(57)【要約】【課題】低濃度かつ大量の汚染空気を低コストに浄化する方法を提供する。【解決手段】  汚染物質分解能を有する微生物を植物の茎葉部に添加し、該微生物を保持した茎葉部に汚染空気を接触させることで該汚染空気中の汚染物質を分解する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染物質分解能を有する微生物を植物の茎葉部に添加し、該微生物を保持した茎葉部に汚染空気を接触させることで該汚染空気中の汚染物質を分解することを特徴とする空気浄化方法。
【請求項２】
前記微生物が葉面定着性の微生物であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記微生物が、該微生物を添加する前記植物から採取した微生物であることを特徴とする請求項１〜２記載の方法。
【請求項４】
前記微生物が、前記植物に添加する以前に担体に固定化されていることを特徴とする請求項１〜３記載の方法。
【請求項５】
前記微生物が、前記植物の茎葉部において担体に固定化されることを特徴とする請求項１〜４記載の方法。
【請求項６】
前記担体が吸水性及び保水性を有することを特徴とする請求項１〜５記載の方法。
【請求項７】
前記担体が前記微生物の栄養物を担持していることを特徴とする請求項４〜６記載の方法。
【請求項８】
前記担体が、該担体に担持された水中の溶存酸素濃度として２ｍｇ／Ｌ以下の領域を少なくとも有することを特徴とする請求項４〜７記載の方法。
【請求項９】
前記植物が、該植物の茎葉部において前記汚染物質を吸収もしくは分解する植物であることを特徴とする請求項１〜８記載の方法。
【請求項１０】
前記植物が街路樹であることを特徴とする請求項１〜９記載の方法。
【請求項１１】
前記植物が観葉植物であることを特徴とする請求項１〜９記載の方法。
【請求項１２】
汚染物質分解能を有する微生物を植物の茎葉部に添加することで、植物の茎葉部に汚染物質分解能を有する微生物を保持させた植物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気や室内などの空気中の汚染物質を分解する空気浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
わが国における大気汚染は、さまざまな浄化装置の開発・導入によって顕著に改善されてきたものの、窒素酸化物や光化学オキシダントなどに関してはここ十数年間横ばいの状態が続いている。この理由として、大気汚染の原因となる主要な汚染発生源が、工場などの従来の固定発生源から自動車等の移動発生源や溶剤などの不特定かつ広範な発生源に移ったこと、それに伴い低濃度かつ大量の汚染空気が浄化対象となり、従来の接触還元法や酸化吸収法などではとうてい処理コストが許容できなくなってきたことが挙げられる。またアジア地域の経済発展に伴って今後、日本に飛来する汚染物質が増大し、大気汚染が悪化することも懸念されている。
【０００３】
こうした大気中の汚染物質を処理する技術として、例えば特許文献１には、窒素酸化物によって汚染された大気を吸収溶液に接触させて汚染大気中の窒素酸化物を吸収溶液に吸収させた後、その吸収溶液に対して脱窒菌を作用させることにより脱窒処理を行なう方法が提案されている。
【０００４】
一方ここ数年、建材・施工材などから発せられるホルムアルデヒドなどの化学物質が室内の空気を汚染し、それによって居住者がめまい、吐き気、頭痛、呼吸器疾患などの症状を引き起こすシックハウス症候群が問題になってきている。
【０００５】
先の大気汚染と同様、このシックハウス症候群においても低濃度かつ大量の汚染空気を浄化することが求められており、例えば特許文献２にあるように、シックハウスの原因となる低濃度の汚染物質を吸着剤に吸着させ、それを少量のガスで脱着させることによって汚染物質を濃縮し、濃縮された高濃度の汚染ガスを光触媒により分解する方法が提案されている。
【０００６】
さらに近年、大気や室内などの低濃度の汚染空気を植物により浄化することが検討されている。これは、植物の葉が空気中の窒素酸化物や有機化合物を吸収することを利用したもので、低コストでの浄化を可能とするものとして期待されている。
【特許文献１】特開平７−２５６０５５号公報
【特許文献２】特開２００１−２３２１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
低濃度の汚染空気を処理する方法として、これまで前述のようにいくつかの方法が提案されてきたが、大量の汚染空気を浄化するためには、大型のブロアやポンプ等の設備、または高性能の浄化装置が必要であり、さらにそれらを稼動させるために大量のエネルギーが常時必要となるため、今後増えつづける大量の汚染空気に対処していくために、さらに低コストの浄化技術を開発していく必要に迫られている。
【０００８】
また、前述の植物による空気浄化技術は、低コストではあるものの、現存する植物自身の浄化能力はそれほど大きくなく、そのため、例えば微生物や動物細胞などから汚染物質分解酵素遺伝子を植物の遺伝子、もしくは細胞に導入し、それによって植物の浄化能力を高める検討などが進められているが、こうした組換え植物の野外利用に関しては法制の整備や厳重な許認可等が必要であるため、積極的に利用されるまでには至っていない。
【０００９】
本発明は上記の問題に鑑み、低濃度かつ大量の汚染空気を低コストに浄化できる、実用的な技術を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意努力した結果、空気との接触面積の広い植物の茎葉部に汚染物質分解能を有する微生物を添加・保持することによって、微生物と空気中の汚染物質の接触効率を向上させ、それによって植物の茎葉部に接触する空気中の汚染物質を効率良く分解できること、また、微生物と植物を適当に組み合わせることによって、添加した微生物が植物の茎葉部において安定的に維持され、これによって長期間微生物の分解活性が維持されることを見出し、本発明をなすにいたった。
【００１１】
すなわち本発明は、汚染物質分解能を有する微生物を植物の茎葉部に添加し、該微生物を保持した茎葉部に汚染空気を接触させることで該汚染空気中の汚染物質を分解することを特徴とする空気浄化方法に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、大気や室内空気のように低濃度かつ大量の汚染空気を低コストに浄化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の代表的な実施形態について説明する。
【００１４】
まず、本発明における浄化対象としては、大気や室内などの空気が挙げられる。室内としては、人の居住もしくは活動する空間の他に、汚染物質を扱う特定の作業空間も含めることができる。
【００１５】
また、浄化を行う汚染物質の種類としては、水への溶解性があり、本発明において使用する微生物が分解可能なものであれば特に限定されないが、例えば光化学オキシダントや酸性雨などの原因物質となっている窒素酸化物や硫黄酸化物、シックハウスや光化学オキシダント、温暖化などの原因物質となっているホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、クロロホルム、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、１，２−ジクロロエタン、ジクロロメタン、アクリロニトリル、メタンなどのガス状（気体）有機物が挙げられる。また、空気中にミスト状（液体）に浮遊する有機物や、さらに水に可溶であれば、浮遊粒子状物質の原因物質の一つとなっている浮遊粒子状（固体）有機物も対象とすることができる。
【００１６】
次に、本発明の適用対象となる植物としては、その植物の茎葉部、すなわち茎や葉の部位が浄化対象とする汚染空気と接触できるものであれば特に草本、木本などの種類は選ばないが、例えば汚染大気に対しては、街路樹など、自動車の排気ガスに接触しやすく、施用が容易な点、特に有効である。それ以外にも、例えば植え込みや公園樹、庭木、芝生、草地、植林、自然林などに適用することができ、広範囲に適用できるものであるほど、大量の汚染大気を効果的に浄化することができる。また、室内空気の浄化に対しては、室内において設置される植物であればいかなるものでも良いが、通常室内に好んで設置され、かつ茎葉部の面積の比較的広い観葉植物を好適に用いることができる。
【００１７】
また、上述の植物に関して、茎葉部において汚染物質の吸収能や分解能の高い植物を使用することにより、微生物による浄化に加え、さらに浄化効率を向上することが可能となる。こうした植物として、例えば窒素酸化物や各種有機物に対して吸収もしくは分解能の高い植物がいくつか知られている。
【００１８】
次に、対象とする汚染物質の分解能を有し、なおかつ適用対象とする植物に添加することが適当な微生物を選択する。ここで微生物による汚染物質の分解とは、微生物によって汚染物質が比較的に無害な物質に変換されること、またはその変換過程に携わることを言う。
【００１９】
汚染物質の分解能を有する微生物としては、例えば、硝化菌、脱窒菌、硫酸還元菌、メタン資化菌、トルエン分解菌、トリクロロエチレン分解菌など、各種汚染物質の分解細菌や糸状菌、担子菌、放線菌などを使用することができる。
【００２０】
これらの微生物は、既に分解菌として取得されているものや、新たに環境中から取得したもの、単離された分解菌や未分離の混合菌など、いずれを用いてもよい。
【００２１】
ところで、植物の茎葉を主要な生育場所とする葉面定着性の微生物が一般に知られており、葉面の植物細胞外に生育する表在性のものや植物細胞内に生育する内在性のもの、宿主特異性が強く、特定の種類の植物のみに生育するものや宿主特異性が弱く、広範囲の種類の植物に生育するものなどが報告されている。これら葉面定着性の微生物を本発明において使用することで、植物茎葉において長期にわたって生育を維持することが可能となる。このような葉面定着性の微生物の取得方法としては、適用する植物の茎葉から目的とする汚染物質分解能のある微生物を分離してくるなどの方法を用いることができる。
【００２２】
しかしながら上述のような葉面定着性の微生物に限らなくても、植物茎葉に添加した後に植物細胞内外において生育を維持できる微生物は多く、植物茎葉に添加した後の生残性や残留活性等を評価することで、本発明に好適に使用できる微生物を選び出すことが可能である。
【００２３】
一方、これらの微生物は適用する植物に対して病原性を有しないことが重要であり、実際に植物に添加する前にあらかじめ病原性試験を行っておくことが好ましい。このような病原性試験としては、微生物菌体を植物の茎葉に間欠的に塗布し、植物の生育状況を経時的に観察するなどの方法を用いればよい。
【００２４】
次に、汚染物質分解能を有する微生物を培養し、微生物菌体が懸濁された媒体を植物茎葉に添加する。
【００２５】
汚染物質分解能を有する微生物の培養方法は、使用する微生物の増殖や分解活性の発現に好適な方法を用いればよく、液体培養、固体培養、振とう培養、通気攪拌培養、嫌気培養など、いかなる方法を用いてもよい。
【００２６】
植物茎葉への添加の際に使用される微生物菌体の懸濁媒体としては、添加後の微生物の生育や活性、添加する植物の生育、汚染物質の付着性・溶解性、懸濁媒体の茎葉への付着性などから好適なものを選択すればよく、例えば培養後の培養液をそのまま用いたり、培養液から微生物を回収して他の媒体に再懸濁する、再懸濁の際に微生物を濃縮するなど、いかなる方法を用いてもよい。培養液からの微生物の回収方法としては、例えば遠心分離機やろ過などの方法を用いればよい。
【００２７】
また、植物に添加する前にあらかじめ微生物を担体に固定化してもよい。このとき使用する担体の種類としては、本発明の目的を妨げない範囲で担体の使用目的に応じて適宜選択すればよく、例えばセルロース、デキストラン、アガロースのような多糖類及びそれらの誘導体、ゼラチン、アルブミンなどのタンパク質、セラミックス、多孔性ガラスなどの無機物、コラーゲン、アルギン酸、カラギーナン、セルロースアセテート、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリウレタンなどの包括担体に用いる高分子化合物などを用いることができる。担体のサイズとしては、植物への添加や添加後の茎葉における保持が可能であればいかなるものを用いてもよく、例えば数μｍから数ｍｍのものを用いることができる。微生物の担体への保持方法としては、通常の方法を用いればよく、例えば微生物菌体懸濁液に担体を含浸させる、微生物菌体懸濁液にゲル化材料を溶解・混合した後、固化するなどの方法を用いればよい。
【００２８】
さらに、植物に添加した後に植物の茎葉部において微生物を固定化してもよい。これは、あらかじめ植物に添加する菌体懸濁液にゲル化材料などの担体成分を溶解させ、植物に添加した後に茎葉部表面において固化し、微生物を固定化する、などの方法を用いる。このとき使用する担体の種類としては、本発明の目的を妨げない範囲で担体の使用目的に応じて適宜選択すればよく、例えばセルロース、デキストラン、アガロースのような多糖類及びそれらの誘導体、ゼラチン、アルブミンなどのタンパク質、コラーゲン、アルギン酸、カラギーナン、セルロースアセテート、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコールなどの包括担体に用いる高分子化合物などを用いることができる。
【００２９】
また、上述の担体として、吸水性及び保水性を有するものを選択することで、後述するように、汚染物質の植物茎葉表面への捕捉・溶解を促進したり、添加する微生物の生育や活性を維持することができる。このとき使用する担体の種類としては、本発明の目的を妨げない範囲で担体の使用目的に応じて適宜選択すればよく、例えばセルロース、デキストラン、アガロースのような多糖類及びそれらの誘導体、ゼラチン、アルブミンなどのタンパク質、コラーゲン、アルギン酸、カラギーナン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコールなどの吸水性ゲルなどを用いることができる。乾燥によって担体の含水量が減少した場合であっても、定期的に降雨が得られる地域や散水などの管理が行われる場合には、それによって担体の含水量を回復することが可能である。
【００３０】
微生物種と植物種を適当に組み合わせることによって、植物茎葉に保持された微生物は植物によって生産・分泌される各種有機物を利用して生育することが可能となるが、両者の組み合わせが適しておらず、植物によって供給される有機物が微生物の生育にとって十分でない場合や目的をもって微生物の生育を活性化させるために、微生物菌体の懸濁媒体に微生物の栄養物を添加してもよい。栄養物の種類としては、例えば微生物の増殖や活性発現のために使用される通常の培地を用いることができる。また、降雨や散水などによってすぐに流去してしまうことのないよう、徐放性の栄養物を用いてもよく、例えば固体状の栄養物などを用いることができる。また、このような栄養物を前述の担体に担持させてもよい。これによって担体に保持された微生物に選択的に、また経時的に栄養物を供給し、さらに降雨や散水などによる流去を抑えることができる。
【００３１】
また、前述の担体として酸素透過性の低いものを用いることによって、担体内部に担持された水中の溶存酸素濃度を低下させ、担体内部に担持された微生物の生育環境を微好気から嫌気条件に制御することができる。さらに担体に微生物の栄養物を添加した場合には、栄養物の好気的分解によって担体内部の酸素が消費され、担体の内部をより容易に溶存酸素濃度の低い状態に制御することが可能となる。こうした担体を用いることによって、例えば脱窒菌による硝酸から窒素への変換など、溶存酸素濃度の低い条件、例えば２ｍｇ／Ｌ以下の溶存酸素濃度で反応が進行する微生物分解を実現することが可能となる。
【００３２】
上述のような微生物菌体の懸濁媒体にその他に目的に応じて様々な添加剤を混合・溶解することができる。
【００３３】
例えば、微生物菌体の懸濁媒体の植物茎葉への付着性を向上させるために、微生物菌体の懸濁媒体に展着剤を添加してもよい。展着剤としては、本発明において使用する微生物の生育や活性、汚染物質の茎葉への吸着や溶解など、本発明の目的を阻害しないものであればいかなるものを用いてもよく、例えば農薬などにおいて通常使用されている界面活性剤、テルペン、高級脂肪酸エステル、ポリアクリル酸塩、ワックス、ポリビニルアルキルエーテル、パラフィンなどを使用することができる。
【００３４】
微生物菌体の懸濁媒体を植物茎葉部に添加する方法としては、対象となる植物の生育場所や範囲、懸濁媒体の性状などによって効率のよい方法を用いればよいが、例えば、散水器や噴霧器などによる茎葉への散布、刷毛やブラシなどによる塗布などの方法を用いることができる。
【００３５】
植物茎葉表面に添加された懸濁媒体中の液体成分は乾燥によって減少し、微生物菌体や微生物を固定化した担体は植物茎葉表面に固着する。また、ある種の微生物と植物の組み合わせでは、添加した微生物が植物細胞内に侵入し、定着する。植物茎葉表面において担体に微生物を固定化する場合には、担体材料を含有した懸濁媒体を植物茎葉に添加した後に担体材料を固化することによって実現される。
【００３６】
以上の工程を経て植物茎葉に保持された微生物によって空気中の汚染物質が分解される。
【００３７】
このとき、植物茎葉表面と汚染された空気が接触することによって、空気中の汚染物質が植物茎葉の表面、もしくは内部に保持された水分や担体に担持された水分に捕捉・溶解される。その後、溶解した汚染物質と茎葉もしくは担体に保持された微生物が接触し、微生物の酵素作用を受けて汚染物質が分解される。
【００３８】
このプロセスを二酸化窒素を例にしてみると、まず空気中の二酸化窒素が植物茎葉の水分や担体等の水分に溶解して亜硝酸と硝酸になり、亜硝酸は酸素による酸化や添加した硝化菌の作用によって硝酸に変換される。さらに担体内部の溶存酸素濃度が低く制御されている場合、硝酸は担体内部に保持された脱窒菌によって無害な窒素に還元され、大気に放出される。使用した植物が硝酸吸収能のある植物であれば、微生物による分解以外に植物によっても硝酸が除去されるため、空気中の二酸化窒素はより効率良く除去される。
【００３９】
本発明は空気浄化を目的としたものであるが、浄化を対象とする汚染物質が植物の生育を阻害するものであれば、本発明はその汚染空気から植物を保護することにも利用し得る。すなわち、汚染された空気が植物の茎葉部と接触することによって汚染物質が植物の茎葉部に捕捉もしくは溶解され、植物に対して害作用を引き起こすが、汚染物質分解能を有する微生物を茎葉部に保持させる本発明の構成によれば、茎葉部に捕捉もしくは溶解された汚染物質は保持された微生物によって分解され、汚染空気から植物が害作用を受けることを免れることも可能となる。
【００４０】
さらに汚染された大気が原因となって引き起こされる酸性雨や酸性霧などによる植物の被害も、同様に茎葉部に付着した酸性水中の硝酸等を添加した微生物によって除去することで回避することが可能となる。
【００４１】
以上が本発明による空気浄化方法の説明となる。
【実施例】
【００４２】
以下に、本発明の実施例を示す。
【００４３】
［実施例１］
＜微生物菌株のスクリーニング＞
まず、適用対象とする植物としてケヤキ（Ｚｅｌｋｏｖａ  ｓｅｒｒａｔａ）を選び、野外に生育している個体から二酸化窒素を除去する能力を有する微生物菌株を以下のように採取した。様々な場所に生育するケヤキ数十株のさまざまな箇所から葉を合計１５０枚採取した。採取した各葉を別々の試験管に入れ、滅菌したリン酸緩衝液５ｍｌを添加した後、ホモジナイザーを用いて３０００ｒｐｍ、３０秒間破砕処理した。懸濁液に１０ｍｌの滅菌したリン酸緩衝液を加えた後、遠心管に移し、１０００ｒｐｍで１分間遠心処理して破砕片を沈殿させた後、上清を回収した。上清の一部０．５ｍｌを分取した後、残りの上清を８０００ｒｐｍで１０分間遠心処理し、さらに孔径０．２ミクロンのフィルターでろ過して葉の抽出液を得た。次にアガロース１％を含んだ培地（硝酸カリウム０．１％、ｐＨ７．０）をオートクレーブによって滅菌し、固化しない程度（約３５℃）に冷やした後にその５ｍｌに先の葉抽出液５ｍｌ及び分取した上清０．５ｍｌを添加・混合し、滅菌シャーレ（直径９ｃｍ）に分注した。以上を採取した各葉について同様に行い、シャーレに分注して合計１５０の培養系を作製した。次にセーフティキャビネット内にふたを開けた各シャーレを並べ、除菌された空気を緩やかに循環した状態で３時間乾燥した後、ふたをして相対湿度９０％、温度２０℃のインキュベータ内に移して７日間静置培養を行った。
【００４４】
培養後、各培地に熱水を添加して溶解し、その中の硝酸イオン濃度をイオンクロマトグラフィーによって測定して有意に濃度の減少が見られた１７の培養系について以下のように馴致を行った。任意に採取したケヤキ葉から前述と同様の方法によって抽出液１００ｍｌを調製し、前述と同様の培地１００ｍｌを添加・混合し、滅菌した試験管に１０ｍｌずつ分注した後、各培養系の培養液からそれぞれ０．１ｍｌずつ添加・混合し、それを滅菌シャーレに分注し、同様に乾燥した。その後同様にインキュベータを用いて２０℃にて４日間静置培養した。培養後、シャーレ中の培地を１ｃｍ角の大きさに採り、５ｍｌの滅菌リン酸緩衝液を加えた後ホモジナイザーによって培地中の菌体を分散させた。この菌体を用いて上述の馴地工程をもう一度繰り返した後、培地中の硝酸イオン濃度を同様に測定し、有意に濃度の減少が見られた１３の培養系を選別した。
【００４５】
次に選別された各培養系について、滅菌した液体培地（硝酸カリウム０．１％、ｐＨ７．０）と上述の葉抽出液の等量混合液１０ｍｌを用いて振とう培養した。３日間培養した後、各培養系の培養液から０．５ｍｌを分取してグリセロール・ストックとして−８０℃に保存した後、残りの培養液を遠心管に移して８０００ｒｐｍで１０分間遠心処理した後上清を捨て、ペレットとして菌体を回収した。次に上述の葉抽出液５０ｍｌとアガロース１％を溶解した滅菌水５０ｍｌを添加・混合し、先の各ペレットに５ｍｌずつ添加・混合した後、培養面積１５０ｃｍ２のベントキャップフラスコ（旭テクノグラス（株）製）に添加して培養器内底面に均等に広げた。その後、セーフティキャビネット内にふたを開けたフラスコを並べ、除菌された空気を緩やかに循環した状態に置いた。６時間後、フラスコ中の培地表面を観察すると弾力のあるゲル状になっており、この中に微生物菌体が包括固定されていると考えられた。このフラスコ中に０．１ｐｐｍの二酸化窒素を含有する空気（相対湿度６０％、二酸化炭素濃度３６０ｐｐｍ）を吹き込み、フラスコ内の空気を二酸化窒素を含有する空気に置換した後、キャップをしめ、キャップのメンブレン開口部をテープでシールした。こうして１３の培養系を作製し、２０℃にて静置培養を行った。２４時間後、開口部のシールをはがし、メンブレン部分から容器内の奥にシリンジを刺してフラスコ内のガスを採取し、ＮＯｘ計を用いてガス中の二酸化窒素濃度を測定した。その結果、２つの培養系において二酸化窒素濃度が０．０２ｐｐｍを下回っていたため、この２つの培養系を本試験に使用する元菌株（菌株（１）、菌株（２））として採用した。なお、各元菌株にはそれぞれ複数種の微生物が含有されていると考えられたが、特に分離をせず混合菌として使用することとした。
【００４６】
＜植物苗への適用＞
屋外において種子からポットで約２年５ヶ月間栽培したケヤキ苗９株をグロースチャンバーに移し、１日１２時間、照度２０，０００ｌｕｘ、温度２０℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度３６０ｐｐｍの条件下で栽培した。一ヵ月後、株高が３０ｃｍ以内となるように茎先端部を剪定し、また各ポット苗の総葉面積がほぼ１００ｃｍ２となるように株の上端、下端から葉を数枚切除した。
【００４７】
次に選別された上記２つの菌株（菌株（１）、菌株（２））を保存用のストックからそれぞれ６枚のシャーレを用いて馴致培養し、３日後、各培養液を遠心処理して菌体を回収した。次に上述の葉抽出液５０ｍｌとアガロース１％を溶解した滅菌水５０ｍｌを添加・混合し、各菌体に３０ｍｌずつ添加・混合した。この菌懸濁液をそれぞれ５ｍｌずつ各ポット苗３株の葉の上面にノズル孔径の粗い噴霧器を用いて散布した。このとき、ポットの土に液が付着するのを防ぐため、ポットの土の上をビニールシートで覆った。また、対照として菌体を添加しない培地のみを同様にポット苗３株に塗布し、各３連の実験系を設定した。さらに別の対照として、各菌懸濁液及び培地のみをそれぞれ５ｍｌずつ３枚の１０ｃｍ角（面積１００ｃｍ２）ポリスチレン製プラスチック板上に同様に塗布し、こちらも各３連の実験系を設定した。
【００４８】
それぞれ３時間風乾後、葉の表面を観察すると、ゲル状の固化物が葉の表面に付着していた。１０Ｌ容ポリエチレン袋を各ポット苗及びプラスチック板に被せ、入口を苗の根元で緩く縛った後、エアチューブを入口から差し込み、袋内に０．１ｐｐｍの二酸化窒素を含有する空気（相対湿度６０％、二酸化炭素  濃度３６０ｐｐｍ）を吹き込んで袋内の空気を二酸化窒素を含有する空気に置換した。その後、袋の入口を根元で密閉した後、グロースチャンバーにおいて１２時間光照射（照度２０，０００ｌｕｘ）、１２時間消灯、温度２０℃の条件下で育成した。
【００４９】
２４時間後、袋内の空気を真空瓶に採取した後、二酸化窒素濃度を化学発光法ＮＯｘ測定装置により測定し、３連の平均を求めて二酸化窒素除去量を比較した。この１回目の結果を表１に示す。
【００５０】
次にポット苗及びプラスチック板に被せた袋をはずした後、チャンバー内にて同じ条件で育成を続けた。４日目にポット苗及びプラスチック板に噴霧器によって蒸留水５ｍｌを均等に添加し、１週間目に再び前述と同様の方法によって袋を被せ、袋内の空気を二酸化窒素を含有する空気に置換し、２４時間育成後に各空気中の二酸化窒素濃度を測定し、３連の平均を求めて袋内の二酸化窒素除去量を比較した。この２回目の結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
その後、ポット苗に被せた袋をはずしてチャンバー内にて同じ条件で育成を続けたが、１ヶ月以上経過した後も全ての適用系において苗の生育に特に異常は見られなかった。
【００５３】
以上の結果から、植物葉面に二酸化窒素分解微生物を適用することによって、植物だけを用いた場合よりも効率良く空気中の二酸化窒素を除去できることがわかった。また、菌株（１）のように、使用する菌株を選択することによって、植物葉面で長時間二酸化窒素除去能を維持できることがわかった。
【００５４】
［実施例２］
バークホルデリア・セパシア・ＫＫ０１株（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｃｅｐａｃｉａ  ＫＫ０１；寄託番号ＦＥＲＭ  ＢＰ−４２３５）をトルエン分解菌として、クスノキ（Ｃｉｎｎａｍｏｎｕｍ  ｃａｍｐｈｏｒａ）を適用対象として実験を行った。
【００５５】
屋外において栽培された約１．２ｍの株高のクスノキ苗１株を大型ポットに植え替え、グロースチャンバーに移して１日１２時間、照度２０，０００ｌｕｘ、温度２０℃、相対湿度６０％、二酸化炭素濃度３６０ｐｐｍの条件下で栽培した。一ヵ月後、同じ生育程度に分岐した２ヶ所の枝について、２０Ｌ容量のテドラーバッグに封入できるように枝を剪定し、さらに総葉面積がほぼ８００ｃｍ２となるように葉を数枚切除した。さらに葉に液体を散布した際、他の枝に液体がかかるのを防ぐために、散布対象とする各枝に軽くビニール袋を被せた。
【００５６】
次に保存されたＫＫ０１株菌体をグルタミン酸ナトリウム０．２％及び酵母エキス０．０２％を含むＭ９培地５０ｍｌに接種し、３０℃で１８時間振とう培養を行い、培養液を８０００ｒｐｍで１０分間遠心処理した後上清を捨てた。このペレットに展着剤として０．００２％のキサンタンガムを含有した水溶液５０ｍｌを加えて懸濁し、菌懸濁液を調製した。この菌懸濁液をそれぞれノズル孔径の粗い噴霧器を用いて先に準備した枝に対してビニール袋中で噴霧した。また、対照として０．００２％のキサンタンガム水溶液のみをもう一つの枝に散布した。散布後、ビニール袋を被せたまま数時間放置し、ビニール袋を取り除いた後、一晩放置した。翌日、一辺を切り開いた２０Ｌ容コック付テドラーバッグを各枝に被せ、枝の根元でテドラーバッグの開いた部分をシーラーで緩く封じた後、コックからバッグ内に０．１ｐｐｍのトルエンを含有する空気（相対湿度６０％、二酸化炭素  濃度３６０ｐｐｍ）を吹き込んでバッグ内の空気をトルエンを含有する空気に置換した。その後、バッグの入口をクリップを用いて枝元で密閉した後、グロースチャンバーにおいて１２時間光照射（照度２０，０００ｌｕｘ）、１２時間消灯、温度２０℃の条件下で育成した。
【００５７】
２４時間後、袋内の空気をコックを通じて真空瓶に採取した後、トルエン濃度をＴＯＦ−ＭＳ法ＶＯＣ分析計（検出下限値０．００１ｐｐｍ）により測定し、トルエン除去量を比較した。この１回目の結果を表２に示す。
【００５８】
さらに各枝に被せたバッグをはずした後、チャンバー内で育成を続け、１週間目に再び前述と同様の方法によってバッグを被せ、バッグ内の空気をトルエンを含有する空気に置換し、２４時間後に各バッグ内のトルエン濃度を測定し、トルエン除去量を比較した。この２回目の結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
2006198224.tif 000003
【００６０】
その後、枝に被せたバッグをはずしてチャンバー内にて育成を続けたが、１ヶ月以上経過した後も全ての適用系において散布した葉や苗全体に特に異常は見られなかった。
【００６１】
以上の結果から、植物葉面にトルエン微生物を適用することによって効率良く長時間空気中のトルエンを除去できることがわかった。
【００６２】
［実施例３］
＜微生物菌株のスクリーニング＞
適用対象として、代表的な観葉植物であるポトス（Ｅｐｉｐｒｅｍｎｕｍ  ａｕｒｅｕｍ）を選択し、その葉からホルムアルデヒド分解菌の採取を試みたが、有意に分解能力を有する菌株を取得することができなかった。そこで次に土壌を採取源としてスクリーニングを行った。
【００６３】
１１０  サンプルの土壌試料を採取し、各１ｇを滅菌したリン酸緩衝液１０ｍｌに懸濁し、５分間静置後の上清０．５ｍｌをパラホルムアルデヒドを単一炭素源とする寒天培地（パラホルムアルデヒド０．１％、硝酸ナトリウム０．２％、リン酸二カリウム０．１％、硫酸マグネシウム七水和物０．０５％、塩化カリウム０．０５％、硫酸第一鉄七水和物０．００１％、酵母エキス０．０１％、クロラムフェニコール０．０１％、トライトンＸ−１００  ０．２５％、寒天１．５％、ｐＨ６．０）上に塗布し、２５℃にて培養を行ったところ、１週間経過するまでの間に１５８のコロニーが分離された。
【００６４】
各菌株を先の培地から寒天を除いた液体培地に植菌し、２５℃にて振とう培養を行った。１週間後、培養液中のホルムアルデヒド濃度をＮａｓｈ法により測定したところ、有意に濃度の減少した２株（菌株（３）、菌株（４））が得られた。これらは形態観察から糸状菌であることがわかった。
【００６５】
＜植物苗への適用＞
次に鉢植えのポトス苗３株について、各苗の総葉面積がほぼ１２００ｃｍ２となるように茎や葉を切除した。さらに葉に液体を散布した際、鉢土に液が浸透するのを防ぐため、鉢土の上をビニールシートで覆った。また、先の液体培地のパラホルムアルデヒドの代わりにグルコースを０．１％添加した培地を用いて上記２つの菌株（菌株（３）、菌株（４））をそれぞれ５０ｍｌの培地を用いて１週間振とう培養し、培養液を８０００ｒｐｍで１０分間遠心処理した後上清を捨て、ペレットに５０ｍｌの蒸留水を加えて懸濁し、菌懸濁液を調製した。この菌懸濁液をそれぞれノズル孔径の粗い噴霧器を用いて各苗の葉の上から噴霧した。また、対照として蒸留水のみを苗１株に散布した。散布後、そのまま１晩放置した後、一辺を切り開いた２０Ｌ容コック付テドラーバッグを各苗に被せ、苗の根元でテドラーバッグの開いた部分をシーラーで緩く封じた後、コックからバッグ内に０．２ｐｐｍのホルムアルデヒドを含有させた室内の空気を吹き込んで袋内の空気をホルムアルデヒドを含有する空気に置換した。その後、袋の入口をクリップを用いて根元で密閉した後、室内（室温約２０〜２５℃）に静置した。２４時間後、袋内の空気をコックを通じて真空瓶に採取した後、ホルムアルデヒド濃度を吸光光度法ホルムアルデヒド測定装置（ＡＨＭＴ法；検出下限値０．００５ｐｐｍ）により測定し、ホルムアルデヒド除去量を比較した。この１回目の結果を表３に示す。
【００６６】
さらに各苗に被せたバッグをはずした後、室内で育成を続け、１週間目に再び前述と同様の方法によってバッグを被せ、バッグ内の空気をホルムアルデヒドを含有する空気に置換し、２４時間後に各バッグ内のホルムアルデヒド濃度を測定し、二酸化窒素除去量を比較した。この２回目の結果を表３に示す。
【００６７】
【表３】
2006198224.tif 000004
【００６８】
その後、苗に被せたバッグをはずして室内にて育成を続けたが、１ヶ月以上経過した後も全ての適用系において苗の生育や葉に特に異常は見られなかった。
【００６９】
以上の結果から、植物葉面にホルムアルデヒド分解微生物を適用することによって、植物だけを用いた場合よりも効率良く空気中のホルムアルデヒドを除去できることがわかった。また、菌株（４）のように、使用する菌株を選択することによって、植物葉面で長時間ホルムアルデヒド除去能を維持できることがわかった。