナセットなどのアミド系農薬の流出を防止するために、これらの農薬の生物学的な分解方法について検討してきた。各種の微生物を収集してこれらの農薬の生物学的な分解方法について検討してきた。各種の微生物を収集してこれらの農薬の分解能の有無について検討してきたところ、バーク堆肥やメフェナセット連用土壌などからこれらの農薬の分解能を有する新種の微生物を単離することに成功した。単離された菌株は３種あり、これらをそれぞれＭＦＣ−Ａ株、ＭＦＣ−Ｂ株、ＭＦＣ−Ｃ株と命名した。これら３種の菌株の形態学的及び生理学的性質を調べた。結果を次の表１に示す。表１中の「＋」は有り又は陽性を示し、「−」は無し又は陰性を示す。 In order to prevent the outflow of amide-based pesticides such as mefenacet, the present inventors have studied methods for biological degradation of these pesticides. Various microorganisms have been collected and biological decomposition methods for these pesticides have been studied. We have collected various microorganisms and examined the availability of these pesticides. We succeeded in isolating new microorganisms with these pesticides from bark compost and mefenacet continuous soil. There were three types of isolated strains, and these were designated as MFC-A strain, MFC-B strain, and MFC-C strain, respectively. The morphological and physiological properties of these three strains were investigated. The results are shown in Table 1 below. In Table 1, “+” indicates presence or positive, and “−” indicates absence or negative.
また、これらの菌株の生化学的な性状を調べた。単離した３菌株のうちのＭＦＣ−Ａ株及びＭＦＣ−Ｂ株の生化学的な性状を次の表２に、ＭＦＣ−Ｃ株の生化学的な性状を次の表３にそれぞれ示す。 In addition, the biochemical properties of these strains were examined. The biochemical properties of MFC-A strain and MFC-B strain among the three isolated strains are shown in Table 2 below, and the biochemical properties of MFC-C strain are shown in Table 3 below.
なお、表２ではＡＰＩシステム（BioMerieux, France）のＡＰＩ ２０ＮＥの測定方法（２００５７）に従った。また表３の方法はＡＰＩシステムのＡＰＩ Ｃｏｒｙｎｅの測定方法（２０９０７）に従った。またいずれの菌株も気中菌糸を形成せず、嫌気的生育性及びカゼインの加水分解性を示さなかった。 In Table 2, the API system (BioMerieux, France) API 20NE measurement method (20057) was followed. Moreover, the method of Table 3 followed the API system API Coryne measurement method (20907). In addition, none of the strains formed aerial hyphae, and did not exhibit anaerobic growth and casein hydrolyzability.
以上の菌学的性質からＭＦＣ−Ａ株、ＭＦＣ−Ｂ珠及びＭＦＣ−Ｃ株の分類学的位置を「バージーの系統的微生物学のマニュアル」（Bergery’s Manual of Systematic Bacteriology）を参照にして検索したところ、それぞれノカルディオイデス ｓｐ．（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｓｐ．）、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）及びステノトロフォモナス ｓｐ．（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ ｓｐ．）に属する菌株であると判定された。これらのノカルディオイデス ｓｐ．ＭＦＣ−Ａ株、ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ株、及びステノトロフォモナス ｓｐ．ＭＦＣ−Ｃ株は、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターにそれぞれＦＥＲＭ Ｐ−１９３９６、ＦＥＲＭ Ｐ−１９３９７及びＦＥＲＭ Ｐ−１９３９８として寄託されている。 Based on the above mycological properties, the taxonomic positions of MFC-A strain, MFC-B pearl and MFC-C strain were searched with reference to “Bergery's Manual of Systematic Bacteriology”. However, Nocardioides sp. ( Nocardioides sp. ), Rhodococcus rhodochrous and Stenotrophomonas sp. It was determined to be a strain belonging to ( Stenotrophomonas sp. ). These Nocardioides sp. MFC-A strain, Rhodococcus rhodochrous MFC-B strain, and Stenotrophomonas sp. The MFC-C strains are deposited as FERM P-19396, FERM P-19397, and FERM P-19398, respectively, at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology.
これらの新種の微生物が、それぞれノカルディオイデス ｓｐ．（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｓｐ．）、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）、及びステノトロフォモナス ｓｐ．（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ ｓｐ．）に属する菌株であることがわかったので、さらに、これらの属に属する菌株についても農薬分解性について検討した。即ち、ノカルディオイデス ｓｐ．（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｓｐ．）属についてはＭＦＣ−Ａ株の他に、ノカルディオイデス シンプレックス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｓｉｍｐｌｅｘ）ＪＣＭ１３６３株、ノカルディオイデス ジェンセニー（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｊｅｎｓｅｎｉｉ）ＪＣＭ１３６４株及びノカルディオイデス フルブス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｆｕｌｖｕｓ）ＪＣＭ３３３５株を選んだ。
ロドコッカス属については、ＭＦＣ−Ｂ株の他に、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ２１５６株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ２１５７株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ２１５８株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ３０１０株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ３２０２株、ロドコッカス コプロフィラス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｃｏｐｒｏｐｈｉｌｕｓ）ＪＣＭ３２００株、ロドコッカス ルバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｕｂｅｒ）ＪＣＭ３２０５株及びロドコッカス ゾプフィー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｚｏｐｆｉｉ）ＪＣＭ９９１９株を選んだ。
ステノトロフォモナス（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ）属については、ＭＦＣ−Ｃ株の他に、ステノトロフォモナス マルトフィリア（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌｉａ）ＡＴＣＣ１３６３７株を選んだ。
These new species of microorganisms are respectively Nocardioides sp. ( Nocardioides sp. ), Rhodococcus rhodochrous , and Stenotrophomonas sp. Since it was found to be a strain belonging to ( Stenotrophomonas sp. ), The strain belonging to these genera was also examined for pesticide degradability. That is, Nocardioides sp. (Nocardioides sp.) In addition to the MFC-A strain for the genus, Nocardioides simplex (Nocardioides simplex) JCM1363 strain, Nocardioides Jenseni (Nocardioides jensenii) JCM1364 strain and Nocardioides Furubusu (Nocardioides fulvus) chose the JCM3335 strain It is.
The Rhodococcus, in addition to the MFC-B strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM2156 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM2157 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM2158 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM3010 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM3202 strain, Rhodococcus coprophilus (Rhodococcus coprophilus) JCM3200 strain, Rhodococcus ruber (Rhodococcus ruber) JCM 3205 strain and Rhodococcus Zopufi chose (Rhodococcus zopfii) JCM9919 strain.
For Stenotrophomonas (Stenotrophomonas) genus, in addition to the MFC-C strain, it chose Stenotrophomonas maltophilia (Stenotrophomonas maltophilia) ATCC13637 strain.
さらに、対照菌として、大腸菌などの通常的な菌として、エシェリキア コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）ＮＩＨＪＪＣ−２株、バチルス スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＡＴＣＣ６６３３株、スタフィロコッカス アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）２０９ＰＪＣ−１株、シュードモナス アエルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）Ｐ−２株及びプロテウス ブルガリス（Ｐｒｏｔｅｕｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ）ＩＩＤ８７４株を選んだ。
これらの菌種について農薬の分解性をメフェナセットを用いて試験した。メフェナセットを１ｍｇ／Ｌの割合で含む液体培地を作製して各菌種を植菌し、培養終了後、各培養液をＨＰＬＣによって分析し、絶対検量線法でメフェナセット濃度を求めた。結果を次の表４に示す。
Further, as a control bacteria, as usually a bacteria such as E. coli, Escherichia coli (Escherichia coli) NIHJJC-2 strain, Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) ATCC 6633 strain, Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) 209PJC-1 strain, Pseudomonas aeruginosa ( Pseudomonas aeruginosa ) P-2 strain and Proteus vulgaris IID874 strain were selected.
These fungal species were tested for pesticide degradability using mefenacet. A liquid medium containing mefenacet at a rate of 1 mg / L was prepared and each bacterial species was inoculated. After completion of the culture, each culture solution was analyzed by HPLC, and the mefenacet concentration was determined by an absolute calibration curve method. The results are shown in Table 4 below.
この結果対照菌として使用した菌以外の全てについてメフェナセット分解活性があることがわかった。このことは、メフェナセットのような農薬の分解性については、今回見出されたＭＦＣ−Ａ株、ＭＦＣ−Ｂ株及びＭＦＣ−Ｃ株の３種の菌だけでなく、これらの属に属する各種の菌が農薬分解性の活性を有していることがわかったということであり、本発明の農薬の分解方法は、ＭＦＣ−Ａ株、ＭＦＣ−Ｂ株及びＭＦＣ−Ｃ株の３種の菌だけでなく、これらの菌が属する属の多くの菌株が同様な分解活性を有しているということである。即ち、本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物を少なくとも１種以上を用いることを特徴とするアミド系農薬、好ましくはメフェナセット、メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロール、さらに好ましくはメフェナセットを分解する方法を提供するものである。 As a result, it was found that all of the bacteria other than those used as control bacteria had mefenacet degradation activity. This is not only about the three types of MFC-A strain, MFC-B strain and MFC-C strain that were found this time, but also about various degradability of pesticides such as mefenacet. This means that the fungus has a pesticide-degrading activity, and the method for decomposing the pesticide of the present invention is limited to the three types of MFC-A strain, MFC-B strain and MFC-C strain. Rather, many strains of the genus to which these bacteria belong have similar degrading activity. That is, the present invention provides an amide-based pesticide, preferably mefenacet, mepronil, flutolanil, metola, characterized by using at least one microorganism belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus or Stenotrophomonas. It provides a method for degrading chlor and pretilachlor, more preferably mefenacet.
次に、ＭＦＣ−Ａ株、ＭＦＣ−Ｂ株及びＭＦＣ−Ｃ株の３種についてメフェナセットの分解におけるｐＨの依存性を検討した。
ｐＨを５、６、７、８及び９にそれぞれ調整した液体培地に、メフェナセットを最終濃度が１ｍｇ／Ｌとなるように加え、さらにＭＦＣ−Ａ株、ＭＦＣ−Ｂ株、及びＭＦＣ−Ｃ株をそれぞれ添加し、３０℃・１２０ｒｐｍで５日間振とう培養を行い、経時的に培養液の一部をサンプリングしてメフェナセット濃度を測定した。培地中のメフェナセット濃度の測定はＨＰＬＣを用い、絶対検量線法によって決定した。
その結果を図１に示す。図１の（Ａ）はＭＦＣ−Ａ株の場合を示し、図１の（Ｂ）はＭＦＣ−Ｂ株の場合を示し、図１の（Ｃ）はＭＦＣ−Ｃ株の場合を示す。図１の各グラフの縦軸はメフェナセットの濃度（ｍｇ／Ｌ）を示し、横軸は培養時間（日）を示す。図１の各グラフの黒丸印（●）は培地の初期ｐＨが４の場合を示し、白三角印（△）は初期ｐＨが５の場合を示し、白丸印（○）は培地の初期ｐＨが６の場合を示し、黒四角印（■）は培地の初期ｐＨが７の場合を示し、黒三角印（▲）は培地の初期ｐＨが８の場合を示す。
この結果、ＭＦＣ−Ａ株及びＭＦＣ−Ｂ株では培地の初期ｐＨが４または５の強酸性ではメフェナセットの分解活性がみられず（図１（Ａ）及び（Ｂ）参照）、ＭＦＣ−Ｃ株では培地の初期ｐＨが４の強酸性ではメフェナセットの分解活性がみられないことがわかった。（図１（Ｃ）参照）。即ち、メフェナセットの分解にはｐＨ５〜ｐＨ６くらいの弱酸性からアルカリ性の条件が必要であることがわかる。
Next, the dependency of pH on the degradation of mefenacet was examined for three strains, MFC-A strain, MFC-B strain and MFC-C strain.
Add mefenacet to a liquid medium adjusted to
The result is shown in FIG. 1A shows the case of MFC-A strain, FIG. 1B shows the case of MFC-B strain, and FIG. 1C shows the case of MFC-C strain. The vertical axis of each graph in FIG. 1 shows the concentration of mefenacet (mg / L), and the horizontal axis shows the culture time (days). In each graph of FIG. 1, the black circle (●) indicates the case where the initial pH of the medium is 4, the white triangle mark (Δ) indicates the case where the initial pH is 5, and the white circle mark (◯) indicates the initial pH of the medium. 6, the black square mark (■) indicates the case where the initial pH of the medium is 7, and the black triangle mark (▲) indicates the case where the initial pH of the medium is 8.
As a result, in MFC-A strain and MFC-B strain, mefenacet degradation activity was not observed when the initial pH of the medium was 4 or 5 (see FIGS. 1 (A) and (B)). Then, it was found that when the initial pH of the medium was strong acidity of 4, the mefenacet degradation activity was not observed. (See FIG. 1C). That is, it can be seen that the mefenacet decomposition requires mildly acidic to alkaline conditions of about
次に、ＭＦＣ−Ａ株、ＭＦＣ−Ｂ株及びＭＦＣ−Ｃ株の３種について、メフェナセット以外のアミド系農薬として、メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロールの４種類に対する分解能を調べた。
それぞれの農薬を含む液体培地に、前培養したＭＦＣ−Ａ株、ＭＦＣ−Ｂ株あるいはＭＦＣ−Ｃ株を添加して、２６℃にて振とう培養を行い、経時的に培養液の一部をサンプリングして農薬濃度を測定した。培地中の農薬濃度の測定はＨＰＬＣを用いて絶対検量線法によって決定した。
その結果を図２に示す。図２の（Ａ）はメプロニルの場合を示し、図２の（Ｂ）はフルトラニルの場合を示し、図２の（Ｃ）はメトラクロールの場合を示し、図２の（Ｄ）はプレチラクロールの場合を示す。図２の各グラフの四角印（■）はＭＦＣ−Ａ株の場合を示し、丸印（●）はＭＦＣ−Ｂ株の場合を示し、三角印（▲）はＭＦＣ−Ｃ株の場合を示す。さらに破線は植菌をしていない対照の場合を示す。
この結果、メプロニルを加えた培地ではＭＦＣ−Ｃ株を植菌した場合に（図２（Ａ）参照）、フルトラニルあるいはメトラクロールを加えた培地ではＭＦＣ−Ａ株を植菌した場合に（図２（Ｂ）及び（Ｃ）参照）、プレチラクロールを加えた培地ではいずれの菌株を植菌した場合にも（図２（Ｄ）参照）、対照と比較してそれぞれの農薬濃度の低下が認められた。すなわち、本発明の微生物類は、メフェナセットだけでなく、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロールなどのアミド系農薬、好ましくは一般式（Ｉ）で表されるアミド系農薬を分解する能力を有することが確認された。
Next, about three types of MFC-A strain, MFC-B strain, and MFC-C strain, the resolution | decomposability with respect to four types of mepronil, a flutolanil, a metolachlor, and a pretilachlor was investigated as amide type agricultural chemicals other than a mefenacet.
Add the pre-cultured MFC-A strain, MFC-B strain or MFC-C strain to the liquid medium containing the pesticides, and perform shaking culture at 26 ° C. The concentration of pesticide was measured by sampling. The measurement of the pesticide concentration in the medium was determined by the absolute calibration curve method using HPLC.
The result is shown in FIG. 2 (A) shows the case of mepronil, FIG. 2 (B) shows the case of flutolanil, FIG. 2 (C) shows the case of metolachlor, and FIG. 2 (D) shows the case of pretilachlor. Indicates. The square mark (■) in each graph of FIG. 2 indicates the case of MFC-A strain, the circle mark (●) indicates the case of MFC-B strain, and the triangle mark (▲) indicates the case of MFC-C strain. . Furthermore, a broken line shows the case of the control which has not been inoculated.
As a result, when the MFC-C strain was inoculated in the medium supplemented with mepronil (see FIG. 2A), the medium supplemented with flutolanil or metolachlor was inoculated with the MFC-A strain (FIG. 2). (See (B) and (C)), when any strain was inoculated in the medium added with pretilachlor (see FIG. 2D), a decrease in the concentration of each pesticide was observed compared to the control. . That is, it was confirmed that the microorganisms of the present invention have the ability to decompose not only mefenacet but also amide pesticides such as flutolanil, metolachlor and pretilachlor, preferably amide pesticides represented by the general formula (I). It was.
次に、これらの菌株を微生物保持体に保持させて浄化用資材を作製した場合のメフェナセットの分解能を検討した。微生物としてはＭＦＣ−Ｂ株を用い、微生物保持体としては炭、煉石、バーミキュライトを用いた。
まずメフェナセットを微生物保持体に保持させて作製した浄化用資材を用意した。これを、１０ｍｇ／Ｌの割合でメフェナセットを含む液体培地に添加し、３０℃、１２０ｒｐｍで振とう培養して、培養液中のメフェナセット濃度をＨＰＬＣにて経時的に測定した。浄化用資材をオートクレーブ滅菌したものについても同様に操作し、結果を比較した。なお資材を添加していないものを対照とした。
結果を図３に示す。図３のグラフの縦軸はメフェナセットの濃度（ｍｇ／Ｌ）を示し、横軸は培養時間（日）を示す。
図３の菱形印（◇、◆）は煉石を用いた場合を示し、四角印（□、■）は炭を用いた場合を示し、丸印（○、●）はバーミキュライトを用いた場合を示し、三角印（△、▲）は対照として微生物保持体を用いない場合を示す。それぞれの白抜きの印は、各資材をオートクレーブ滅菌したものの場合を示す。
この結果、いずれの場合も浄化用資材をオートクレーブで滅菌した場合には分解活性がみられないが、未滅菌の場合にはいずれの浄化用資材を使用しても強力な分解活性を示すことが示された。即ち、本発明のアミド系農薬の分解能を有する菌株は微生物保持体を使用して浄化用資材として使用することができることが確認された。
Next, the resolution of mefenaset was examined when these strains were retained on a microorganism carrier to produce a purification material. MFC-B strain was used as the microorganism, and charcoal, brick, and vermiculite were used as the microorganism holder.
First, a purification material prepared by holding a mefenacet on a microorganism holder was prepared. This was added to a liquid medium containing mefenacet at a rate of 10 mg / L, cultured with shaking at 30 ° C. and 120 rpm, and the concentration of mefenacet in the culture was measured over time by HPLC. The same operation was performed on the autoclaved sterilization material, and the results were compared. In addition, the thing which did not add material was set as the control.
The results are shown in FIG. The vertical axis of the graph in FIG. 3 indicates the concentration of mefenacet (mg / L), and the horizontal axis indicates the culture time (days).
In Fig. 3, rhombus marks (◇, ◆) indicate the case of using brick, square marks (□, ■) indicate the case of using charcoal, and circle marks (○, ●) indicate the case of using vermiculite. The triangle marks (Δ, ▲) indicate the case where the microorganism carrier is not used as a control. Each white mark indicates a case where each material is autoclaved.
As a result, in any case, when the purification material is sterilized by autoclaving, no decomposition activity is observed, but when it is not sterilized, it can show strong decomposition activity even if any purification material is used. Indicated. That is, it was confirmed that the strain having the resolution of the amide pesticide of the present invention can be used as a purification material using a microorganism carrier.
さらに、前記した本発明の浄化用資材が、継続して長期に亘って使用できるか否かを確認するために、唯一の炭素源としてメフェナセットを１ｍｇ／Ｌの割合で含み、かつｐＨを７に調整した基本無機塩培地を継続して試験した。３０℃、１２０ｒｐｍで２．６日間振とう培養を行い、以後は２日毎に同組成の培地で培地交換を行いながら同条件での培養を続け、その間のメフェナセット濃度をＨＰＬＣによって経時的に測定した。
結果を図４に示す。図４の（Ａ）は最初の２．６日の結果を示し、図４の（Ｂ）はその次の２日間の結果を示し、図４の（Ｃ）は更に次の２日間の結果を示す。図４の各グラフの縦軸はメフェナセットの濃度（ｍｇ／Ｌ）を示し、横軸は培養期間（日）を示す。図４の各グラフの菱形印（◇、◆）は煉石を用いた場合を示し、四角印（□、■）は炭を用いた場合を示し、丸印（○、●）はバーミキュライトを用いた場合を示し、三角印（△、▲）は対照として微生物保持体を用いない場合を示す。それぞれの白抜きの印は、各資材をオートクレーブ滅菌したものの場合を示す。
この結果、微生物保持体を使用していない対照群（黒三角印（▲））では最初の２．６日間では弱い活性がみられたが、継続的に使用していると活性が低下することがわかった。また、微生物保持体を使用している場合には、継続的な使用も可能であるが、活性は少しずつ低下する傾向にある。しかし、微生物保持体として炭を用いた場合（黒四角印（■））には、継続して使用しても活性を長期に亘って維持できることがわかった。炭は多孔質の木質炭化材料であり、炭のような多孔質の木質炭化材料が本発明の微生物保持体として極めて優れていることがわかる。
Furthermore, in order to confirm whether the above-described purification material of the present invention can be used continuously for a long period of time, mefenacet is included as a sole carbon source at a rate of 1 mg / L and the pH is set to 7. The conditioned basic inorganic salt medium was continuously tested. Cultivation culture was carried out at 30 ° C. and 120 rpm for 2.6 days, and thereafter, culture was continued under the same conditions while changing the medium with the same composition every 2 days, and the mefenacet concentration during that time was measured over time by HPLC. .
The results are shown in FIG. 4A shows the results for the first 2.6 days, FIG. 4B shows the results for the next 2 days, and FIG. 4C shows the results for the next 2 days. Show. The vertical axis of each graph in FIG. 4 indicates the concentration of mefenacet (mg / L), and the horizontal axis indicates the culture period (days). In each graph in Fig. 4, diamond marks (◇, ◆) indicate the case of using brick, square marks (□, ■) indicate the case of using charcoal, and circle marks (○, ●) use vermiculite. The triangle marks (Δ, ▲) indicate the case where the microorganism carrier is not used as a control. Each white mark indicates a case where each material is autoclaved.
As a result, a weak activity was observed in the first 2.6 days in the control group (black triangle (▲)) that did not use the microorganism carrier, but the activity decreased when continuously used. I understood. In addition, when a microbial support is used, continuous use is possible, but the activity tends to decrease little by little. However, when charcoal was used as the microorganism carrier (black square mark (■)), it was found that the activity could be maintained for a long time even if it was continuously used. Charcoal is a porous wood carbonized material, and it can be seen that a porous wood carbonized material such as charcoal is extremely excellent as the microorganism-supporting body of the present invention.
以上のように、本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物の少なくとも１種以上の微生物を用いることを特徴とするアミド系農薬を分解する方法を提供するものである。本発明の微生物としては、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物であって、メフェナセットを始めとするアミド系農薬の少なくとも１種の分解能を有するものであればよいが、好ましくは微生物としてはメフェナセットの分解能を有するものが挙げられる。
本発明で使用されている「属」は基本的には生物学上で定義される分類学に従うものである（例えば、Bergery’s Manual of Systematic Bacteriologyを参照）が、かならずしもこれに制限されるものではなく、これらの属に類似した菌学的性質を有し、メフェナセットを始めとするアミド系農薬の少なくとも１種の分解能を有するものであれば本発明の微生物として包含されるものである。
本発明の微生物の例としては、ノカルディオイデス属に分類される微生物としては、ノカルディオイデスｓｐ．ＭＦＣ−Ａ株、ノカルディオイデス シンプレックス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｓｉｍｐｌｅｘ）ＪＣＭ１３６３株、ノカルディオイデス ジェンセニー（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｊｅｎｓｅｎｉｉ）ＪＣＭ１３６４株及びノカルディオイデス フルブス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｆｕｌｖｕｓ）ＪＣＭ３３３５株などが挙げられ、ロドコッカス属に分類される微生物としては、ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ２１５６株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ２１５７株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ２１５８株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ３０１０株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ３２０２株、ロドコッカス コプロフィラス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｃｏｐｒｏｐｈｉｌｕｓ）ＪＣＭ３２００株、ロドコッカス ルバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｕｂｅｒ）ＪＣＭ３２０５株及びロドコッカス ゾプフィー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｚｏｐｆｉｉ）ＪＣＭ９９１９株などが挙げられ、ステノトロフォモナス（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ）属に分類される微生物としては、ステノトロフォモナス ｓｐ．ＭＦＣ−Ｃ株及びステノトロフォモナス マルトフィリア（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌｉａ）ＡＴＣＣ１３６３７株などが挙げられる。
As described above, the present invention provides a method for decomposing an amide-based pesticide characterized by using at least one kind of microorganism belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus or Stenotrophomonas. It is to provide. The microorganism of the present invention is a microorganism belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus, or Stenotrophomonas, as long as it has at least one resolution of amide pesticides including mefenacet. Preferably, the microorganism preferably has a mefenacet resolution.
The “genus” used in the present invention basically follows the taxonomy defined in biology (see, for example, the Bergery's Manual of Systematic Bacteriology), but is not necessarily limited thereto. Any microorganism having the bacteriological properties similar to those of these genera and having at least one resolution of amide pesticides including mefenacet is included as the microorganism of the present invention.
As an example of the microorganism of the present invention, as a microorganism classified into the genus Nocardioides, Nocardioides sp. MFC-A strain, Nocardioides simplex JCM1363 strain, Nocardioides jensenii JCM1364 strain and Nocardioides fulvus ( Nocardioides fulvus 35 strain) is Rhodococcus rhodochrous MFC-B strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM2156 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM2157 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM2158 strain, b Dokokkasu rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM3010 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM3202 strain, Rhodococcus coprophilus (Rhodococcus coprophilus) JCM3200 strain, Rhodococcus ruber (Rhodococcus ruber) JCM3205 strain and Rhodococcus Zopufi (Rhodococcus zopfii) such as JCM9919 strain and the like, Steno Torofomonasu (Stenotrophomonas) the microorganisms that are classified in the genus, Stenotrophomonas sp. Examples include MFC-C strain and Stenotrophomonas maltophilia ATCC13637 strain.
これらの微生物群の中で、ノカルディオイデスｓｐ．ＭＦＣ−Ａ、ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ、及びステノトロフォモナス ｓｐ．ＭＦＣ−Ｃは自然界から単離された新規な微生物である。これら３種はいずれも高いメフェナセットを始めとするアミド系農薬分解能を有する。
したがって、本発明は、これらの新種の微生物を提供するものである。本発明の新種の微生物は、ノカルディオイデスｓｐ．ＭＦＣ−Ａ（ＦＥＲＭ Ｐ−１９３９６）、ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ（ＦＥＲＭ Ｐ−１９３９７）、及びステノトロフォモナス ｓｐ．ＭＦＣ−Ｃ（ＦＥＲＭ Ｐ−１９３９８）の３種である。本発明のこれらの微生物は、これらの微生物そのものだけでなく、これらの微生物の菌学的性質の一部又は全部を有しメフェナセットを始めとするアミド系農薬分解能を有する微生物をも包含するものである。菌学的性質の一部とは、前記してきた菌学的性質の好ましくは５０％以上、７０％。又は８０％以上のことであり、菌学的性質として全部は共通していないが、その多くの部分で共通性があるということである。したがって、本発明でいうところの「菌学的性質の一部又は全部を有し」ということは、全く異なる菌種をいうのではなく、本発明の新種の菌種と多くの点で共通した菌学的性質を有し、類似性を有する菌種のことである。
Among these microbial groups, Nocardioides sp. MFC-A, Rhodococcus rhodochrous MFC-B, and Stenotrophomonas sp. MFC-C is a novel microorganism isolated from nature. All of these three species have high amide pesticide resolution including high mefenacet.
Therefore, the present invention provides these new types of microorganisms. The new species of microorganism of the present invention is Nocardioides sp. MFC-A (FERM P-19396), Rhodococcus rhodochrous MFC-B (FERM P-19397), and Stenotrophomonas sp. There are three types of MFC-C (FERM P-19398). These microorganisms of the present invention include not only these microorganisms themselves but also microorganisms having some or all of the mycological properties of these microorganisms and having amide-type pesticide-degrading ability including mefenacet. is there. The part of the mycological property is preferably 50% or more and 70% of the above-mentioned mycological property. Or it is 80% or more, and it is not common in all mycological properties, but it is common in many parts. Therefore, “having part or all of mycological properties” as used in the present invention does not refer to a completely different bacterial species, but is common in many respects to the new bacterial species of the present invention. It is a bacterial species having bacteriological properties and similarities.
本発明におけるアミド系農薬としては、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物の少なくとも１種の微生物により分解されるものであって、分子中に少なくとも１個のアミド基又はチオアミド基を有するものであればよい。本発明のアミド系農薬の具体例としては、次の一般式（Ｉ） The amide pesticide in the present invention is one that is decomposed by at least one microorganism of the genus Nocardioides, Rhodococcus, or Stenotrophomonas, and has at least one in the molecule. Any one having an amide group or a thioamide group may be used. Specific examples of the amide pesticide of the present invention include the following general formula (I)
（式中、Ａは、水素原子、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、置換基を有してもよいベンズヒドリル基、又は置換基を有してもよいベンゾチアゾリルオキシ基を示し（ここで、置換基とは、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基、又はシアノ基を示す。）、Ａ１は、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキレン基、又は単結合を示し、Ｂ１は、水素原子、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ２−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルケニル基、Ｃ２−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキニル基、置換基を有してもよいフェニル基、又はアルキル基部分がＣ１−Ｃ６のアルキル基である置換基を有してもよいフェニルアルキル基を示し（ここで、置換基とは、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３のハロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のハロアルキルスルホニルアミノ基、水酸基、ニトロ基、又はシアノ基を示す。）、Ｂ２は、水素原子、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ２−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルケニル基、Ｃ２−Ｃ６のアルキニル基、Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ−Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、又はＣ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のアルコキシカルボニル−Ｃ１−Ｃ５の直鎖若しくは分岐状のアルキル基を示し、Ｚは酸素原子又は硫黄原子を示す。）
で表されるアミド系農薬が挙げられる。
(In the formula, A represents a hydrogen atom, a halogen, a C 1 -C 6 linear or branched alkoxy group, a phenyl group which may have a substituent, a phenoxy group which may have a substituent, a substituted group. A benzhydryl group which may have a group, or a benzothiazolyloxy group which may have a substituent (wherein the substituents are independently halogen, C 1 -C 6 A chain or branched alkyl group, a C 1 -C 3 linear or branched haloalkyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a nitro group, or a cyano group.), A 1 is a straight chain of C 1 -C 6 . A chain or branched alkylene group, or a single bond, B 1 is a hydrogen atom, a C 1 -C 6 linear or branched alkyl group, a C 2 -C 6 linear or branched alkenyl group , the C 2 -C 6 linear or branched A alkynyl group, a phenyl group which may have a substituent, or a phenylalkyl group in which the alkyl group part may have a substituent which is a C1-C6 alkyl group (herein, the substituent is each independently, halogen, C 1 -C linear or branched alkyl group of 6, linear or branched alkoxy group C 1 -C 6, haloalkyl group of C 1 -C 3, C 1 -C 3 A linear or branched haloalkylsulfonylamino group, a hydroxyl group, a nitro group, or a cyano group.), B 2 is a hydrogen atom, a C 1 -C 6 linear or branched alkyl group, C 2- A C 6 linear or branched alkenyl group, a C 2 -C 6 alkynyl group, a C 1 -C 3 linear or branched alkoxy-C 1 -C 6 linear or branched alkyl group, or C 1 -C Of a linear or straight-chain or branched alkyl group branched alkoxycarbonyl -C 1 -C 5, Z is an oxygen atom or a sulfur atom.)
An amide-based pesticide represented by
前記一般式（Ｉ）における、ハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが挙げられる。前記一般式（Ｉ）における、アルキル基としては、炭素数１〜８、好ましくは１〜６、場合によっては１〜３の直鎖若しくは分岐状のアルキル基であり、好ましいアルキル基としてはＣ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基が挙げられ、より具体的には例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、２，２−ジメチルプロピル基などが挙げられる。前記一般式（Ｉ）における、アルコキシ基としては、炭素数１〜８、好ましくは１〜６、場合によっては１〜３の直鎖若しくは分岐状のアルキル基から誘導されるアルキルオキシ基であり、好ましいアルコキシ基としてはＣ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、場合によってはＣ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基が挙げられ、より具体的には例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基などが挙げられる。前記一般式（Ｉ）における、アルケニル基としては、炭素数２〜８、好ましくは２〜６の直鎖若しくは分岐状のアルケニル基であり、好ましいアルケニル基としてはＣ２−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルケニル基が挙げられ、より具体的には例えば、ビニル基、ｎ−１−プロペニル基、ｎ−２−プロペニル基、プロペン−２−イル基、ｎ−１−ブテニル基、ｎ−２−ブテニル基、ｎ−１−ペンテニル基などが挙げられる。前記一般式（Ｉ）における、アルキニル基としては、炭素数２〜８、好ましくは２〜６の直鎖若しくは分岐状のアルキニル基であり、好ましいアルキニル基としてはＣ２−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキニル基が挙げられ、より具体的には例えば、エチニル基、ｎ−１−プロピニル基、ｎ−２−プロピニル基、プロピン−２−イル基、ｎ−１−ブチニル基、ｎ−２−ブチニル基、ｎ−１−ペンチニル基などが挙げられる。 Examples of the halogen in the general formula (I) include fluorine, chlorine, bromine and iodine. In the general formula (I), the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 8, preferably 1 to 6, and optionally 1 to 3 carbon atoms. Preferred alkyl group is C 1. include straight-chain or branched alkyl group -C 6, more specifically, for example, a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, i- propyl, n- butyl, t- butyl group, 2 , 2-dimethylpropyl group and the like. In the general formula (I), the alkoxy group is an alkyloxy group derived from a linear or branched alkyl group having 1 to 8, preferably 1 to 6, and optionally 1 to 3 carbon atoms, Preferred alkoxy groups include C 1 -C 6 linear or branched alkoxy groups, and in some cases, C 1 -C 3 linear or branched alkoxy groups. More specifically, for example, a methoxy group Ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, t-butoxy group and the like. In the general formula (I), the alkenyl group is a linear or branched alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms, and the preferred alkenyl group is a C 2 -C 6 straight chain or Examples thereof include a branched alkenyl group, and more specifically, for example, vinyl group, n-1-propenyl group, n-2-propenyl group, propen-2-yl group, n-1-butenyl group, n-2. -Butenyl group, n-1-pentenyl group, etc. are mentioned. In the general formula (I), the alkynyl group is a straight chain or branched alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms, and the preferred alkynyl group is a C 2 -C 6 straight chain or Examples thereof include branched alkynyl groups, and more specifically, for example, ethynyl group, n-1-propynyl group, n-2-propynyl group, propyn-2-yl group, n-1-butynyl group, n-2 -Butynyl group, n-1-pentynyl group, etc. are mentioned.
前記一般式（Ｉ）における、アルキレン基としては、炭素数１〜８、好ましくは１〜６、場合によっては１〜３の直鎖若しくは分岐状のアルキル基から誘導される２価の基であり、好ましいアルキレン基としてはＣ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキレン基が挙げられ、より具体的には例えば、メチレン基、１，２−エチレン基、１，１−エチレン基、１，１−ｎ−プロピレン基、１，２−ｎ−プロピレン基、１，３−ｎ−プロピレン基、２，２−ｎ−プロピレン基、１，１−ｎ−ブチレン基、１，２−ｎ−ブチレン基、１，３−ｎ−ブチレン基、１，４−ｎ−ブチレン基、これらの誘導体などが挙げられる。前記一般式（Ｉ）における、フェニルアルキル基としては、前記した本発明のアルキル基の任意の位置にフェニル基が置換して形成される基であり、好ましいフェニルアルキル基としてはアルキル基部分がＣ１−Ｃ６のアルキル基であるフェニルアルキル基が挙げられ、より具体的には例えば、ベンジル基、２−フェニルエチル基、１フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、２−フェニルプロピル基、１−フェニルプロピル基、α，α−ジメチルベンジル基などが挙げられる。 In the general formula (I), the alkylene group is a divalent group derived from a linear or branched alkyl group having 1 to 8, preferably 1 to 6, and optionally 1 to 3 carbon atoms. Preferred alkylene groups include C 1 -C 6 linear or branched alkylene groups, and more specifically, for example, methylene group, 1,2-ethylene group, 1,1-ethylene group, 1, 1-n-propylene group, 1,2-n-propylene group, 1,3-n-propylene group, 2,2-n-propylene group, 1,1-n-butylene group, 1,2-n-butylene Group, 1,3-n-butylene group, 1,4-n-butylene group, derivatives thereof and the like. In the general formula (I), the phenylalkyl group is a group formed by substituting a phenyl group at an arbitrary position of the above-described alkyl group of the present invention. As a preferable phenylalkyl group, the alkyl group moiety is C1. -C6 alkyl group is a phenylalkyl group, and more specifically, for example, benzyl group, 2-phenylethyl group, 1 phenylethyl group, 3-phenylpropyl group, 2-phenylpropyl group, 1-phenylpropoxy group. Group, α, α-dimethylbenzyl group and the like.
前記一般式（Ｉ）における、アルコキシアルキル基としては、前記した本発明のアルキル基の任意の位置に前記した本発明のアルコキシ基が置換して形成される基であり、好ましいアルコキシアルキル基としては「Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ−Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基」が挙げられ、より具体的には例えば、メトキシメチル基、２−メトキシエチル基、１−メトキシエチル基、３−メトキシプロピル基、２−メトキシプロピル基、１−メトキシプロピル基、２−メトキシ−１−メチル−エチル基、エトキシメチル基、２−エトキシエチル基、１−エトキシエチル基、３−エトキシプロピル基、２−エトキシプロピル基、１−エトキシプロピル基、２−エトキシ−１−メチル−エチル基、ｎ−プロポキシメチル基、２−（ｎ−プロポキシ）エチル基、１−（ｎ−プロポキシ）エチル基、３−（ｎ−プロポキシ）プロピル基、２−（ｎ−プロポキシ）プロピル基、１−（ｎ−プロポキシ）プロピル基、２−（ｎ−プロポキシ）−１−メチル−エチル基、ｉ−プロポキシメチル基、２−（ｉ−プロポキシ）エチル基、１−（ｉ−プロポキシ）エチル基、３−（ｉ−プロポキシ）プロピル基、２−（ｉ−プロポキシ）プロピル基、１−（ｉ−プロポキシ）プロピル基、２−（ｉ−プロポキシ）−１−メチル−エチル基などが挙げられる。前記一般式（Ｉ）における、アルコキシカルボニルアルキル基としては、前記した本発明のアルキル基の任意の位置に前記した本発明のアルコキシ基から誘導されるアルコキシカルボニル基が置換して形成される基であり、好ましいアルコキシカルボニルアルキル基としては「Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のアルコキシカルボニル−Ｃ１−Ｃ５の直鎖若しくは分岐状のアルキル基」が挙げられ、より具体的には例えば、メトキシカルボニルメチル基、２−メトキシカルボニルエチル基、１−メトキシカルボニルエチル基、３−メトキシカルボニルプロピル基、２−メトキシカルボニルプロピル基、１−メトキシカルボニルプロピル基、エトキシカルボニルメチル基、２−エトキシカルボニルエチル基、１−エトキシカルボニルエチル基、３−エトキシカルボニルプロピル基、２−エトキシカルボニルプロピル基、１−エトキシカルボニルプロピル基、ｎ−プロポキシカルボニルメチル基、２−（ｎ−プロポキシカルボニル）エチル基、１−（ｎ−プロポキシカルボニル）エチル基、３−（ｎ−プロポキシカルボニル）プロピル基、２−（ｎ−プロポキシカルボニル）プロピル基、１−（ｎ−プロポキシカルボニル）プロピル基、ｉ−プロポキシカルボニルメチル基、２−（ｉ−プロポキシカルボニル）エチル基、１−（ｉ−プロポキシカルボニル）エチル基、３−（ｉ−プロポキシカルボニル）プロピル基、２−（ｉ−プロポキシカルボニル）プロピル基、１−（ｉ−プロポキシカルボニル）プロピル基などが挙げられる。また、前記した一般式（Ｉ）におけるハロアルキル基としては、前記した本発明のアルキル基の任意の位置に前記した本発明のハロゲンが置換して形成される基であり、好ましいハロアルキル基としてはＣ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基が挙げられ、より具体的には例えば、フルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、ジクロロメチル基、トリフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、１−フルオロエチル基、２−クロロエチル基、１−クロロエチル基、２−ブロモエチル基、１−ブロモエチル基、２，２，２−トリフルオルエチル基などが挙げられる。 In the general formula (I), the alkoxyalkyl group is a group formed by substituting the above-described alkoxy group of the present invention at any position of the above-described alkyl group of the present invention. Preferred alkoxyalkyl groups include “C 1 -C 3 linear or branched alkoxy-C 1 -C 6 linear or branched alkyl group” can be mentioned, and more specifically, for example, methoxymethyl group, 2-methoxyethyl group 1-methoxyethyl group, 3-methoxypropyl group, 2-methoxypropyl group, 1-methoxypropyl group, 2-methoxy-1-methyl-ethyl group, ethoxymethyl group, 2-ethoxyethyl group, 1-ethoxyethyl Group, 3-ethoxypropyl group, 2-ethoxypropyl group, 1-ethoxypropyl group, 2-ethoxy-1-methyl-ethyl group, n-propyl group Xymethyl group, 2- (n-propoxy) ethyl group, 1- (n-propoxy) ethyl group, 3- (n-propoxy) propyl group, 2- (n-propoxy) propyl group, 1- (n-propoxy) Propyl group, 2- (n-propoxy) -1-methyl-ethyl group, i-propoxymethyl group, 2- (i-propoxy) ethyl group, 1- (i-propoxy) ethyl group, 3- (i-propoxy) ) Propyl group, 2- (i-propoxy) propyl group, 1- (i-propoxy) propyl group, 2- (i-propoxy) -1-methyl-ethyl group and the like. In the general formula (I), the alkoxycarbonylalkyl group is a group formed by substituting an alkoxycarbonyl group derived from the alkoxy group of the present invention at any position of the alkyl group of the present invention. And preferred alkoxycarbonylalkyl groups include “C 1 -C 3 linear or branched alkoxycarbonyl-C 1 -C 5 linear or branched alkyl groups”, and more specifically, for example, , Methoxycarbonylmethyl group, 2-methoxycarbonylethyl group, 1-methoxycarbonylethyl group, 3-methoxycarbonylpropyl group, 2-methoxycarbonylpropyl group, 1-methoxycarbonylpropyl group, ethoxycarbonylmethyl group, 2-ethoxycarbonyl Ethyl group, 1-ethoxycarbonylethyl 3-ethoxycarbonylpropyl group, 2-ethoxycarbonylpropyl group, 1-ethoxycarbonylpropyl group, n-propoxycarbonylmethyl group, 2- (n-propoxycarbonyl) ethyl group, 1- (n-propoxycarbonyl) ethyl group 3- (n-propoxycarbonyl) propyl group, 2- (n-propoxycarbonyl) propyl group, 1- (n-propoxycarbonyl) propyl group, i-propoxycarbonylmethyl group, 2- (i-propoxycarbonyl) ethyl Group, 1- (i-propoxycarbonyl) ethyl group, 3- (i-propoxycarbonyl) propyl group, 2- (i-propoxycarbonyl) propyl group, 1- (i-propoxycarbonyl) propyl group and the like. The haloalkyl group in the general formula (I) is a group formed by substituting the halogen of the present invention at any position of the alkyl group of the present invention, and preferred haloalkyl group is C. 1- C 6 linear or branched haloalkyl group, C 1 -C 3 linear or branched haloalkyl group, and more specifically, for example, fluoromethyl group, chloromethyl group, bromomethyl group, Dichloromethyl group, trifluoromethyl group, 2-fluoroethyl group, 1-fluoroethyl group, 2-chloroethyl group, 1-chloroethyl group, 2-bromoethyl group, 1-bromoethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl Groups and the like.
前記一般式（Ｉ）における、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、フェノキシアルキル基、ベンズヒドリル基、及びベンゾチアゾリルオキシ基は、それらの基の置換可能な位置において任意に１個又は２個以上の置換基を有していてもよい。このような置換基としては、前記したハロゲン、前記したアルキル基、前記したアルコキシ基、前記したハロアルキル基、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基、シアノ基、前記したハロアルキルスルホニルで置換されたアミノ基（ハロアルキルスルホニルアミノ基）、前記したアルコキシで置換されたカルボニル基（アルコキシカルボニル基）などが挙げられる。より詳細には、アルキル基の置換基としては好ましくはハロゲン、アルコキシ基やアルコキシカルボニル基などが挙げられ、アルケニル基の置換基としては好ましくはハロゲン、アルコキシ基やアルコキシカルボニル基などが挙げられ、アルキニル基の置換基としては好ましくはハロゲン、アルコキシ基やアルコキシカルボニル基などが挙げられ、アルコキシ基の置換基としては好ましくはハロゲン、アルコキシ基やアルコキシカルボニル基などが挙げられる。また、フェニル基の置換基としては好ましくは、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロアルキル基、ハロアルキルスルホニルアミノ基、アルコキシカルボニル基などが挙げられ、フェニルアルキル基の置換基としては好ましくは、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロアルキル基、ハロアルキルスルホニルアミノ基、アルコキシカルボニル基などが挙げられ、フェノキシ基の置換基としては好ましくは、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロアルキル基、ハロアルキルスルホニルアミノ基、アルコキシカルボニル基などが挙げられ、ベンズヒドリル基の置換基としては好ましくは、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロアルキル基、ハロアルキルスルホニルアミノ基、アルコキシカルボニル基などが挙げられ、ベンゾチアゾリルオキシ基の置換基としては好ましくは、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、カルボキシル基、ハロアルキル基、ハロアルキルスルホニルアミノ基、アルコキシカルボニル基などが挙げられる。 In the general formula (I), an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, a phenyl group, a phenoxy group, a phenoxyalkyl group, a benzhydryl group, and a benzothiazolyloxy group are substitutable positions of these groups. Optionally have one or more substituents. Examples of such a substituent include the halogen described above, the alkyl group described above, the alkoxy group described above, the haloalkyl group described above, the carboxyl group, the hydroxyl group, the nitro group, the cyano group, and the amino group substituted with the haloalkylsulfonyl described above (haloalkyl). A sulfonylamino group), a carbonyl group substituted with alkoxy as described above (alkoxycarbonyl group), and the like. More specifically, the substituent of the alkyl group preferably includes halogen, an alkoxy group or an alkoxycarbonyl group, and the substituent of the alkenyl group preferably includes halogen, an alkoxy group or an alkoxycarbonyl group, and alkynyl. The substituent of the group is preferably a halogen, an alkoxy group or an alkoxycarbonyl group, and the substituent of the alkoxy group is preferably a halogen, an alkoxy group or an alkoxycarbonyl group. Further, as the substituent of the phenyl group, preferably, a halogen, an alkyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, a haloalkyl group, a haloalkylsulfonylamino group, an alkoxycarbonyl group, and the like are mentioned, and as the substituent of the phenylalkyl group, Halogen, alkyl group, alkoxy group, carboxyl group, haloalkyl group, haloalkylsulfonylamino group, alkoxycarbonyl group and the like are mentioned, and the substituent of phenoxy group is preferably halogen, alkyl group, alkoxy group, carboxyl group, haloalkyl group , A haloalkylsulfonylamino group, an alkoxycarbonyl group, and the like. As the substituent of the benzhydryl group, a halogen, an alkyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, a haloalkyl group, a haloalkyl group is preferable. Examples of the substituent for the benzothiazolyloxy group include a halogen, an alkyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, a haloalkyl group, a haloalkylsulfonylamino group, and an alkoxycarbonyl group. Can be mentioned.
前記した置換基を有する基としては、前記した組み合わせに制限されるものではなく、それぞれの組み合わせが特定して、直接的かつ一義的に開示されているものであることは当業者には自明のことである。これらの置換基を有する基を具体的に例示すれば、２−メチルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、２−メチル−６−エチルフェニル基、２，６−ジエチルフェニル基などのアルキル置換フェニル基、３−ｉ−プロポキシフェニル基などのアルコキシ置換フェニル基、２−トリフルオロメチルフェニル基などのハロアルキル置換フェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、３，４−ジクロロフェニル基、２，６−ジクロロフェニル基、２，３−ジクロロフェニル基などのハロゲン置換フェニル基、２，３，４，５−テトラクロロ−６−カルボキシフェニル基などのカルボキシル基置換フェニル基又はハロゲン及びカルボキシ基置換フェニル基、４，６−ジメチル−３−（トリフルオロメチルスルホニルアミノ）−フェニル基などのハロアルキルスホニルアミノ置換フェニル基、１−メチル−１−フェニルエチル基などのアルキル置換フェニルアルキル基、２，４−ジクロロ−３−メチルフェノキシ基などのハロゲン置換フェノキシ基、アルキル置換フェノキシ基、又はハロゲン及びアルキル置換フェノキシ基、１，１−ジメチル−３−プロピニル基などのアルキル置換アルキニル基、２−（ｎ−プロポキシ）−エチル基、１−メチル２−メトキシエチル基などのアルコキシ置換アルキル基などが挙げられる。 It is obvious to those skilled in the art that the groups having the substituents described above are not limited to the combinations described above, and each combination is specified and directly and uniquely disclosed. That is. Specific examples of these substituent groups include alkyl substitution such as 2-methylphenyl group, 2,6-dimethylphenyl group, 2-methyl-6-ethylphenyl group, and 2,6-diethylphenyl group. Alkoxy-substituted phenyl groups such as phenyl group, 3-i-propoxyphenyl group, haloalkyl-substituted phenyl groups such as 2-trifluoromethylphenyl group, 3,5-dichlorophenyl group, 3,4-dichlorophenyl group, 2,6-dichlorophenyl Group, halogen-substituted phenyl group such as 2,3-dichlorophenyl group, carboxyl group-substituted phenyl group such as 2,3,4,5-tetrachloro-6-carboxyphenyl group or halogen and carboxy group-substituted phenyl group, 4,6 -Halo such as dimethyl-3- (trifluoromethylsulfonylamino) -phenyl group Alkyl-substituted phenylalkyl groups such as a ruylsulfonylamino-substituted phenyl group, 1-methyl-1-phenylethyl group, halogen-substituted phenoxy groups such as 2,4-dichloro-3-methylphenoxy group, alkyl-substituted phenoxy groups, or halogens And alkyl-substituted phenoxy groups, alkyl-substituted alkynyl groups such as 1,1-dimethyl-3-propynyl group, alkoxy-substituted alkyl groups such as 2- (n-propoxy) -ethyl group, 1-methyl 2-methoxyethyl group, etc. Can be mentioned.
前記一般式（Ｉ）におけるＡ−Ａ１−部分は、隣接するカルボニル基又はチオカルボニル基と共にアミド基の酸部分を形成するものであり、好ましいＡ−Ａ１−部分としては、置換基を有してもよいＣ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、置換基を有してもよいフェニル基、置換基を有してもよいフェノキシアルキル基、置換基を有してもよいベンズヒドリル基、又は置換基を有してもよいベンゾチアゾリルオキシアルキル基が挙げられ、これらの置換基とは、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基、又はシアノ基などが挙げられる。 The AA 1 -moiety in the general formula (I) forms an acid part of an amide group together with an adjacent carbonyl group or thiocarbonyl group, and the preferred AA 1 -moiety has a substituent. linear or branched alkyl group optionally C 1 -C 8 also, may have a substituent group, an optionally substituted phenoxyalkyl group, which may have a substituent A benzhydryl group or a benzothiazolyloxyalkyl group which may have a substituent, and these substituents are each independently halogen, C 1 -C 6 linear or branched alkyl. group, a linear or branched alkoxy group C 1 -C 6, linear or branched haloalkyl group having C 1 -C 3, a carboxyl group, a hydroxyl group, a nitro group, or a cyano group.
ここにおけるアルキル基は、前記したアルキル基と同じであり、置換可能な任意の位置において１個又は２個以上の置換基を有してもよく、このような置換基としては、例えば、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基、又はシアノ基などが挙げられる。より具体的には、例えば、メトキシメチル基などのアルコキシアルキル基、クロロメチル基、１−ブロモ−ｔ−ペンチル基などのハロゲン置換アルキル基などが挙げられる。
前記したフェノキシアルキル基としては、前記した本発明のアルキル基の任意の位置にフェノキシ基が置換して形成される基であり、好ましいフェノキシアルキル基としてはアルキル部分がＣ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基であるフェノキシアルキル基が挙げられ、より具体的には例えば、フェノキシメチル基、２−フェノキシエチル基、１−フェノキシエチル基などが挙げられる。これらのフェノキシアルキル基は、置換可能な任意の位置において１個又は２個以上の置換基を有してもよく、このような置換基としては、例えば、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基、又はシアノ基などが挙げられる。より具体的には、例えば、１−（２，４−ジクロロ−３−メチル−フェノキシ）−エチル基などが挙げられる。
前記したベンゾチアゾリルオキシアルキル基としては、前記した本発明のアルキル基の任意の位置にベンゾチアゾリルオキシ基、好ましくはベンゾチアゾール−２−イル−オキシ基が置換して形成される基であり、好ましいベンゾチアゾリルオキシアルキル基としてはアルキル部分がＣ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基であるベンゾチアゾリルオキシアルキル基が挙げられ、より具体的には例えば、ベンゾチアゾール−２−イル−オキシ−メチル基、２−（ベンゾチアゾール−２−イル−オキシ）−エチル基、１−（ベンゾチアゾール−２−イル−オキシ）−エチル基などが挙げられる。これらのフェノキシアルキル基は、置換可能な任意の位置において１個又は２個以上の置換基を有してもよく、このような置換基としては、例えば、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基、又はシアノ基などが挙げられる。
また、前記したフェニル基及びベンズヒドリル基も、置換可能な任意の位置において１個又は２個以上の置換基を有してもよく、このような置換基としては、例えば、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ６の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基、又はシアノ基などが挙げられる。このような置換基を有する例としては前記したものが挙げられる。
The alkyl group herein is the same as the above-described alkyl group, and may have one or two or more substituents at any substitutable position. Examples of such substituents include independent groups. to, halogen, straight-chain or branched alkoxy group of C 1 -C 8, a carboxyl group, a hydroxyl group, a nitro group, or a cyano group. More specifically, examples include an alkoxyalkyl group such as a methoxymethyl group, a halogen-substituted alkyl group such as a chloromethyl group, and a 1-bromo-t-pentyl group.
The above-described phenoxyalkyl group is a group formed by substituting a phenoxy group at any position of the above-described alkyl group of the present invention, and a preferable phenoxyalkyl group is a straight chain having an alkyl moiety of C 1 -C 6 . Or the phenoxyalkyl group which is a branched alkyl group is mentioned, More specifically, a phenoxymethyl group, 2-phenoxyethyl group, 1-phenoxyethyl group etc. are mentioned, for example. These phenoxyalkyl groups may have one or more substituents at any substitutable position. Examples of such substituents include, independently, halogen, C 1- A C 6 linear or branched alkyl group, a C 1 -C 6 linear or branched alkoxy group, a C 1 -C 3 linear or branched haloalkyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a nitro group, Or a cyano group etc. are mentioned. More specifically, examples include 1- (2,4-dichloro-3-methyl-phenoxy) -ethyl group.
The above-mentioned benzothiazolyloxyalkyl group is a group formed by substituting a benzothiazolyloxy group, preferably a benzothiazol-2-yl-oxy group, at any position of the above-described alkyl group of the present invention. Preferred benzothiazolyloxyalkyl groups include benzothiazolyloxyalkyl groups in which the alkyl moiety is a C 1 -C 6 linear or branched alkyl group, and more specifically, for example, Examples include benzothiazol-2-yl-oxy-methyl group, 2- (benzothiazol-2-yl-oxy) -ethyl group, 1- (benzothiazol-2-yl-oxy) -ethyl group, and the like. These phenoxyalkyl groups may have one or more substituents at any substitutable position. Examples of such substituents include, independently, halogen, C 1- A C 6 linear or branched alkyl group, a C 1 -C 6 linear or branched alkoxy group, a C 1 -C 3 linear or branched haloalkyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a nitro group, Or a cyano group etc. are mentioned.
In addition, the above-described phenyl group and benzhydryl group may also have one or more substituents at any substitutable position. Examples of such substituents include, independently, a halogen atom. C 1 -C 6 linear or branched alkyl group, C 1 -C 6 linear or branched alkoxy group, C 1 -C 3 linear or branched haloalkyl group, carboxyl group, hydroxyl group , A nitro group, or a cyano group. Examples of such substituents include those described above.
前記した一般式（Ｉ）におけるＡ、Ａ１、Ｂ１、Ｂ２、及びＺの各々の選択肢は、それぞれを組み合わせてアミド基又はチオアミド基を形成できるように、それぞれの選択肢を任意に選定して特定したそれぞれの組み合わせが、直接的かつ一義的に開示されているものであることは当業者には自明のことである。
このような組み合わせの好ましい例としては、例えば、前記の一般式（Ｉ）で表されるアミド系農薬の、Ａが、ハロゲン、置換基を有してもよいフェニル基、又は置換基を有してもよいベンゾチアゾリルオキシ基を示し（ここで、置換基とは、それぞれ独立して、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基を示す。）、Ａ１が、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキレン基、又は単結合を示し、Ｂ１が、置換基を有してもよいフェニル基を示し（ここで、置換基とは、それぞれ独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ基を示す。）、Ｂ２が、水素原子、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基、Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルコキシ−Ｃ１−Ｃ８の直鎖若しくは分岐状のアルキル基を示し、Ｚが酸素原子を示すものを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
前記の一般式（Ｉ）で表されるアミド系農薬としては、具体的には、以下のような分子中にアミド結合を有する農薬を例示することができるが、特にこれらに限定されるものではない。
Each option of A, A 1 , B 1 , B 2 , and Z in the general formula (I) is arbitrarily selected so that each can be combined to form an amide group or a thioamide group. It will be apparent to those skilled in the art that each combination identified above is disclosed directly and unambiguously.
As a preferable example of such a combination, for example, A of the amide pesticide represented by the general formula (I) has a halogen, a phenyl group which may have a substituent, or a substituent. An optionally substituted benzothiazolyloxy group (wherein the substituents are each independently a C 1 -C 8 linear or branched alkyl group, a C 1 -C 8 linear or branched group, A 1 represents a C 1 -C 8 linear or branched alkylene group or a single bond, and B 1 represents a phenyl group which may have a substituent. (Here, the substituents are each independently halogen, C 1 -C 8 linear or branched alkyl group, or C 1 -C 8 linear or branched alkoxy group). B 2 is a hydrogen atom, a linear or branched C 1 -C 8 Alkyl group, a linear or straight-chain or branched alkyl group branched alkoxy -C 1 -C 8 of C 1 -C 8, there may be mentioned those in which Z represents an oxygen atom, to which It is not limited.
Specific examples of the amide-based pesticide represented by the general formula (I) include the following pesticides having an amide bond in the molecule, but are not particularly limited thereto. Absent.
本発明の好ましいアミド系農薬としてはメフェナセット、メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロールが挙げられ、より好ましくはメフェナセット、フルトラニル、プレチラクロールが挙げられ、さらに好ましくはメフェナセットが挙げられる。 Preferable amide pesticides of the present invention include mefenacet, mepronil, flutolanil, metolachlor and pretilachlor, more preferably mefenacet, flutolanil and pretilachlor, and more preferably mefenacet.
また、本発明は、ノカルディオイデス属、ロドコッカス属、またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物の中から選ばれる少なくとも１種以上の微生物を微生物保持体に保持させた浄化用資材を提供するものである。ノカルディオイデス属、ロドコッカス属、またはステノトロフォモナス属のいずれかに属する微生物の中から選ばれる少なくとも１種以上の微生物は、メフェナセットなどのアミド系農薬の少なくとも１種の分解能を有するものであり、以下アミド系農薬分解菌ともいう。本発明の浄化用資材は、メフェナセットを始めとするアミド系農薬分解菌を多孔質資材からなる微生物保持体とともに培養し、メフェナセットを始めとするアミド系農薬分解菌を多孔質資材に定着させた浄化用資材をアミド系農薬、好ましくはメフェナセット、メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロール、さらに好ましくはメフェナセットの分解に利用することができる。このように、本発明の浄化用資材はアミド系農薬、好ましくはメフェナセット、メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロール、さらに好ましくはメフェナセットを分解する微生物の１種以上を微生物保持体に保持しているものであり、アミド系農薬、好ましくはメフェナセット、メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロール、さらに好ましくはメフェナセットで汚染された土壌や用水を浄化することができる。
本発明の浄化用資材における微生物保持体としては、多孔質物質であって、微生物が安定して生息することができるものであれば、特に制限はなく、例えば木質炭化物質である炭、煉石、バーミキュライトなどが好ましい微生物保持体として例示される。本発明の微生物保持体としては、任意の大きさのものを使用することができるが、製造過程や輸送過程の利便性から１〜１５０ｍｍ、３〜１００ｍｍ、好ましくは３〜５０ｍｍ程度の大きさにすることができる。
本発明では浄化用資材は、次の表５
The present invention also provides a purification material in which at least one microorganism selected from microorganisms belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus, or Stenotrophomonas is held in a microorganism holder. To do. At least one microorganism selected from microorganisms belonging to any of the genus Nocardioides, Rhodococcus, or Stenotrophomonas has at least one resolution of amide pesticides such as mefenacet. Hereinafter also referred to as amide-based pesticide-degrading bacteria. The purification material of the present invention is a purification in which amide pesticide-degrading bacteria such as mefenacet are cultured together with a microorganism carrier composed of a porous material, and amide pesticide-degrading bacteria such as mefenacet are fixed on the porous material. The material can be used for decomposing amide-based pesticides, preferably mefenacet, mepronil, flutolanil, metolachlor and pretilachlor, more preferably mefenacet. As described above, the purification material of the present invention holds an amide-based agricultural chemical, preferably mefenacet, mepronil, flutolanil, metolachlor and pretilachlor, more preferably one or more microorganisms that degrade mefenacet in a microorganism carrier. It is possible to purify soil and water contaminated with amide pesticides, preferably mefenacet, mepronil, flutolanil, metolachlor and pretilachlor, more preferably mefenacet.
The microorganism holder in the purification material of the present invention is not particularly limited as long as it is a porous substance and can stably inhabit microorganisms. For example, charcoal and brick stones that are wood carbonaceous substances Vermiculite and the like are exemplified as a preferred microorganism carrier. The microorganism holder of the present invention can be of any size, but has a size of about 1 to 150 mm, 3 to 100 mm, preferably about 3 to 50 mm for convenience of the manufacturing process and transportation process. can do.
In the present invention, the purification material is shown in Table 5 below.
表５ １／１０ＬＢ液体培地の組成
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培地租成 含量
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トリプトン 1g
塩化ナトリウム 1g
イーストエキス 0.5g
ミリＱ水 1000m1
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Table 5 Composition of 1/10 LB liquid medium ───────────────────────
Medium content
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Tryptone 1g
Sodium chloride 1g
Yeast extract 0.5g
Milli-Q water 1000m1
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に示されるような１／１０ＬＢ液体培地などの培地に、多孔質資材として、例えば炭、煉石、バーミキュライトを入れて滅菌し、これに本発明のメフェナセット分解菌を植菌して振とう培養し、培養終了後に培養液を除去してメフェナセット分解菌を定着させることにより本発明の浄化用資材を製造することができるが、この製造方法に限定されるものではない。培養は、ｐＨ５〜１０、好ましくはｐＨ６〜９で、温度２０℃〜５０℃、好ましくは２４℃〜３８℃程度で１０時間〜１００時間程度の範囲で行うことができる。
本発明の浄化用資材をメフェナセットを始めとするアミド系農薬で汚染された排水溝や水路、河川に設置または廃水中に浸漬することによって、メフェナセットを始めとするアミド系農薬を効率的に長時間分解除去することが可能となる。
For example, charcoal, brickstone, and vermiculite are sterilized in a medium such as 1/10 LB liquid medium as shown in Fig. 1 and inoculated with the mefenacet-degrading bacterium of the present invention, followed by shaking culture. The purification material of the present invention can be produced by removing the culture solution after the cultivation and fixing the mefenacet-degrading bacteria, but is not limited to this production method. The culture can be performed at a pH of 5 to 10, preferably at a pH of 6 to 9, and at a temperature of 20 ° C. to 50 ° C., preferably about 24 ° C. to 38 ° C. for 10 hours to 100 hours.
By installing the material for purification of the present invention in drains, waterways and rivers contaminated with amide-based pesticides such as mefenacet, or by immersing them in wastewater, amide-based pesticides such as mefenacet can be efficiently used for a long time. It can be decomposed and removed.
本発明は、前記してきた本発明の浄化用資材を含有してなるアミド系農薬、好ましくはメフェナセット、メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロール、さらに好ましくはメフェナセットの分解装置を提供する。本発明の浄化用資材は、そのままの状態で土壌中に埋設したり、水中に投入するなどして使用することができるが、浄化用資材が飛散したり流出したりすることを防止するために、本発明の浄化用資材を容器に入れて分解装置として使用することもできる。このような容器としては、袋状のもの、平板状のもの、直方体状のもの、球状のものなどの各種の形状であってよい。当該容器の表面を網状とすることにより、そのまま土壌中に埋設したり、水中に投下して使用することができる。
また、本発明の分解装置の他の例としては、容器内に本発明の浄化用資材を固定し、当該容器内の土壌又は水を導入して汚染土壌や汚染水を当該容器内で浄化した後、浄化された土壌や水を排出するバッチ式又は連続式の装置とすることもできる。
The present invention provides an apparatus for decomposing amide-based agricultural chemicals, preferably mefenacet, mepronil, flutolanil, metolachlor and pretilachlor, more preferably mefenacet, comprising the above-described purification material of the present invention. The purification material of the present invention can be used as it is buried in the soil or thrown into the water, but in order to prevent the purification material from scattering or flowing out. The purification material of the present invention can also be used as a decomposition apparatus in a container. Such a container may have various shapes such as a bag shape, a flat plate shape, a rectangular parallelepiped shape, and a spherical shape. By making the surface of the container net-like, it can be used as it is embedded in soil or dropped in water.
Further, as another example of the decomposition apparatus of the present invention, the purification material of the present invention is fixed in a container, and the soil or water in the container is introduced to purify the contaminated soil and water in the container. Then, it can also be set as the batch type or continuous type apparatus which discharges | purifies the purified soil and water.
本発明は除草剤の一つであるメフェナセットを効果的に分解するノカルディオイデス属、ロドコッカス属及びステノトロフォモナス属に属する微生物および該微生物を利用したメフェナセットを始めとするアミド系農薬の分解方法を提供することができる。さらにそれら微生物を保持した浄化用資材はメフェナセットを始めとするアミド系農薬分解能を長時間持続させることができる。 The present invention relates to a microorganism belonging to the genus Nocardioides, Rhodococcus and Stenotrophomonas which effectively degrades mefenacet which is one of the herbicides, and a method for degrading amide pesticides including mefenacet using the microorganism Can be provided. Furthermore, the purification material retaining these microorganisms can maintain the resolution of amide pesticides such as mefenacet for a long time.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited at all by these Examples.
メフェナセット分解菌の単離とその菌学的性質
メフェナセット連用土壌を微生物源としてメフェナセットを唯一の炭素源・窒素源とする無機塩培地でメフェナセット分解菌の集積培養を行った後、１／１０ＬＢ液体培地（表５参照）に０．１ｇ／Ｌメフェナセットアセトン溶液１０ｍｌを最終濃度が１ｍｇ／Ｌとなるように添加した培地（メフェナセット含有1／１０ＬＢ培地）にてスクリーニングを行い、１種類のメフェナセット分解能を有するコロニーを得た。これをＭＦＣ−Ａ株と命名した。さらにバーク堆肥からは無機塩培地での培養の後に、メフェナセット含有1／１０ＬＢ培地にてスクリーニングを行い、２種類のコロニーを得た。これらをそれぞれＭＦＣ−Ｂ株及びＭＦＣ−Ｃ株と命名した。これら３種類の菌株の形態学的及び生理学的性質を調べた。結果を表１に示す。
また、これらの菌株の生化学的な性状を調べた。単離した３菌株のうちＭＦＣ−Ａ株及びＭＦＣ−Ｂ株の生化学的な性状表２に、ＭＦＣ−Ｃ株の生化学的性状を表３にそれぞれ示す。
以上の菌学的性質からＭＦＣ−Ａ株、ＭＦＣ−Ｂ珠及びＭＦＣ−Ｃ株の分類学的位置をBergery’s Manual of Systematic Bacteriology 第９版を参照にして検索したところ、それぞれノカルディオイデス ｓｐ．（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｓｐ．）、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）及びステノトロフォモナス ｓｐ．（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ ｓｐ．）と判定された。これらのノカルディオイデス ｓｐ．ＭＦＣ−Ａ株、ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ株及びステノトロフォモナス ｓｐ．ＭＦＣ−Ｃ株は、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターにそれぞれＦＥＲＭ Ｐ−１９３９６、ＦＥＲＭ Ｐ−１９３９７及びＦＥＲＭ Ｐ−１９３９８として寄託した。
Isolation of mefenacet-degrading bacteria and their bacteriological properties Mefenacet-degrading bacteria were accumulated in an inorganic salt medium using mefenacet-continuous soil as a microbial source and mefenacet as the sole carbon source and nitrogen source, and then 1/10 LB liquid medium Screening is performed in a medium (mefenacet-containing 1/10 LB medium) added with 10 ml of a 0.1 g / L mefenacet acetone solution to a final concentration of 1 mg / L (see Table 5) and has one kind of mefenacet resolution. A colony was obtained. This was named MFC-A strain. Further, from the bark compost, after culturing in an inorganic salt medium, screening was performed in a 1/10 LB medium containing mefenacet to obtain two types of colonies. These were named MFC-B strain and MFC-C strain, respectively. The morphological and physiological properties of these three strains were investigated. The results are shown in Table 1.
In addition, the biochemical properties of these strains were examined. Among the three isolated strains, biochemical properties of MFC-A strain and MFC-B strain are shown in Table 2, and biochemical properties of MFC-C strain are shown in Table 3, respectively.
From the above mycological properties, the taxonomic positions of MFC-A strain, MFC-B pearl and MFC-C strain were searched with reference to the 9th edition of Bergery's Manual of Systematic Bacteriology. ( Nocardioides sp. ), Rhodococcus rhodochrous and Stenotrophomonas sp. ( Stenotrophomonas sp. ). These Nocardioides sp. MFC-A strain, Rhodococcus rhodochrous MFC-B strain and Stenotrophomonas sp. The MFC-C strains were deposited as FERM P-19396, FERM P-19397, and FERM P-19398, respectively, at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology.
メフェナセットの分解能の測定
ノカルディオイデス属に分類されるノカルディオイデスｓｐ．ＭＦＣ−Ａ株、ノカルディオイデス シンプレックス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｓｉｍｐｌｅｘ）ＪＣＭ１３６３株、ノカルディオイデス ジェンセニー（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｊｅｎｓｅｎｉｉ）ＪＣＭ１３６４株及びノカルディオイデス フルブス（Ｎｏｃａｒｄｉｏｉｄｅｓ ｆｕｌｖｕｓ）ＪＣＭ３３３５株、ロドコッカス属に分類されるロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ２１５６株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ２１５７株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ２１５８株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ３０１０株、ロドコッカス ロドクラウス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓ）ＪＣＭ３２０２株、ロドコッカス コプロフィラス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｃｏｐｒｏｐｈｉｌｕｓ）ＪＣＭ３２００株、ロドコッカス ルバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｒｕｂｅｒ）ＪＣＭ３２０５株及びロドコッカス ゾプフィー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｚｏｐｆｉｉ）ＪＣＭ９９１９株、ステノトロフォモナス（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ）属に分類されるステノトロフォモナス ｓｐ．ＭＦＣ−Ｃ株及びステノトロフォモナス マルトフィリア（Ｓｔｅｎｏｔｒｏｐｈｏｍｏｎａｓ ｍａｌｔｏｐｈｉｌｉａ）ＡＴＣＣ１３６３７株をそれぞれメフェナセット含有１／１０ＬＢ培地（表５及び実施例１参照）５ｍｌを入れたL字管に植菌し、室温で５日間振とう培養した。また、対照株としてエシェリキア コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）ＮＩＨＪＪＣ−２株、バチルス スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＡＴＣＣ６６３３株、スタフィロコッカス アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）２０９ＰＪＣ−１株、シュードモナス アエルギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）Ｐ−２株及びプロテウス ブルガリス（Ｐｒｏｔｅｕｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ）ＩＩＤ８７４株についても同様に操作した。
培養終了後、各培養液をHPLCによって分析し、絶対検量線法でメフェナセット濃度を求めた。その結果を表４に示す。なお、ＨＰＬＣの測定条件を表６に示す。
Measurement of mefenacet resolution Nocardioides sp. Classified as Nocardioides sp. MFC-A strain, Nocardioides simplex JCM1363 strain, Nocardioides jensenii JCM1364 strain and Nocardioides Fulboc strain J , Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM2156 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM2157 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM2158 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rh dococcus rhodochrous) JCM3010 strain, Rhodococcus rhodochrous (Rhodococcus rhodochrous) JCM3202 strain, Rhodococcus coprophilus (Rhodococcus coprophilus) JCM3200 strain, Rhodococcus ruber (Rhodococcus ruber) JCM3205 strain and Rhodococcus Zopufi (Rhodococcus zopfii) JCM9919 strain, Stenotrophomonas (Stenotrophomonas) genus Stenotrophomonas sp. MFC-C strain and Stenotrophomonas maltophilia ATCC13637 strain were each inoculated into L-shaped tubes containing 5 ml of mefenacet-containing 1/10 LB medium (see Table 5 and Example 1) and allowed to stand at room temperature for 5 days. Cultured with shaking. Also, Escherichia coli (Escherichia coli) as a control strain NIHJJC-2 strain, Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) ATCC 6633 strain, Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) 209PJC-1 strain, Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa) P-2 strain and Proteus The same operation was performed for the Proteus vulgaris IID874 strain.
After completion of the culture, each culture solution was analyzed by HPLC, and the mefenacet concentration was determined by an absolute calibration curve method. The results are shown in Table 4. The HPLC measurement conditions are shown in Table 6.
表６ ＨＰＬＣの測定条件
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カラム Shiseido Capcell Pak C18 UG120 S3，3mm i.d.×250mm
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移動相 水・アセトニトリル（1：1）混液
流速 1mg/L
カラム温度 40℃
試料注入量 10μl
検出 UV（220nm）
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Table 6 HPLC measurement conditions ────────────────────────────────────
Column Shiseido Capcell Pak C18 UG120 S3, 3mm id x 250mm
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Mobile phase Water / acetonitrile (1: 1) mixture
Flow rate 1mg / L
Column temperature 40 ° C
Sample injection volume 10μl
Detection UV (220nm)
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ｐＨの検討
ｐＨを５、６、７、８あるいは９に調整したメフェナセット含有１／１０ＬＢ液体培地（実施例１参照）を調製した。この液体培地に、ノカルディオイデス ｓｐ．ＭＦＣ−Ａ株、ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ株及びステノトロフォモナスｓｐ．ＭＦＣ−Ｃ株をそれぞれ生理食塩水に希釈して添加した。これを培養槽内で３０℃・１２０ｒｐｍで５日間振とう培養を行い、経時的に培養液の一部をサンプリングしてメフェナセット濃度を測定した。培地中のメフェナセット濃度の測定には実施例２と同様にHPLCを用い、絶対検量線法によって濃度を決定した。その結果を図１に示す。
Examination of pH A mefenacet-containing 1/10 LB liquid medium (see Example 1) having a pH adjusted to 5, 6, 7, 8, or 9 was prepared. In this liquid medium, Nocardioides sp. MFC-A strain, Rhodococcus rhodochrous MFC-B strain and Stenotrophomonas sp. Each MFC-C strain was diluted in physiological saline and added. This was cultured with shaking in a culture tank at 30 ° C. and 120 rpm for 5 days, and a portion of the culture solution was sampled over time to measure the mefenacet concentration. For measuring the mefenacet concentration in the medium, HPLC was used in the same manner as in Example 2, and the concentration was determined by the absolute calibration curve method. The result is shown in FIG.
メプロニル、フルトラニル、メトラクロール及びプレチラクロールの分解
ノカルディオイデスｓｐ．ＭＦＣ−Ａ株、ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ株及びステノトロフォモナスＭＦＣ−Ｃ株をそれぞれ１／１０ＬＢ液体培地（表５参照）にて１週間前培養した。この培養液を、１／１０ＬＢ液体培地にメプロニル、フルトラニル、メトラクロールあるいはプレチラクロールのアセトン溶液を添加して最終濃度を４〜１０ｍｇ／Ｌに調製した液体培地に加えた。これを培養槽内で２６℃にて１週間程度培養し、培地中の農薬濃度を経時的に測定した。測定にはＨＰＬＣを用い、絶対検量線法によって濃度を決定した。その結果を図２に示す。
Degradation of mepronil, flutolanil, metolachlor and pretilachlor Nocardioides sp. MFC-A strain, Rhodococcus rhodochrous MFC-B strain and Stenotrophomonas MFC-C strain were each pre-cultured for 1 week in 1/10 LB liquid medium (see Table 5). This culture solution was added to a liquid medium prepared by adding mepronil, flutolanil, metolachlor or pretilachlor acetone solution to a 1/10 LB liquid medium to a final concentration of 4 to 10 mg / L. This was cultured in a culture tank at 26 ° C. for about one week, and the concentration of the pesticide in the medium was measured over time. For the measurement, HPLC was used, and the concentration was determined by the absolute calibration curve method. The result is shown in FIG.
浄化用資材を用いた時のメフェナセット分解能
ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ株を炭、煉石あるいはバーミキュライトに定着させた浄化用資材を、滅菌した生理食塩水で十分に洗浄した。そして、１／１０ＬＢ液体培地（表５参照）に１ｇ／Ｌメフェナセットアセトン溶液１０ｍｌを最終濃度が１０ｍｇ／Ｌとなるように添加して作製した培地２０ｍｌに加えて３０℃・１２０ｒｐｍで振とう培養し、培養液中のメフェナセット濃度をＨＰＬＣにて経時的に測定した。浄化用資材をオートクレーブ滅菌したものについても同様に操作し、結果を比較した。なお資材を添加していないものを対照とした。結果を図３に示す。
Resolution of mefenaset when using purification material Rhodococcus Rhodoclaus MFC-B strain fixed on charcoal, brick or vermiculite was thoroughly washed with sterilized physiological saline. Then, 10 ml of a 1 g / L mefenacet acetone solution is added to a 1/10 LB liquid medium (see Table 5) to a final concentration of 10 mg / L and added to 20 ml of the medium, and cultured with shaking at 30 ° C. and 120 rpm. The mefenacet concentration in the culture was measured over time by HPLC. The same operation was performed on the autoclaved sterilization material, and the results were compared. In addition, the thing which did not add material was set as the control. The results are shown in FIG.
浄化用資材を用いた時のメフェナセット分解能
メフェナセット分解微生物のうち、ロドコッカス ロドクラウスＭＦＣ−Ｂ株を炭、煉石またはバーミキュライトに定着させた浄化用資材を、滅菌した生理食塩水で十分に洗浄した。そして、ｐＨを７に調整し、かつ０．１ｇ／Ｌメフェナセットアセトン溶液１０ｍｌを最終濃度が１ｍｇ／Ｌとなるように添加した基本無機塩培地２０ｍｌ中、３０℃・１２０ｒｐｍで２．６日間振とう培養を行った。以後は２日毎に同組成の培地で培地交換を行いながら同条件での培養を続け、その間のメフェナセット濃度をＨＰＬＣによって経時的に測定した。結果は図４に示す。
Mefenacet resolution when using the purification material Among the mefenacet-degrading microorganisms, the purification material in which Rhodococcus rhodochrous MFC-B strain was fixed on charcoal, brick or vermiculite was thoroughly washed with sterilized physiological saline. Then, the mixture was shaken at 30 ° C./120 rpm for 2.6 days in 20 ml of a basic inorganic salt medium in which pH was adjusted to 7 and 10 ml of a 0.1 g / L mefenacet acetone solution was added to a final concentration of 1 mg / L. Culture was performed. Thereafter, the culture was continued under the same conditions while changing the medium every other day with a medium having the same composition, and the mefenacet concentration during that time was measured over time by HPLC. The results are shown in FIG.
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