JPH03251178A - 固定化生体触媒及びこれを使用した毒性物質の変換除去方法 - Google Patents

固定化生体触媒及びこれを使用した毒性物質の変換除去方法

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JPH03251178A
JPH03251178A JP2050645A JP5064590A JPH03251178A JP H03251178 A JPH03251178 A JP H03251178A JP 2050645 A JP2050645 A JP 2050645A JP 5064590 A JP5064590 A JP 5064590A JP H03251178 A JPH03251178 A JP H03251178A
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JP
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substances
carrier
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toxic substances
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JP2050645A
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Rikisaku Suemitsu
末光　力作
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、環境汚染をもたらす毒性物質の変換除去や悪
臭物質の消臭が可能な固定化生体触媒、及びこれを使用
した毒性物質の変換除去方法に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、発癌性等の毒性を有する物質に対する関心か高ま
るにつれて、環境汚染の問題が大きく取り上げられ、こ
れらの物質を除去する方法に注目か集まっている。
今日までに、環境汚染物質を除去する方法については数
多くの報告がなされ、例えば、これまで行われている物
理化学的な方法には、活性炭等を使用する方法や化学触
媒により分解除去する方法等が挙げられる。
しかし、上記のような方法においては、一定の除去効果
は得られるものの、技術的にも経済的にも困難な点が多
く、例えば、活性炭等を使用する方法にあっては、吸着
量に限界あるという問題点かあり、化学触媒により分解
除去する方法にあっては、設備か巨大なものとなり巨額
の費用を要するという問題点かある。
又、一方では、生体触媒が、一般的な化学触媒では得ら
れない優れた特性（例えば、基質特異性、常温常圧で反
応が起こる等）を持つことが知られるようになり、生体
触媒を利用した技術開発か注目され、その中でも、特に
、固定化生体触媒による環境浄化に関する技術開発には
大きな期待がかけられている。
ところが、バイオリアクターの研究は、有用物質の製造
に関しては、日進月歩の進歩を見せているが、環境汚染
をもたらす毒性物質の変換除去に関する報告はほとんど
見られない。
環境汚染をもたらす毒性物質の変換除去に関するものと
しては、例えば、活性汚泥を用いる方法等が良く知られ
ているが、処理する対象物質が特定の化合物であるわけ
ではな゛く、使用される微生物も特定されていない。
従って、基質特異性のある変換反応を提供することが可
能な微生物を用いた固定化生体触媒を開発することがで
きれば、毒性を有する環境汚染物質の除去を容易に行う
ことかでき、その利用性は極めて高いものと言える。
この点に関して言えば、自然界に広く分布し、多くの有
機化合物を分解する能力を有する細菌の一種であるシュ
ードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）には、膨大な種
類が含まれ、地球上の炭素循環に大きく寄与しているも
のと考えられている。しかしながら、それらか有する有
機化合物の分解系や生化学的な研究に関する報告は少な
く、研究が行われている種も少ない。
よって、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ノ中で、工業的に利
用できるものを使用し、これを固定化させた固定化生体
触媒を得ることは、環境汚染の解決にとって重要な意味
をもつことになる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、発癌性等の毒性を存し、環境汚染の問題とな
っている物質を、酵素反応によって効率良く毒性の低い
物質に変換することができる固定化生体触媒、及び上記
固定化生体触媒を使用した毒性物質の変換除去方法を提
供することを課題とする。
〔課題を解決をするための手段〕
本発明の固定化生体触媒は、ノユートモナスセバンア（
Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｃｅｐａｃｉａ）を担体に固
定化させたことを特徴とするものである。
更に、本発明の固定化生体触媒は、上記担体がポリアク
リルアミド又はカラギーナン（紅藻類に含まれる多糖類
）であることを特徴とするものでもある。
本発明に使用されるＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｃｅｐａ
ｃｉａは、水棲細菌の一種で０°Ｃ〜４０℃の純水中に
生存し得る極めて栄養要求の少ない微生物である。
毒性も低いことから、取扱いかかなり容易であり、一般
的な方法で、その増殖を制御することができる。又、は
とんどの微生物が死滅する塩化ヘンザルコニウム等の防
腐剤溶液中でも生き残るという特徴を有しているため、
あらゆる環境に適応する可能性を持つものである。
一方、本発明に使用できる担体は、特にその種類が限定
されるものではなく、ポリアクリルアミドゲルやカラギ
ーナン等の一般的な素材を使用することができる。
次に、本発明の固定化生体触媒を製造する方法について
説明する。
製造方法としては、通常の方法が使用でき、例えば、培
養した菌体を生理食塩水に懸濁させ、これに担体となる
モノマー及び架橋剤を添加し、攪拌しながら重合開始剤
及び重合促進剤を添加し、得られたゲルを、最後に磨り
潰して固定化生体触媒とする方法か使用できる。ゲルを
磨り潰す際には、金属製の網等を使用し、直径が３１１
１ｆｆｌ程度の粒子となるようにする。
本発明の固定化生体触媒では、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｃｅｐａｃｉａが純水中でも生存し得る特徴を有してい
るために、過酷な固定化条件下でも、安定して製造でき
るという利点がある。
本発明の固定化生体触媒によって除去処理を行うことの
できる毒性物質としては、フェノール性化合物（フェノ
ール、０−クレゾール、ｍクレゾール、ｐ−クレゾール
、サリチル酸、ｍ−オキン安息香酸、ｐ−オキン安息香
酸、ｐオキンベンズアルデヒト、メチルパラベン、エチ
ルパラベン、ｎ−プロピルパラヘン、ｎブチルハラベン
）、安息香酸、ベンジルアルコール、α−ナフトール、
β−ナフトール、発癌性物質（ツェナセチン、フェネチ
ジン、α−ナフチルアミン、β−ナフチルアミン、カル
バリル、０−アミノヒフェニル、ｐ−アミノヒフェニル
）、悪臭物質（インドール、スカトール）、インドール
酢酸、アントラニル酸、馬尿酸、フェナセツール酸、メ
ントール、リモネン等が挙げられる。
本発明の固定化生体触媒を、上記の毒性物質に作用させ
て変換除去を行う場合には、調製した固定化生体触媒に
対して毒性物質を含んだ溶液を、０〜４０℃の温度範囲
において直接接触させ、この温度範囲にて静置保存すれ
ばよく、他に特別な条件を必要とすることなく簡単に実
施できる。毒性物質の変換除去をより効率的に実施する
には、作用させる際の温度を２５〜３５°Ｃとすること
か好ましく、３０℃か最も好ましい。又、本発明の固定
化生体触媒を基質と接触させる方法として、バッチ法で
の攪拌やフローシステム等を用いた場合には、効率的な
作用が得られる。
このような条件で毒性物質と接触させた場合、Ｐｓｅｕ
ｄｏｍｏｎａｓ　ｃｅｐａｃｉａは、毒性物質と酵素反
応を起こし、毒性物質の分解か生じて毒性の低い物質に
変換され、毒性物質の濃度は著しく低下する。この理由
としては恐ら（、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｅｅｐａｃｉ
ａの有する酵素及びその酵素を生成する遺伝子の存在に
起因するものと考えられる。
上記の毒性物質の中で、本発明の固定化生体触媒が最も
有効に作用する例としては、インドールやスカトール等
の悪臭物質に対して作用させた場合が挙げられる。すな
わち、この場合においては消臭効果が得られると同時に
、これらの悪臭物質を、染料として有用なインジゴイド
系色素に転換することかでき、作用後に得られたインジ
ゴイド系色素は繊維の染色にも利用することができる。
このように、本発明の固定化生体触媒は、単に発癌性等
の毒性を有する物質を、酵素反応により毒性の低い物質
へ変換する汚染物質処理用材料として使用されるだけで
なく、悪臭物質に対する消臭効果ももつので、工業用あ
るいは家庭用の消臭剤としても使用することかでき、こ
の他、有用物質を数多く生産する媒体として利用し得る
ものである。
尚、使用されるＰｓｅｕｄｏａ＋ｏｎａｓの毒性が低く
、取扱いが容易であるために、得られる固定化生体触媒
も毒性が低く、取扱いが容易であるという利点がある。
〔実施例〕
実施例ｌ ５ＣＤ寒天平板培地上で継代培養したＰｓｅｕｄｏ−ａ
＋ｏｎａｓ　ｃｅｐａｃｉａの菌体３．４　ｇ　（湿重
量）を滅菌生理食塩水１００１１１１に懸濁させ、これ
にアクリルアミドモノマー４．５ｇ、架橋剤Ｎ、Ｎ’−
メチレンビスアクリルアミド２４０ｍｇを加えた。この
懸濁液を攪拌しなから、重合開始剤２．５％ペルオキソ
硫酸カリウム水溶液３ｍｌ及び重合促進剤Ｎ、Ｎ、Ｎ’
　、Ｎ’−テトラメチルエチレンシアミン３ｍｌを加え
た。生成したケルを擦りつぶし、滅菌生理食塩水で洗浄
し、本発明の固定化生体触媒１１５ｇ（湿重量）を得た
。
上記固定化生体触媒７，５ｇを、フェノール約ｌＱＱｐ
ｐｍを含有する溶液５０−］００１１１１＋、−加え、
３０℃の温度で静置して作用させ、この時のフェノール
の経時的濃度変化を高速液体クロマトグラフィーで測定
した。
実施例２〜４ 実施例１に記載されるフェノールの代わりに、以下の表
に示す毒性物質を使用した場合についても同様に経時的
濃度変化を測定した。
上記の実施例１〜４における測定結果を、以下の表に示
す。
尚、表中の数値の単位は、全てｐｐｍである。
〔発明の効果〕
本発明の固定化生体触媒は、発癌性等の毒性を存する物
質を、酵素反応により毒性の低い物質へ変換することが
でき、汚染物質処理用材料として有効に使用できるもの
である。
尚、毒性物質の変換除去を行う場合の反応温度が０〜４
０℃であるため、特別な温度制御装置を必要としない。
更に、本発明の固定化生体触媒は、悪臭物質に対する消
臭作用も有するので、工業用あるいは家庭用の消臭剤と
しても使用できるものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）シュードモナスセパシア（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａ
    ｓｃｅｐａｃｉａ）を担体に固定化させたことを特徴と
    する固定化生体触媒。
  2. （２）上記担体がポリアクリルアミド又はカラギーナン
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固
    定化生体触媒。
  3. （３）シュードモナスセパシア（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａ
    ｓｃｅｐａｃｉａ）を担体に固定化させた固定化生体触
    媒を、毒性物質と０〜４０℃の温度にて接触させること
    により、毒性物質を分解させることを特徴とする毒性物
    質の変換除去方法。
  4. （４）上記担体がポリアクリルアミド又はカラギーナン
    であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の毒
    性物質の変換除去方法。
JP2050645A 1990-02-28 1990-02-28 固定化生体触媒及びこれを使用した毒性物質の変換除去方法 Pending JPH03251178A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0567102A3 (en) * 1992-04-22 1994-11-23 Canon Kk Process for the biological decomposition of phenolic or furan compounds with microorganisms.
EP0646642A2 (en) * 1993-09-30 1995-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Microorganism-holding carrier and method for remediation of soil employing the carrier
JP2010214310A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Prima Meat Packers Ltd 油脂分解能を有する微生物及びそれを用いた油脂含有排水の処理方法

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