(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低級脂肪酸を分解する活性を有する、バチルス・チューリンジェンシス（Bacillus thuringiensis）Ｄ４５（受託番号  ＮＩＴＥ Ｐ−１２１０）である微生物。
【請求項２】
請求項１記載の微生物またはその芽胞を含むことを特徴とする悪臭抑制剤。
【請求項３】
前記微生物またはその芽胞を固体または液体の担体に分散させたことを特徴とする請求項２記載の悪臭抑制剤。
【請求項４】
前記微生物の乾燥菌体またはその芽胞の乾燥物を含むことを特徴とする請求項２記載の悪臭抑制剤。
【請求項５】
低級脂肪酸由来の悪臭の抑制方法であって、請求項２から４のいずれか１項記載の悪臭抑制剤を用いることを特徴とする悪臭の抑制方法。
【請求項６】
低級脂肪酸を含む悪臭源に前記悪臭抑制剤を散布することを特徴とする請求項５記載の悪臭の抑制方法。
【請求項７】
前記悪臭抑制剤を含む飼料または水を飼育動物に摂食させることを特徴とする請求項５記載の悪臭の抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規微生物ならびにそれを用いた低級脂肪酸に由来する悪臭の抑制方法および悪臭抑制剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定悪臭物質として指定されている低級脂肪酸は、臭気を感知できる最低濃度（嗅覚閾値）が低いため、低濃度でも強い臭気として感知される。また、低級脂肪酸は揮発性が低く、空気よりも重いため、地表付近で比較的高い濃度を保ったまま拡散していくため、発生源から広範囲にわたる持続的な悪臭源となりうるという問題がある。
【０００３】
低級脂肪酸は、動物園や畜産施設、堆肥化施設等から発生する悪臭の原因物質の一種であると共に、銀杏の実等の悪臭の原因でもあり、広範に存在する悪臭物質である。このような低級脂肪酸に由来する悪臭の抑制に関し、種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、繊維構造物の繊維表面に難水溶性の両性金属化合物および水溶性のアルカリ化合物を担持させた脱臭性構造物が開示されている。しかし、繊維や活性炭等の吸着材や、それに金属等の触媒を担持させ、悪臭原因物質の分解活性を付与した脱臭材やそれらを利用した脱臭装置には、時期、場所、使用条件を問わずに顕著な効果を示すものは存在しない。
【０００４】
一方、菌類や細菌類のような微生物を利用した悪臭の抑制方法や、それらの微生物を含む脱臭剤も多く提案されている（例えば、特許文献２〜１１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１９２３３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８８２９０号公報
【特許文献３】特開平８−２８９７３５号公報
【特許文献４】特開２００２−３２５５６８号公報
【特許文献５】特開２００５−２９６５９５号公報
【特許文献６】特開平７−１６３３３６号公報
【特許文献７】特開２００７−２９７３６５号公報
【特許文献８】特開平８−２６６２７１号公報
【特許文献９】特開２００７−２４４３７２号公報
【特許文献１０】特開２００５−１３０８２０号公報
【特許文献１１】特開２００５−１９２９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２〜１１記載の微生物には、適用対象が限定的であったり、効果や作用機序が不明確であったり、時期、場所、使用条件を問わずに顕著な効果を示すものがない等の課題がある。また、低級脂肪酸による悪臭の抑制を目的とする特許文献１０、１１のうち、前者については、高温下での増殖および脱臭効果の発揮を主目的とするものであり、低級脂肪酸については、当初の数％〜１０％程度に濃度を低減させることができるに過ぎない。また、後者は、エシェリヒア属細菌、ブレビバクテリウム属細菌、およびバチルス属細菌からなる群から選択される微生物の乾燥菌体を有効成分とする脱臭剤に関するものであるが、微生物による異化作用を利用したものではなく、乾燥菌体表面の荷電や、塊状の集合体の形成するマイクロポアへの吸着によるものであると思われる。したがって、吸着容量を超える高濃度の低級脂肪酸は除去できず、温度変化等に伴う乾燥菌体の集合体の構造変化等に伴って吸着されている低級脂肪酸が放出されるおそれがある。
【０００７】
以上述べたように、微生物を用いた従来の脱臭方法では、低級脂肪酸の分解除去能力が不十分であったり、時期、場所、使用条件を問わずに使用できるものがない等の課題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、時期、場所、使用条件を問わずに、低級脂肪酸に対する高い分解活性を有する新規な微生物ならびにそれを用いる悪臭抑制剤および低級脂肪酸由来の悪臭の抑制方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、下記の［１］〜［７］記載の新規な微生物ならびにそれを用いた悪臭抑制剤および低級脂肪酸由来の悪臭の抑制方法を提供する。
［１］  低級脂肪酸を分解する活性を有する、バチルス・チューリンジェンシス（Bacillus thuringiensis）Ｄ４５（受託番号 ＮＩＴＥ Ｐ−１２１０）である微生物。
［２］  上記［１］記載の微生物またはその芽胞を含む悪臭抑制剤。
［３］  前記微生物またはその芽胞を固体または液体の担体に分散させた上記［２］記載の悪臭抑制剤。
［４］  前記微生物の乾燥菌体またはその芽胞の乾燥物を含む上記［２］記載の悪臭抑制剤。
［５］  低級脂肪酸由来の悪臭の抑制方法であって、上記［２］から［４］のいずれか１項記載の悪臭抑制剤を用いる悪臭の抑制方法。
［６］  低級脂肪酸を含む悪臭源に前記悪臭抑制剤を散布する上記［５］記載の悪臭の抑制方法。
［７］  前記悪臭抑制剤を含む飼料または水を飼育動物に摂食させる上記［５］記載の悪臭の抑制方法。
【発明の効果】
【００１０】
バチルス・チューリンジェンシス（以下、「ＢＴ」と略称する場合がある。）Ｄ４５は、低級脂肪酸に対し非常に高い分解活性を示し、高濃度の低級脂肪酸が存在する環境下でも、温度や時期等を選ばず、非常に高い低級脂肪酸の分解活性を有している。また、ＢＴは増殖力が高い上に、極めて耐久性が高い芽胞を形成する能力を有している。芽胞は、増殖可能な環境下で速やかに発芽して増殖を開始するので、ＢＴの芽胞を細菌製剤の活性成分として用いることが可能である。そのため、本発明の悪臭抑制剤は、液体のみならず、固体、粉末等も含む多彩な形態とすることができる。
【００１１】
本発明によると、時期、場所、使用条件を問わずに、低級脂肪酸に対する高い分解活性を有する新規な微生物ならびにそれを用いる悪臭抑制剤および低級脂肪酸由来の悪臭の抑制方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】バチルス・チューリンジェンシス種に属する２種類の菌株およびバチルス・プミルス（Bacillus pumilus）に属する３種類の菌株を用いた低級脂肪酸の分解実験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施の形態に係る悪臭抑制剤（以下、「悪臭抑制剤」と略称する場合がある。）に用いられる本発明の微生物は、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターに、受託番号ＮＩＴＥ Ｐ−１２１０で寄託されているバチルス・チューリンジェンシス（Bacillus thuringiensis：ＢＴ）Ｄ４５である。
【００１４】
ＢＴ Ｄ４５株は、下記のような性質を有している。
（１）不定形で、表面に光沢がなく粗なコロニーを形成する。標準寒天培地上で培養した場合、初期培養は白く、徐々に黄色みを帯びる。
（２）糖資化性試験で、バチルス・セレウス（Bacillus cereus）／バチルス・チューリンジェンシスと判定されるパターンを示す。
（３）１６Ｓ ｒＲＮＡの遺伝子配列が、バチルス・セレウス（Bacillus cereus）／バチルス・チューリンジェンシスと共通する。
（４）胞子（芽胞）形成時に細胞内封入体（結晶タンパク）を形成する。
【００１５】
ＢＴ Ｄ４５株は、低級脂肪酸に対し非常に高い分解活性を有している。低級脂肪酸の定義は必ずしも一定しないが、常温常圧で液体である、炭素数９以下の直鎖または分岐鎖飽和脂肪酸をいう。低級脂肪酸の具体例としては、酢酸、プロピオン酸、ｎ−酪酸、イソ酪酸、ｎ−吉草酸、イソ吉草酸、３−メチル酪酸、ｎ−カプロン酸、イソカプロン酸、３−メチル吉草酸、４−メチル吉草酸、エナント酸、カプリン酸、ペラルゴン酸等が挙げられる。
【００１６】
ＢＴ Ｄ４５株は、ＢＴ種に属する他の菌株と同様、極めて耐久性が高い芽胞を形成する能力を有している。芽胞は、増殖可能な環境下で速やかに発芽して増殖を開始するので、ＢＴ Ｄ４５株の生菌体のみならず、芽胞を悪臭抑制剤の活性成分として用いることができる。
【００１７】
なお、本実施の形態ではＢＴ Ｄ４５株を用いたが、低級脂肪酸に対する分解活性を有するものであれば、ＢＴ種に属する他の菌株を用いてもよい。また、アンモニア、アミン類、硫化水素、含硫黄有機化合物等の他の悪臭物質に対する資化および／または分解活性を有する他の１または複数の菌種と組み合わせて用いてもよい。ＢＴ Ｄ４５株と組み合わせて用いることができる他の菌種としては、ＢＴ Ｄ４５株の増殖および低級脂肪酸の分解活性を阻害しない限りにおいて、任意のものを用いることができる。
【００１８】
悪臭抑制剤は、ＢＴ Ｄ４５株の生菌体または芽胞を所定の液体（具体例としては、水、大豆油、菜種油、コーン油などの植物油、液体動物油、ポリビニルアルコールやポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸等の水溶性高分子化合物等が挙げられ、特に好ましくは水である。）中に分散させた液剤（分散剤）、遠心分離等により培地より分離した生菌体または芽胞を、自然乾燥、凍結乾燥、噴霧乾燥等により、少なくとも部分的に乾燥させた粉末剤または顆粒剤、生菌体または芽胞を固体状の担体（土、敷き藁等が挙げられるが、固形状の飼料等であってもよい。）に担持または分散させた固体状組成物等であってもよい。
【００１９】
悪臭抑制剤に含まれる細菌の濃度は特に制限されないが、そのコロニー形成単位として、通常１×１０3〜１×１０11ｃｆｕ／ｇ、好ましくは１×１０6〜１×１０10ｃｆｕ／ｇとすることができる。また、悪臭抑制剤は、細菌の菌体の他に担体や増量剤など、本発明の効果を妨げないものであれば、他の任意の物質を含んでいてもよい。
【００２０】
悪臭抑制剤の使用方法（悪臭の抑制方法）については、特に制限はないが、有機性廃棄物や家畜の糞尿の腐敗・発酵などに由来する低級脂肪酸による悪臭が発生している場所または発生しうる場所に散布して用いることができる。そのような場所の具体例としては、例えば、牛、豚、鶏等の家畜の畜舎、食品工業における廃棄物、家庭から排出される生ごみまたはゴルフ場の刈り芝等を発酵させ堆肥化させる場所または施設等の有機性廃棄物の処理施設が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２１】
悪臭抑制剤は、ブタ、ウシ、ニワトリ、アヒル、カモ、ウマ、ヒツジ、ヤギ等の家畜および家禽や、イヌ、ネコ、ウサギ、ミニブタ、フェレット、モルモット、リス、ハムスター、観賞魚、トカゲやカメ等の爬虫類や両生類等の、ペットに、あるいは動物園、水族館、牧場、動物実験施設等の動物飼育施設で飼育されている動物等に摂取させて用いることもできる。これらの動物に摂取させる場合は、接種の方法に特に制限はなく、例えば、生菌体または芽胞をそのまま与えてもよいし、生菌体または芽胞を飼料に混ぜ、または水等の液体に懸濁して与えてもよい。
【００２２】
悪臭抑制剤を散布して使用する場合の使用量については、本発明の効果が得られる範囲であれば特に制限はないが、例えば、有機性廃棄物１ｋｇあたりの細菌の菌体が１００μｇ〜１０００ｍｇ（乾燥重量）となるような量を使用することができる。また、悪臭抑制剤を飼料に混入して動物に摂取させる場合は、飼料１ｋｇ当たり、生菌体または芽胞を０．００５〜１ｇ（乾燥重量）程度用いることができる。
【実施例】
【００２３】
実施例１：ＢＴ Ｄ４５株の同定
ＢＴ Ｄ４５株の種同定を実施するため、種同定の基準として用いられる１６ＳリボゾームＲＮＡ遺伝子の塩基配列を決定した。インターネット上のＤＮＡ相同性検索サイトを用いて、既知の１６ＳリボゾームＲＮＡ遺伝子と比較した結果、バチルス・セレウス（Bacillus cereus）／バチルス・チューリンジェンシス（Bacillus thuringiensis）と１００％の相同性が認められた。ＢＴ Ｄ４５株の１６ＳリボゾームＲＮＡ遺伝子のうち、決定した１４７４ｂｐの塩基配列(配列番号１)を以下に示す。
【００２４】
配列番号１：
GATGAACGCTGGCGGCGTGCCTAATACATGCAAGTCGAGCGAATGGATTAAGAGCTTGCTCTTATGAAGTTAGCGGCGGACGGGTGAGTAACACGTGGGTAACCTGCCCATAAGACTGGGATAACTCCGGGAAACCGGGGCTAATACCGGATAACATTTTGAACCGCATGGTTCGAAATTGAAAGGCGGCTTCGGCTGTCACTTATGGATGGACCCGCGTCGCATTAGCTAGTTGGTGAGGTAACGGCTCACCAAGGCAACGATGCGTAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCGCAATGGACGAAAGTCTGACGGAGCAACGCCGCGTGAGTGATGAAGGCTTTCGGGTCGTAAAACTCTGTTGTTAGGGAAGAACAAGTGCTAGTTGAATAAGCTGGCACCTTGACGGTACCTAACCAGAAAGCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTATCCGGAATTATTGGGCGTAAAGCGCGCGCAGGTGGTTTCTTAAGTCTGATGTGAAAGCCCACGGCTCAACCGTGGAGGGTCATTGGAAACTGGGAGACTTGAGTGCAGAAGAGGAAAGTGGAATTCCATGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATATGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGACTTTCTGGTCTGTAACTGACACTGAGGCGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAGTGCTAAGTGTTAGAGGGTTTCCGCCCTTTAGTGCTGAAGTTAACGCATTAAGCACTCCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGCTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATCCTCTGAAAACCCTAGAGATAGGGCTTCTCCTTCGGGAGCAGAGTGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTGATCTTAGTTGCCATCATTAAGTTGGGCACTCTAAGGTGACTGCCGGTGACAAACCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGACGGTACAAAGAGCTGCAAGACCGCGAGGTGGAGCTAATCTCATAAAACCGTTCTCAGTTCGGATTGTAGGCTGCAACTCGCCTACATGAAGCTGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCACGAGAGTTTGTAACACCCGAAGTCGGTGGGGTAACCTTTTTGGAGCCAGCCGCCTAAGGTGGGACAGATGATTGGGGTG
【００２５】
また、アピ ５０ ＣＨＢ（シスメックス・ビオメリュー社）を用いた糖資化性試験の結果からも、バチルス・セレウス（Bacillus cereus）／バチルス・チューリンジェンシス（Bacillus thuringiensis）との相同性が確認された。胞子形成時に細胞内封入体の形成が確認されたことから、バチルス・チューリンジェンシスであることが確認された。
【００２６】
実施例２：低級脂肪酸の分解実験
低級脂肪酸（プロピオン酸、ノルマル酪酸（ｎ−酪酸）、ノルマル吉草酸（ｎ−吉草酸）、イソ占草酸（ｉ−吉草酸））をそれぞれ５０ｐｐｍ（５０ｍｇ／Ｌ）添加した培地（０．２％酵母エキス，０．５％塩化ナトリウム）に試験菌株（ＢＴ Ｄ４５、バチルス・チューリンジェンシス種に属するＤ１２８、バチルス・プミルス種に属するＤ１７４０、Ｄ１７４５、およびＤ３２１０株）を接種し、３７℃で７２時間培養した。ガスクロマトグラフを用いて培地中に残存する低級脂肪酸の濃度を測定した。結果を表１および図１に示す。
【００２７】
【表１】
0005584920.tif 000002
【００２８】
その結果、ＢＴ Ｄ４５株がすべての抵級脂肪酸の濃度を測定限界以下にまで減少すると共に、ＢＴ Ｄ４５株以外の菌株（Ｄ１２８、Ｄ１７４０、Ｄ１７４５、Ｄ３２１０株）に比べて、顕著に高い低級脂肪酸利用能を有することがわかった。
【００２９】
実施例３
豚糞から水抽出したものを濾過滅菌したものにＢＴ Ｄ４５株を接種した。６日間振盪した後に、ガスクロマトグラフを用いて、含まれる低級脂肪酸の濃度を測定した。結果（Ｃｏｎｔｒｏｌ（対照区）を１００とした場合の相対値）を下記の表２に示す。対照区と比較して、ＢＴ Ｄ４５接種区においては、すべての低級脂肪酸を大幅に低減することができた。
【００３０】
【表２】
0005584920.tif 000003
【受託番号】
【００３１】
ＮＩＴＥ  Ｐ−１２１０
【図１】
0005584920.tif 000004
【配列表】
0005584920000001.app