(57)【要約】【課題】希土類磁石、例えば磁石粉末、屑および不良スクラップならびに回収製品等から、アルカリの使用量を抑えつつ、効率的に希土類元素を分離する方法、ならびに、Ｆｅを選択的に集積する微生物を提供する。【解決手段】Ｆｅおよび希土類元素が共存する液中において、鉄（Ｆｅ）を選択的に微生物に集積させることにより、液中の鉄（Ｆｅ）を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液に微生物を接触させ、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅを低減する工程を含む、希土類元素の分離方法。
【請求項２】
前記Ｆｅおよび希土類元素を含む液が、磁石溶解液である、請求項１に記載の希土類元素の分離方法。
【請求項３】
前記Ｆｅを低減する工程が、前記Ｆｅおよび希土類元素を含む液中で、前記微生物を培養することによって行われる、請求項１または２記載の希土類元素の分離方法。
【請求項４】
前記Ｆｅを低減する工程の前に、前記微生物を前培養する工程をさらに含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の希土類元素の分離方法。
【請求項５】
前記Ｆｅおよび希土類元素を含む液のｐＨが３．５以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の希土類元素の分離方法。
【請求項６】
ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属に属し、Ｆｅを選択的に集積する微生物、該微生物の継代培養した子孫、または該微生物に由来する変異体。
【請求項７】
下記性質を有する、請求項６に記載の微生物、該微生物の継代培養した子孫、または該微生物に由来する変異体：
（１）ツアペック酵母エキス寒天培地（２５℃、１週間）において、
コロニーの表面の形状はビロード状〜綿毛状で放射状の溝を形成し、
コロニーの表面の色調はイエローウィッシュホワイト（２Ａ−２）〜ホワイト（２Ａ−１）であり、
コロニーの裏面の色調はダークイエロー（４Ｃ−８）〜オレンジイエロー（４Ｂ−８）であり、
可溶性色素はライトオレンジ（５Ａ−５）〜ライトイエロー（４Ａ−５）である；
（２）ツアペック酵母エキス寒天培地（３７℃、１週間）において、
コロニーの表面の形状はビロード状〜綿毛状で放射状の溝を形成し、
コロニーの表面の色調はダルイエロー（３Ｂ−３）、またはペールイエロー（３Ａ−２）〜ホワイト（３Ａ−１）であり、
コロニーの裏面の色調はオリーブブラウン（４Ｅ−８）〜オレンジイエロー（４Ｂ−８）であり、
可溶性色素はライトイエロー（４Ａ−５）である；
（３）麦芽エキス寒天培地（２５℃、１週間、ただし微視的観察は４週間）において、
テレオモルフ（有性時代）の形態学的性質は未成熟な菌核様子嚢果を形成し、
アナモルフ（無性時代）の形態学的性質は、分生子柄は栄養菌糸から直生し、高さ１５〜１００μｍ、幅２〜３μｍ、無色、表面は平滑であり、ペニシルスは主に単輪生／わずかに二輪生であり、メトレは円筒形で長さ１０〜２５μｍ、幅２〜３μｍであり、フィアライドはアンプル形で長さ６〜８μｍ、幅２〜３μｍであり、分生子はフィアロ型分生子で、フィアライドから鎖状に連なって形成され、亜球形〜楕円形、長さ２〜３μｍ、幅３〜３．５μｍで表面構造は平滑であり、
コロニーの表面の形状はビロード状であり、
コロニーの表面の色調はホワイト（３Ａ−１）〜イエローウィッシュホワイト（３Ａ−２）であり、
コロニーの裏面の色調はパステルイエロー（３Ａ−４）〜ペールイエロー（３Ａ−３）であり、
可溶性色素は観察されない；
（４）グリセロール硝酸塩寒天（Ｇ２５Ｎ）培地（２５℃、１週間）において、
コロニーの表面の形状はビロード状で放射状の溝を形成し、
コロニーの表面の色調はホワイト（２Ａ−１）〜イエローウィッシュホワイト（２Ａ−２）であり、
コロニーの裏面の色調はイエロー（３Ａ−７〜８）であり、
可溶性色素は観察されない；
（５）ｐＨ３．５以下で生育できる。
【請求項８】
Ｆｅと希土類元素とを含むＰＤＢ培地中（ｐＨ２．５、２７℃）で１６８時間培養後における、以下の式（１）で表わされるＮｄ／Ｆｅの選択性が、８０％〜１００％である、請求項６または７に記載の微生物、該微生物の継代培養した子孫、または該微生物に由来する変異体：
【数１】
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ただし、式１において、Ｆｅ１またはＮｄ１はそれぞれ、下記の条件で微生物による集積を行う前の反応液中のＦｅまたはＮｄの物質量（モル）を、Ｆｅ２またはＮｄ２はそれぞれ、微生物による集積後の反応液中のＦｅまたはＮｄの物質量（モル）である。
【請求項９】
ペニシリウム・エスピー（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｓｐ．）ＮＡ−４株（受託番号ＮＩＴＥ  Ｐ−０１７８４）である、請求項６〜８のいずれか１項に記載の微生物、該微生物の継代培養した子孫、または該微生物に由来する変異体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を用いた希土類元素の分離方法に関する。本発明はまた、Ｆｅを選択的に集積する新規微生物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネオジム（Ｎｄ）やジスプロシウム（Ｄｙ）などの希土類元素は、磁石のような磁性体をはじめとして、幅広い工業製品に利用されている。例えば、モータ等に搭載される永久磁石としては、従来は安価なフェライト磁石が多用されていたが、モータの小型化や高性能化に伴い、より高性能な希土類磁石の使用量が年々増加している。代表的な希土類磁石としては、サマリウムコバルト磁石およびネオジム磁石が主に知られている。
【０００３】
このうち、ネオジム磁石は、磁力が非常に強力であり、安価に製造でき、小型化・薄型化も可能であるという利点がある。このため、ネオジム磁石は、ハードディスクやエアコン等の電子機器など種々の製品に利用され、さらに、ハイブリッド車等に使用される各種モータやセンサーなどにも採用され、その使用量が増えてきている。ネオジム磁石は、ネオジム、鉄（Ｆｅ）、ホウ素（Ｂ）を主成分とし、高温下での磁力向上のために、ジスプロシウムが添加剤として使用されている。
【０００４】
しかしながら、希土類磁石の原料である希土類元素はその産出国が限定されているため、近い将来需要が供給を上回ることも予想され、資源的な問題を危惧する声が高まっている。このため、希土類磁石の生産時に発生する磁石粉末、屑および不良スクラップ、ならびに回収製品から目的とする希土類元素を回収し、リサイクルする必要性が強く求められている。
【０００５】
一方、希土類磁石に用いられる希土類元素は、ネオジム、ジスプロシウムのほかにも、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）などがある。これらの希土類元素の分離には、イオン交換樹脂法（固−液抽出法）や溶媒抽出法（液−液抽出法）が知られている。溶媒抽出法（液−液抽出法）としては、焼成した磁石を強酸で溶解し、強アルカリでｐＨを制御しＦｅを分離するという手法がある（特許文献１）。工業的な希土類元素の精製分離には、連続的な工程により効率的に大量処理が可能であるため、主に溶媒抽出法が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１４６６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、アルカリを多量に使用する方法では、近年の環境保護の観点からは望ましい方法とはいえず、さらには、安全性の観点からアルカリの取り扱いには注意が必要である。例えばアンモニアは可燃性、引火性が高く吸入すると有毒である。また、アルカリ溶液は環境へ放出されると水生生物へ強い毒性がある。
【０００８】
したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、希土類磁石等から、アルカリの使用量を抑えつつ、効率的に希土類元素を分離する方法を提供することを目的とする。また、本発明は、該方法に好適に用いられうる、Ｆｅを選択的に集積する微生物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】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、Ｆｅと希土類元素とが共存する溶液中に微生物を加えることにより、溶液中のＦｅを選択的に微生物に集積させ、溶液中に希土類元素を選択的に分離することに成功し、本発明を完成した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る方法によれば、Ｆｅおよび希土類元素が共存する液中において、Ｆｅを選択的に微生物に集積させることにより、液中のＦｅを低減することができる。また、本発明に係る微生物によれば、Ｆｅおよび希土類元素が共存する液中において、Ｆｅを選択的に集積することができる。本発明の技術的範囲をなんら制限するものではないが、イオン状態のＦｅを微生物が吸着および／または取り込むことによって、微生物にＦｅが集積されるものと推定される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係る方法による希土類元素の分離プロセスの一実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１３】
また、本明細書において、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味し、「重量」と「質量」、「重量％」と「質量％」および「重量部」と「質量部」は同義語として扱う。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２０〜２５℃）／相対湿度４０〜５０％の条件で測定する。
【００１４】
本発明の第一の態様は、Ｆｅおよび希土類元素を含む液に微生物を接触させ、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅを低減する工程を含む、希土類元素の分離方法に関する。本発明においては、Ｆｅを選択的に集積する微生物を、Ｆｅおよび希土類元素を含む液に接触させることにより、当該微生物がＦｅを選択的に集積する。このため、接触後の液には希土類元素が残るため、当該希土類元素を効率よく回収できる。当該方法によれば、アルカリの使用量を抑えつつ、Ｆｅと希土類元素とを分離することができる。Ｆｅと分離した希土類元素は、その後、イオン交換樹脂法や有機溶媒による抽出を適用することにより、さらに高度に精製することもできる。Ｆｅと分離した希土類元素は、例えば特開２０１２−２４４９１４号公報に開示の方法により、ネオジムとジスプロシウムとを分離することもできる。ゆえに、希土類磁石の生産時に発生する研削粉などの磁石粉末、屑および不良スクラップ、使用済みの希土類磁石（回収製品）（以下、一括して「処理対象物」とも称する）から、目的とする希土類元素をリサイクルできる。さらに、回収時に使用するアルカリ量を低減することができるため、環境への負荷を低減でき、安全性の面からも利点がある。
【００１５】
［微生物］
本発明に用いることができる微生物としては、鉄（Ｆｅ）を選択的に集積する真菌や細菌（バクテリア）が挙げられる。本発明に用いることができる微生物としては、鉄（Ｆｅ）を選択的に集積するものであればよい。具体的には、バシラス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、パエニバシラス属（Ｐａｅｎｉｂａｃｉｌｌｕｓ）、コリネバクテリウム属（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、スタフィロコッカス属（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）、コーネラ属（Ｃｏｈｎｅｌｌａ）、リゾビウム属（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）、メソリゾビウム属（Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）、アエロバクター属（Ａｅｒｏｂａｃｔｅｒ）、サーモアナエロバクター属（Ｔｈｅｒｍｏａｎａｅｒｏｂａｃｔｅｒ）、サーマス属（Ｔｈｅｒｍｕｓ）、クロストリジウム属（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）、エンテロバクター属（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ）、ラクトバシラス属（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）、ラクトコッカス属（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ）、ストレプトマイセス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）等の細菌（バクテリア）；アクレモニウム属（Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ）、アスペルギルス属（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）、セファロスポリウム属（Ｃｅｐｈａｌｏｓｐｏｒｉｕｍ）、クリソスポリウム属（Ｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ）、クリプトコッカス属（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、フザリウム属（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）、フミコーラ属（Ｈｕｍｉｃｏｌａ）、ムコール属（Ｍｕｃｏｒ）、ニューロスポラ属（Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａ）、ペニシリウム属（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）、リゾムコール属（Ｒｈｉｚｏｍｕｃｏｒ）、リゾプス属（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ）、チエラビア属（Ｔｈｉｅｌａｖｉａ）、トリポクラジウム属（Ｔｏｌｙｐｏｃｌａｄｉｕｍ）等の糸状菌などの真菌が挙げられる。この中でもコーネラ属（Ｃｏｈｎｅｌｌａ）の細菌、メソリゾビウム属（Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）の細菌、およびペニシリウム属（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）の真菌からなる群から選択される微生物であることが、Ｎｄ／Ｆｅの選択性および低ｐＨでもＦｅを集積し得るという観点から好ましい。これらの微生物から２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００１６】
本発明に好ましく用いることができるバシラス目コーネラ属（Ｂａｃｉｌｌａｌｅｓ  Ｃｏｈｎｅｌｌａ）の細菌としては、コーネラ・エスピー（Ｃ．ｓｐ．、例えばＲＤ１７９５）、コーネラ・フォンティナリス（Ｃ．ｆｏｎｔｉｎａｌｉｓ、例えばＮＢＲＣ  １０４９５７）、コーネラ・ソリ（Ｃ．ｓｏｌｉ、例えばＮＢＲＣ  １０６４８６）、コーネラ・スウォネンシス（Ｃ．ｓｕｗｏｎｅｎｓｉｓ、例えばＮＢＲＣ  １０６４８５）等を挙げることができる。
【００１７】
本発明には、リゾビウム目メソリゾビウム属（Ｒｇｉｚｏｂｉａｌｅｓ  Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）の細菌も用いることができる。リゾビウム目メソリゾビウム属の細菌としては、メソリゾビウム・エスピー（Ｍ．ｓｐ．、例えばＲＤ１７８０）、メソリゾビウム・アルビジエ（Ｍ．ａｌｂｉｚｉａｅ、例えばＮＢＲＣ  １０７１６４）、メソリゾビウム・アモルファ（Ｍ．ａｍｏｒｐｈａｅ、例えばＮＢＲＣ  １０２４９６）、メソリゾビウム・シセリ（Ｍ．ｃｉｃｅｒｉ、例えばＮＢＲＣ  １００３８９）、メソリゾビウム・ロティ（Ｍ．ｌｏｔｉ、例えばＮＢＲＣ  １４７７９）、メソリゾビウム・メディテラニューム（Ｍ．ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅｕｍ、例えばＮＢＲＣ  １０２４９７）、またはメソリゾビウム・プルリファリウム（Ｍ．ｐｌｕｒｉｆａｒｉｕｍ、例えばＮＢＲＣ  １０２４９８）等を挙げることができる。
【００１８】
真菌は、一般的に、細菌（バクテリア）よりも要求水分量が少ない状態での生育が可能である。このため、工業利用の面から、量産化がより達成しやすい。
【００１９】
本発明に用いることができるペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属の真菌としては、ペニシリウム・ブレフェルディアナム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｂｒｅｆｅｌｄｉａｎｕｍ、旧名：ユーペニシリウム・ブレフェルディアナム（Ｅｕｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｂｒｅｆｅｌｄｉａｎｕｍ））、ユーペニシリウム・ジャバニカム（Ｅｕｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｊａｖａｎｉｃｕｍ、例えばＡＦＴＯＬ−ＩＤ４２９株）、ユーペニシリウム・リモサム（Ｅｕｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｌｉｍｏｓｕｍ、例えばＡＦＴＯＬ−ＩＤ２０１４株）、ペニシリウム・ジャンシネラム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｊａｎｔｈｉｎｅｌｌｕｍ、例えばＺｈ９Ａ株）およびペニシリウム・エスピー（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｓｐ．、例えばＰＳＦ３０株、ＲＡ１０２株、ＲＡ４０３株、ＮＡ−４株（ＮＩＴＥ  Ｐ−０１７８４））等が例示できるが、ペニシリウム・ブレフェルディアナムまたはペニシリウム・エスピー  ＮＡ−４株がより好ましい。ペニシリウム・ブレフェルディアナム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｂｒｅｆｅｌｄｉａｎｕｍ）としては、ペニシリウム・ブレフェルディアナム（ＮＢＲＣ  ３１７３０）、ペニシリウム・ブレフェルディアナム（ＮＢＲＣ  ３１７３１）、ペニシリウム・ブレフェルディアナム（ＮＢＲＣ  ６０９１）、ペニシリウム・ブレフェルディアナム（ＮＢＲＣ  ７００３）、ペニシリウム・ブレフェルディアナム（ＮＢＲＣ  ８３９３）、ペニシリウム・ブレフェルディアナム（ＮＢＲＣ  １０６９２９）、ユーペニシリウム・ブレフェルディアナム  Ｍ−２１６６株（Ｅｕｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｂｒｅｆｅｌｄｉａｎｕｍ、ＦＥＲＭ  Ｐ−１１０４）またはユーペニシリウム・ブレフェルディアナム  ＴＺ−１６株等を挙げることができる。これらのペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属の真菌のなかでも、ペニシリウム・エスピー（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｓｐ．）ＮＡ−４株（ＮＩＴＥ  Ｐ−０１７８４）がより好ましい。なお、上記菌株において、自然的または人工的手段によって変異させて得られ、且つＦｅを集積できる変異体もまた、本発明に用いられる。
【００２０】
本発明に係る方法では、Ｆｅを選択的に集積でき、特に希土類元素に比べて多量のＦｅを菌体内に集積することができる微生物を用いる。このため、微生物をＦｅと希土類元素との混合物（例えば、磁石溶解液）に接触させると、Ｆｅと希土類元素とを効率よく分離し、また、接触後の混合物には希土類元素が残り、希土類元素を効率よく回収できる。さらには、Ｆｅを微生物菌体から分離・精製することによって、Ｆｅもまた回収することができる。したがって、Ｆｅを含むネオジム磁石の生産時に発生する磁石粉末、屑および不良スクラップ、ならびにネオジム磁石から、目的とする希土類元素をリサイクルできる。
【００２１】
ここで、微生物が希土類元素に比べて多量のＦｅを集積する場合の、Ｆｅの集積能は、特に制限されない。すなわち、本発明の微生物は、希土類元素よりも優先してＦｅを集積すればよい。具体的には、希土類元素よりも優先してＦｅを集積する性質（選択性）は、式（１）で評価できる。
【００２２】
【数１】
2015227482.tif 000003
【００２３】
式１において、Ｆｅ１またはＮｄ１はそれぞれ、下記の条件で微生物によるＦｅ集積を行う前の反応液中のＦｅまたはＮｄの物質量（モル）を、Ｆｅ２またはＮｄ２はそれぞれ、微生物によるＦｅ集積後の反応液中のＦｅまたはＮｄの物質量（モル）である。
【００２４】
微生物として真菌を用いる場合は、Ｆｅと希土類元素とを含むＰＤＢ培地中（ｐＨ２．５、２７℃）で１６８時間培養する。培養前後での反応液中のＦｅおよびＮｄの物質量を誘導結合プラズマ発光分光分析法により求め、式（１）で表わされるＮｄ／Ｆｅの選択性を算出すればよい。また、微生物としてコーネラ属やメソリゾビウム属等の細菌を用いる場合は、Ｆｅと希土類元素とを含む生理食塩水中（ｐＨ２．５、３５℃）で１時間、Ｆｅを集積させ、式（１）で表わされるＮｄ／Ｆｅの選択性を算出すればよい。
【００２５】
本発明においては、式（１）で表わされるＮｄ／Ｆｅの選択性が、８０％〜１００％である微生物を用いることが好ましい。式（１）で表わされるＮｄ／Ｆｅの選択性が、９０％〜１００％である微生物を用いることがより好ましく、さらに好ましくは９５％〜１００％であり、特に好ましくは９８％超１００％以下である。
【００２６】
微生物の培養方法は、当該微生物が生育・増殖できるものであれば、いずれのものであってよい。例えば、本発明の微生物の培養に使用する培地は、固体または液体培地のいずれでもよく、また、使用する微生物が資化しうる炭素源、適量の窒素源、無機塩およびその他の栄養素を含有する培地であれば、合成培地または天然培地のいずれでもよい。通常、培地は、炭素源、窒素源および無機物を含む。
【００２７】
微生物の培養において使用できる炭素源としては、使用する菌株が資化できる炭素源であれば特に制限されない。具体的には、微生物の資化性を考慮して、グルコース、フラクトース、セルビオース、ラフィノース、キシロース、マルトース、ガラクトース、デンプン、デンプン加水分解物、糖蜜、廃糖蜜等の糖類、肉エキス、ペプトン、カゼイン、カゼイン−ペプトン、麦、米等の天然物、グリセロール、メタノール、エタノール等のアルコール類、酢酸、グルコン酸、ピルピン酸、クエン酸等の脂肪酸類などが挙げられる。上記炭素源は、培養する微生物による資化性を考慮して適宜選択される。また、上記炭素源を１種または２種以上選択して使用することができる。
【００２８】
また、微生物の培養において使用できる窒素源としては、肉エキス、ペプトン、ポリペプトン、酵母エキス、大豆加水分解物、大豆粉末、カゼイン、ミルクカゼイン、カザミノ酸、グリシン、グルタミン酸、アスパラギン酸等の各種アミノ酸、コーンスティープリカー、その他の動物、植物、微生物の加水分解物等の有機窒素源；アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウムなどのアンモニウム塩、硝酸ナトリウムなどの硝酸塩、尿素等の無機窒素源などが挙げられる。上記窒素源は、培養する微生物による資化性を考慮して適宜選択される。また、上記窒素源を１種または２種以上選択して使用することができる。
【００２９】
本発明において使用できる無機物としては、マグネシウム、マンガン、カルシウム、ナトリウム、カリウム、銅、鉄（Ｆｅ）および亜鉛などの、リン酸塩、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、塩化物等のハロゲン化物などが挙げられる。ポテトエキスなどの植物エキスを用いても良い。上記無機物は、培養する微生物による資化性を考慮して適宜選択される。また、上記無機物を１種または２種以上選択して使用することができる。また、培地中に、必要に応じて、植物油、界面活性剤等を添加してもよい。
【００３０】
微生物に効率よくＦｅを集積させるあるいは微生物の選択性を維持するためには、培地中にＦｅを添加することが好ましい。Ｆｅの添加量は、特に制限されず、培養する微生物による選択性などを考慮して適宜選択されうる。具体的には、Ｆｅを、金属換算で、培地１Ｌ中に１〜１００ｍｇ、より好ましくは５〜５０ｍｇの濃度で添加することが好ましい。このような添加量であれば、微生物は、高い選択性を維持できる。
【００３１】
微生物の培養は、通常の方法によって行える。例えば、微生物の種類によって、好気的条件下または嫌気的条件下で、微生物を培養する。前者の場合には、微生物の培養は、振とうあるいは通気攪拌などによって行われる。また、培養条件は、培地の組成や培養法によって適宜選択され、本発明の微生物が増殖できる条件であれば特に制限されず、培養する微生物の種類に応じて適宜選択されうる。真菌の場合、培養温度が、好ましくは２０〜３５℃、より好ましくは２５〜３２℃である。細菌の場合、培養温度が、好ましくは２０〜４０℃、より好ましくは２５〜３８℃である。また、培養に適当な培地のｐＨは、好ましくは２．０〜８．０、より好ましくは２．５〜６．５、更に好ましくは３．０〜５．０である。本発明に係る希土類の分離方法においては、原料に酸を加え、Ｆｅおよび希土類元素を含む液を調製する。酸性領域で生育でき、かつ金属耐性のある微生物であれば、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中においても生存し、Ｆｅを集積し得る可能性が高い。従って、酸性領域で生育できる微生物が好ましい。
【００３２】
［Ｆｅおよび希土類元素を含む液］
本発明にかかる希土類元素の分離方法おいては、Ｆｅおよび希土類元素を含む液に微生物を接触させ、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅを低減する。希土類元素としては、ネオジム磁石に含まれるネオジム、ジスプロシウム、サマリウムのほかにも、セリウム、プラセオジム、テルビウムなどのランタノイド、または、スカンジウムもしくはイットリウムであっても良い。これらの希土類元素と、Ｆｅとを含む液に微生物を接触させることにより、Ｆｅを微生物に集積し、液中のＦｅを低減することができる。Ｆｅおよび希土類元素を含む液の調製には、希土類磁石の生産時に発生する磁石粉末、屑および不良スクラップ、使用済みの希土類磁石（回収製品）などが使用されるが、これらに限定されない。これらＦｅおよび希土類元素を含む原料（以下、単に「原料」とも称する。）からＦｅおよび希土類元素を含む液を調製する方法について、以下に説明する。
【００３３】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液の調製において使用される原料は、Ｆｅおよび希土類元素を含むものであれば特に制限されない。
【００３４】
本明細書においては、希土類磁石の生産時に発生する研削粉などの磁石粉末、屑および不良スクラップ、使用済みの希土類磁石（回収製品）などの処理対象物を原料として調製されるＦｅおよび希土類元素を含む液を、磁石溶解液と称する。従って、本発明の一実施形態は、磁石溶解液に微生物を接触させ、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅを低減する工程を含む、希土類元素の分離方法である。
【００３５】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液の調製に際しては、Ｆｅおよび希土類元素を含む原料（例えば、処理対象物）を粉砕してもよい。Ｆｅおよび希土類元素を含む液の調製に際して、原料を粉砕し、粒径を小さくした後に酸処理をすることで、希土類が効率的にイオン化され、希土類元素の収率が向上し得る。なお、上記メカニズムはあくまで推定であり、本発明の技術的範囲をなんら制限するものではない。
【００３６】
原料の粉砕方法は特に制限されず、従来公知の方法を用いればよい。具体的には、ボールミル、サンドミル、振動ミル、ジェットミル、ピンミル、ミキサーなどが挙げられる。粉砕方法は湿式でも乾式でもよい。湿式ボールミルにはシクロヘキサンなどを用いることができる。
【００３７】
粉砕した原料は、篩を用い、所望の粒径に分級してもよい。粉砕した原料の粒径は、例えば、１０〜１０００μｍの範囲であり、好ましくは２０〜５００μｍの範囲である。
【００３８】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液の調製に際しては、原料を焼成することが好ましい。未焼成の原料からであっても、本発明に係る方法を採用することにより、Ｆｅと希土類元素とを分離することは可能である。しかしながら、焼成によってＦｅを酸化することにより、後の工程において酸を加えた際、酸難溶性の酸化鉄を分離でき、液中に溶解しているＦｅ量を減らすことができる。原料を焼成する場合、焼成温度は任意に設定できるが、例えば７００℃〜１２００℃であり、好ましくは７５０℃〜１０００℃である。保持時間は焼成温度との関係で任意に調整すればよいが、例えば０．２時間〜５時間、好ましくは０．５時間〜２時間である。焼成には電気炉等の従来公知の手段を使用すればよい。焼成は大気中で行っても良いが、酸化性ガス雰囲気下で行っても良い。
【００３９】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液は、任意に粉砕、分級および／または焼成された原料に酸を加えることで調製することができる。加える酸としては硫酸、硝酸、炭酸、塩酸などの無機酸；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ｎ−ヘキサン酸、ｎ−ヘプタン酸、ｎ−オクタン酸、安息香酸、サリチル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、フタル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、乳酸などの有機酸；等を用いることができるが、好ましくは硫酸、硝酸または塩酸であり、硫酸が特に好ましい。これらの酸を複数組み合わせて使用しても良い。
【００４０】
酸と原料との混合物（スラリー）のｐＨが１未満であれば、原料に対する酸の添加量は問わない。例えば、酸として硫酸を用いる場合、０．１モル／Ｌ〜５モル／Ｌ、好ましくは０．３モル／Ｌ〜２モル／Ｌの硫酸溶液、好ましくは硫酸水溶液が採用される。この硫酸溶液を、原料中の１モルのＦｅに対して０．５Ｌ〜３５Ｌ、好ましくは１Ｌ〜１０Ｌ添加する。
【００４１】
スラリーを５０℃〜９０℃、好ましくは６０℃〜８０℃で３時間〜２０時間、好ましくは５時間〜１０時間保持する。これにより、原料中の希土類元素および一部（または全部）のＦｅが溶解する。保持している間、スラリーを攪拌または振とうしてもよい。保持後、スラリーに不溶な残渣を、例えば、ろ過や遠心分離等の任意の手段によって分離しても良い。
【００４２】
こうして得られたＦｅおよび希土類元素を含む液を、任意に希釈して本発明に係る方法に用いることができる。
【００４３】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅの量は特に制限されない。具体的には、例えば、Ｆｅが、金属換算で、Ｆｅおよび希土類元素を含む液全体に対して１００ｍｇ／Ｌ以下である。５０ｍｇ／Ｌ以下になるように存在することが好ましく、より好ましくは３０ｍｇ／Ｌ以下である。Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅの量が１００ｍｇ／Ｌ以下であることにより、微生物の生育が阻害されることなくＦｅが集積される。なお、本発明に係るＮＡ−４株は、特に、Ｆｅが高濃度の環境であっても生育・増殖が阻害されないという点において優れている。Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅの量は、作業効率の観点から、１ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましく、５ｍｇ／Ｌ以上であることがより好ましく、８ｍｇ／Ｌ以上になるように存在することが更に好ましい。Ｆｅの量が上記範囲となるように、培地や生理食塩水等により、希土類元素を含む液を任意に希釈しても良い。
【００４４】
また、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中の希土類元素の量は特に制限されない。具体的には、例えば、ネオジムが、金属換算で、Ｆｅおよび希土類元素を含む液全体に対して５〜５００ｍｇ／Ｌ、好ましくは１０〜３００ｍｇ／Ｌになるように存在する。また、ジスプロシウムをはじめとする他の希土類元素の量もまた特に制限されない。例えば、他の希土類元素が、金属換算で、Ｆｅおよび希土類元素を含む液全体に対して、１〜１００ｍｇ／Ｌ、好ましくは５〜５０ｍｇ／Ｌになるように存在することが好ましい。このような量であれば、希土類元素を含む液中で微生物を培養した場合であっても、生育・増殖を阻害されることなく、Ｆｅを効率よく集積できる。
【００４５】
Ｆｅを低減する工程においては、Ｆｅおよび希土類元素を含む液のｐＨが３．５以下であることが好ましい。従って、Ｆｅおよび希土類元素を含む液のｐＨを３．５以下に調整した後に、Ｆｅを低減する工程に用いても良い。Ｆｅおよび希土類元素を含む液のｐＨは、微生物の生育の観点から、例えば１．５以上である。Ｆｅおよび希土類元素を含む液のｐＨは、１．８〜３．０であることがより好ましく、２．０以上３．０未満であることが更に好ましく、２．０を超えて３．０未満であることが特に好ましい。アルカリ処理によって難溶性の鉄塩を析出させてＦｅを低減する場合、通常はｐＨが５．０程度になるまでアルカリを加える。本発明においては、ｐＨを３．５以下にすることで、アルカリ使用量を抑えることができる。また、ｐＨが３．５以下であれば、希釈によってｐＨを調整する場合も反応ボリュームが過剰に大きくならない。
【００４６】
ｐＨの調整は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等のアルカリを添加したり、Ｆｅおよび希土類元素を含む液を適当な溶媒（例えば、水や培地）で希釈したりすることによって行えばよい。また、これらの手段を組み合わせてｐＨを調整してもよい。Ｆｅおよび希土類元素を含む液を適当な溶媒（例えば、水、生理食塩水、培地）で希釈することによってｐＨ調整を行うことが、アルカリ使用量削減の観点から好ましい。Ｆｅおよび希土類元素を含む液中で真菌を培養する場合、希釈を培地で行うことで、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中での培養効率を向上できるという点で好ましい。
【００４７】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液のｐＨを上げると、難溶性の鉄塩（例えば水酸化鉄）が析出することがある。難溶性の鉄塩が析出した場合は、例えば、ろ過や遠心分離等の手段によって、これらの難溶性の鉄塩を任意に分離して取り除いても良い。
【００４８】
［Ｆｅを低減する工程］
本発明に係る方法においては、上述の方法により調製したＦｅおよび希土類元素を含む液に微生物を接触させ、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅを低減する工程を含む（以下、単に「Ｆｅを低減する工程」とも称する）。Ｆｅおよび希土類元素を含む液に微生物を接触させる方法は、特に制限されない。例えば、Ｆｅおよび希土類元素を含む液に微生物を加えて攪拌または振とうする、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中で微生物を培養する、または固定化した菌体にＦｅおよび希土類元素を含む液を接触させる、などの方法が採用できる。これらの方法を複数組み合わせて用いても良い。
【００４９】
本発明の一実施形態では、Ｆｅを低減する工程は、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中で、微生物を培養することによって行われる。コーネラ属（例えば、コーネラ・エスピー  ＲＤ１７９５）、メソリゾビウム属（例えば、メソリゾビウム・エスピー  ＲＤ１７８０）、およびペニシリウム属（例えば、ペニシリウム・エスピー  ＮＡ−４株）は、ｐＨ３．５以下の酸性条件下であっても、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅを集積し得る。従って、アルカリ使用量を抑えつつ、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅを効率的に低減できる。
【００５０】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液中で微生物を培養する場合、Ｆｅおよび希土類元素を含む液が、微生物の培養に用いる培地成分を含むことが好ましい。例えば、微生物としてペニシリウム属の真菌を用いる場合、Ｆｅおよび希土類元素を含む液をＰＤＢ培地で希釈し、真菌の培養に用いればよい。培地による希釈率は、任意のｐＨになるように行えばよく、用いる培地のｐＨによっても異なるが、通常は５倍〜１０００倍希釈程度である。
【００５１】
ペニシリウム属をはじめとする真菌をＦｅおよび希土類元素を含む液中で培養する場合、上述の窒素源を含む培地を用いることが、Ｆｅの選択性の観点から好ましい。培地全量中の窒素源の量は、好ましくは０．２〜２．０％（ｗ／ｖ）程度である。
【００５２】
上記のように調製したＦｅおよび希土類元素を含む液に、微生物を加え、培養を行う。加える微生物の量は特に制限されないが、例えば１白金耳程度である。なお、後述する前培養後の微生物を用いても良い。微生物の培養条件は、ｐＨの範囲を除き、上述の培養条件が参照される。すなわち、培養温度は、真菌の場合、好ましくは２０〜３５℃、より好ましくは２５〜３２℃である。細菌の場合、培養温度は好ましくは２０〜４０℃、より好ましくは２５〜３８℃である。Ｆｅおよび希土類元素を含む液中での培養時間は、特に制限されず、培養する微生物の種類、培地の量等を考慮し、任意に設定すればよい。通常は、培養時間は、１００〜３００時間、好ましくは１５０〜２５０時間である。Ｆｅを低減する工程においては、Ｆｅおよび希土類元素を含む液について上述したｐＨの範囲で培養を行う。
【００５３】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液に微生物を接触させた後、Ｆｅを集積した微生物を、希土類元素を含む液から分離する。分離は、例えば、ろ過や遠心分離等によって行えばよい。ろ過によって微生物を分離する場合、ろ過滅菌用のフィルター等、微生物を通過しない孔径０．２μｍ程度の膜を用いればよい。希土類元素を含む液からＦｅを集積した微生物を分離することで、Ｆｅを希土類元素から分離できる。分離後の微生物を水などの適当な溶媒で洗浄し、洗浄液を回収することにより、希土類元素の回収率を高めることもできる。
【００５４】
Ｆｅおよび希土類元素を含む液中での培養は、複数回（例えば、２〜２０回）繰り返し行っても良い。すなわち、培養後、微生物を分離した後の処理液に、再度微生物および任意に補充用の培地成分を添加し、Ｆｅを低減する工程を再度行う。Ｆｅおよび希土類元素を含む液中での培養を複数回行うことで、液中のＦｅをより低減することができる。
【００５５】
Ｆｅを低減する工程は、Ｆｅおよび希土類元素を含む液に、前培養した微生物を添加することによって行ってもよい。すなわち、本発明に係る方法の一実施形態は、Ｆｅを低減する工程の前に、微生物を前培養する工程をさらに含む。前培養する工程を含むことで、Ｆｅを低減する工程に供する菌数を増やすことができ、Ｆｅを低減する工程の時間が短縮され得る。
【００５６】
前培養の条件についても、上述の培養条件が参酌される。前培養の時間は、培養する微生物の種類等によって任意に設定すればよいが、例えば２４〜５００時間、好ましくは３６〜４００時間である。前培養後、Ｆｅを低減する工程に供する菌量は任意に設定できるが、例えば、Ｆｅおよび希土類元素を含む液中１×１０３〜１×１０９ＣＦＵ／ｍＬとなる菌量である。また、前培養時に菌が生理的に良好な状態である対数増殖期に達したものを供することが好ましい。細菌の濃度は、例えば濁度測定（ＯＤ６００など）等の手段によっても評価できる。
【００５７】
固定化した菌体にＦｅおよび希土類元素を含む液を接触させる場合は、微生物を担体に固定化し、Ｆｅおよび希土類元素を含む液を通液するタンク内にこの担体を設置することによって構築することができる。また、制御装置、ポンプ、各種センサー等を設置してもよい。ここで、また、微生物を固定化する担体としては、微生物を固定化することができるものであれば特に制限されず、一般的に微生物を固定化するのに使用される担体が同様にしてあるいは適宜修飾されて使用される。例えば、アルギン酸、ポリビニールアルコール、ゲランガム、アガロース、セルロース、デキストラン等のゲル状物質に包括固定する方法や、ガラス、活性炭、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、木材、シリカゲル等の表面に吸着固定する方法などが使用できる。
【００５８】
また、微生物を担体に固定化する方法もまた特に制限されず、一般的な微生物の固定化方法が同様にしてあるいは適宜修飾されて使用される。例えば、微生物の培養液を担体に流し込むことによる固定化法、アスピレーターを用いて担体を減圧下におき、微生物の培養液を担体に流し込むことによる固定化法、および菌株の培養液を滅菌した培地と担体との混合物に流し込み、振とう培養し、上記混合物から取り出した担体を自然乾燥する方法などが挙げられる。
【００５９】
微生物によるＦｅの集積は、回分式、半回分式、連続式などの任意の様式により行うことができる。また、Ｆｅおよび希土類元素を含む液の温度は、特に制限されないが、Ｆｅの選択性を考慮すると、２０〜３５℃程度、より好ましくは２５〜３２℃程度に調整して、処理することが好ましい。当該処理を複数回繰り返し行っても良い。
【００６０】
上記工程によってＦｅおよび希土類元素を含む液中のＦｅを低減した後、処理後の液から希土類元素を分離、精製してもよく、その方法も特に制限されない。例えば、上記処理を行った液をイオン交換樹脂法（固−液抽出法）や溶媒抽出法（液−液抽出法）等の、従来公知の方法を単独または組み合わせて用いて精製する方法が挙げられる。
【００６１】
［ペニシリウム・エスピー  ＮＡ−４株］
本発明の第二の態様は、ペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属に属し、Ｆｅを選択的に集積する微生物、該微生物の継代培養した子孫、または該微生物に由来する突然変異体に関する。かような微生物は、本発明の第一の態様に好適に用いられうる。
【００６２】
本態様に係る真菌は、以下のスクリーニング法により、横須賀市夏島町１番地日産自動車（株）敷地内の土壌から採取した試料から単離した。すなわち、適当量の試料（土壌）を純水中で希釈し、実施例１に記載の方法で作製された一次スクリーニング用寒天培地（ｐＨ：６．５）に塗抹し、この寒天培地を２７℃で７〜２８日間培養して、一次スクリーニングを行った。一次スクリーニングによって、高濃度Ｆｅ存在下でも増殖可能な菌株が得られた。
【００６３】
次に、以下のようにして二次スクリーニングを行った。すなわち、実施例１に記載の方法で作製された、無菌処理済みの二次スクリーニング用液体培地（５０ｍｌ）中に、上記一次スクリーニングで純化した各単離菌を白金耳で１白金耳ずつ接種し、２７℃で７日間振とう培養した。さらに、以下の方法にしたがって、培養上清中に残存する鉄（Ｆｅ）、ネオジム（Ｎｄ）およびジスプロシウム（Ｄｙ）濃度を測定し、培養上清中のＦｅ濃度が初濃度から減少し、ＮｄおよびＤｙの初濃度からの減少量が小さかった菌を候補菌として選別した。このようにしてＦｅを効率的に集積し、希土類元素（ＮｄまたはＤｙ）を集積しない菌株（Ｆｅを選択的に集積する菌株）をスクリーニングした。その結果、Ｆｅを選択的に集積する菌株を単離（分離）した。
【００６４】
なお、上記スクリーニング方法において、培養上清中に残存する鉄（Ｆｅ）、ネオジム（Ｎｄ）およびジスプロシウム（Ｄｙ）濃度は、下記測定方法に従って測定する。スクリーニングする菌株を接種、培養した後の培地１ｍｌを遠心式フィルタリングユニットに入れ、遠心分離（８０００ｒｐｍ、４℃、１０分間）することによって、ろ液を得る。ろ液中のＦｅ、ＮｄおよびＤｙの定量分析を誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ／エスアイアイ・ナノテクノロジー社製  誘導結合プラズマ発光分光分析装置  ＳＰＳ−１７００  ＨＶＲ）により行った。標準直線は、誘導結合プラズマ発光分光分析用の硝酸ジスプロシウム溶液（和光純薬製）、誘導結合プラズマ発光分光分析用の硝酸ネオジム溶液（和光純薬製）、誘導結合プラズマ発光分光分析用の硝酸鉄溶液（和光純薬製）を使用して作製した。
【００６５】
以下、上記で単離した真菌の分類学的性質を説明する。
【００６６】
当該単離した菌株について、１８Ｓ  ｒＤＮＡと２６／２８Ｓ  ｒＤＮＡの内部転写スペーサー（Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｔｒａｎｓｃｒｉｂｅｄ  Ｓｐａｃｅｒ；ＩＴＳ）領域、および２６／２８Ｓ  ｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域の塩基配列を決定した。決定された単離微生物のＩＴＳ領域のｒＤＮＡの塩基配列を下記配列番号：１に、Ｄ１／Ｄ２領域のｒＤＮＡの塩基配列を下記配列番号：２に示す。
【００６７】
【化１】
2015227482.tif 000004
【００６８】
【化２】
2015227482.tif 000005
【００６９】
単離した微生物のｒＤＮＡ  ＩＴＳ領域の塩基配列と、既知の種々の微生物のｒＤＮＡ  ＩＴＳ領域の塩基配列との相同性を比較した。また、単離した微生物のｒＤＮＡ  Ｄ１／Ｄ２領域の塩基配列と、既知の種々の微生物のｒＤＮＡ  Ｄ１／Ｄ２領域の塩基配列との相同性を比較した。
【００７０】
その結果、単離した微生物は、ペニシリウム・ブレフェルディアナム（Ｅｕｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｂｒｅｆｅｌｄｉａｎｕｍ）ＴＺ−１６株とＩＴＳ領域の塩基配列が完全に一致した。さらに、単離した微生物は、ユーペニシリウム・ジャバニカム（Ｅｕｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｊａｖａｎｉｃｕｍ）ＡＦＴＯＬ−ＩＤ４２９株、およびユーペニシリウム・リモサム（Ｅｕｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｌｉｍｏｓｕｍ）ＡＦＴＯＬ−ＩＤ２０１４株とＤ１／Ｄ２領域の塩基配列が完全に一致した。上記３種のユーペニシリウム属の微生物の培養性状と形態的特徴の情報（ピット（Ｐｉｔｔ），Ｊ．Ｉ．（１９７９），“ペニシリウム属ならびに、そのテレオモルフ世代ユーペニシリウムおよびタラロマイセス（Ｔｈｅ  ｇｅｎｕｓ  Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ｔｅｌｅｏｍｏｒｐｈｉｃ  ｓｔａｔｅｓ  Ｅｕｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ａｎｄ  Ｔａｌａｒｏｍｙｃｅｓ）”，アカデミックプレス，ロンドン、ならびに、ウエダ（Ｕｅｄａ），Ｓ．（１９９５），“マイコサイエンス（Ｍｙｃｏｓｃｉｅｎｃｅ）”，３６：４５１−４５４）とを、単離した微生物と比較した結果、単離した微生物は、ペニシリウム・ブレフェルディアナム（（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｂｒｅｆｅｌｄｉａｎｕｍ）、旧名：ユーペニシリウム・ブレフェルディアナム（Ｅｕｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｂｒｅｆｅｌｄｉａｎｕｍ））の特徴に類似していると考えられ、ペニシリウム・ブレフェルディアナムの近縁種であるペニシリウム・エスピー（（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｓｐ．）であると推定された。
【００７１】
以下に、当該単離した微生物に関する、培養的・形態的性質および生理学的・化学分類学的性質を記載する。
【００７２】
１．培養的・形態的性質
形態観察には、以下を用いた。
顕微鏡：      実体顕微鏡ＳＺＨ１０（オリンパス社製）、光学顕微鏡ＢＸ５１（微分干渉観察、オリンパス社製）
マウント液：  ラクトフェノール液、ラクトフェノールコットンブルー液。
【００７３】
１−１．ツアペック酵母エキス寒天（Ｃｚａｐｅｋ  Ｙｅａｓｔ  ｅｘｔｒａｃｔ  Ａｇａｒ；ＣＹＡ）培地（２５℃、１週間）における培養的・形態的性質
【００７４】
【表１】
2015227482.tif 000006
【００７５】
１−２．ツアペック酵母エキス寒天（Ｃｚａｐｅｋ  Ｙｅａｓｔ  ｅｘｔｒａｃｔ  Ａｇａｒ；ＣＹＡ）培地（３７℃、１週間）における培養的・形態的性質
【００７６】
【表２】
2015227482.tif 000007
【００７７】
１−３．麦芽エキス寒天（Ｍａｌｔ  Ｅｘｔｒａｃｔ  Ａｇａｒ；ＭＥＡ）培地（２５℃、１週間、ただし微視的観察（テレオモルフおよびアナモルフの形態学的性質）は４週間）における培養的・形態的性質
【００７８】
【表３】
2015227482.tif 000008
【００７９】
１−４．グリセロール硝酸塩寒天（Ｇ２５Ｎ）培地（２５℃、１週間）における培養的・形態的性質
【００８０】
【表４】
2015227482.tif 000009
【００８１】
２．生理学的・化学分類学的性質
単離した微生物を、ＰＤＡ培地で前培養し、ＰＤＡ培地の中央部に接種し、２５℃で１週間培養した場合のコロニー径を表５に示す。
【００８２】
【表５】
2015227482.tif 000010
【００８３】
至適生育ｐＨは、試験を実施した範囲内ではｐＨ４〜５付近であると考えられた。
【００８４】
３．単離された真菌の寄託
上述の手法により単離された真菌は、Ｆｅおよび希土類元素が共存する液中において、鉄（Ｆｅ）を選択的に集積できる。
【００８５】
単離された微生物は、その諸性質から新規な微生物であると判断した。本菌株をペニシリウム・エスピー（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｓｐ．）ＮＡ−４株（以下、単に「ＮＡ−４株」とも称する）と命名した。また、このＮＡ−４株は、平成２５年１２月２４日付で、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（千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８）に寄託されており、その受託番号は、ＮＩＴＥ  Ｐ−０１７８４である。
【００８６】
なお、上記菌株において、自然的または人工的手段によって変異させて得られ、且つＦｅを集積できる変異体もまた、希土類元素よりも優先してＦｅを集積する限り、本発明に包含される。ここで、「変異体」とは、例えば、少なくとも１個の塩基またはアミノ酸の置換、挿入または欠失に起因して、遺伝子組成が親株のものと異なる菌株をいう。なお、上記「少なくとも１個の塩基またはアミノ酸の置換、挿入または欠失」とは、Ｆｅを選択的に集積する性質に実質的に影響を及ぼさない塩基またはアミノ酸の置換、欠失、付加または挿入を意味する。本発明の変異体は、自然発生的にも生成しても、あるいは、公知の方法によって生成してもよい。後者の場合の方法は、特に制限されないが、例えば、変異体は、例えば、化学的突然変異（例えば、Ｎ−メチル−Ｎ’−ニトロ−Ｎ−ニトロソグアニジン（ＮＴＧ）等の化学的変異剤の使用）、トランスポゾンまたは放射線もしくは紫外線照射による等の、突然変異誘発法によって得られる。さらに、本発明の変異体は、組換核酸配列を有する組み換え体であってもよい。例えば、変異体は、別の核酸配列（例えば、形質転換されたか、形質導入されたか、または他にその親株の細胞中に挿入された配列）を保有する株であり得る。上記別の核酸配列は、Ｆｅ選択性を発揮するように発現するポリペプチドをコードしてもよい。あるいは、上記別の核酸配列は、細胞生理学を変更し得る核酸配列（例えば、アンチセンス、リボザイム、または任意の他の核酸配列）をコードしていてもよい。または、核酸は、内因性遺伝子に挿入されて上記内因性遺伝子の機能を変更（強化または破壊）するものであってもよい。例えば、挿入された核酸は、内因性遺伝子を不活化するノックアウト構築物、または内因性遺伝子の転写を増加する人工エンハンサーまたはプロモーターでありうる。
【実施例】
【００８７】
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。
【００８８】
実施例１：  ＮＡ−４株の単離
ＮＡ−４株は、横須賀市夏島町１番地日産自動車（株）敷地内の土壌から採取した試料から単離した。すなわち、適当量の試料（土壌）を純水中で希釈し、以下の方法で作製された一次スクリーニング用寒天培地（ｐＨ：３．５）に塗抹し、この寒天培地を２７℃で７〜２８日間培養して、一次スクリーニングを行った。なお、培地のｐＨ調節には硫酸および水酸化ナトリウムを用いた。
【００８９】
＜一次スクリーニング用寒天培地の作製方法＞
以下のようにして、ポテトデキストロース寒天培地（組成：ポテトエキス  ０．４％（ｗ／ｖ）、ブドウ糖  ２％（ｗ／ｖ）、寒天  １．５％（ｗ／ｖ））（ＰＤＡ培地）を調製した。すなわち、脱イオン水１Ｌに、ポテトエキス４ｇおよびブドウ糖２０ｇを溶解し、この溶液を２００ｍｌずつに分けた。この培地溶液に対し、培地溶液中のＤｙ含有量が０．１ｍＭ、１ｍＭ、３ｍＭ、６ｍＭとなるように硫酸ジスプロシウム（ＩＩＩ）八水和物（添川理化学社製）を添加し、希釈系列のある溶液を作製した。次に、これに、各々寒天１．５％（ｗ／ｖ）を添加して、別々に高圧滅菌したものをシャーレに分注して平板培地とした。
【００９０】
次に、寒天培地（Ｄｙ含有量１ｍＭ）上に形成されたコロニーを釣菌し、寒天培地（Ｄｙ含有量１ｍＭ）に再塗抹した。この操作を数回繰り返して菌株を純化した。このような一次スクリーニングによって、高濃度Ｄｙ存在下でも増殖可能な真菌が得られた。
【００９１】
次に、以下のようにして二次スクリーニングを行った。すなわち、以下の方法で作製された、無菌処理済みの二次スクリーニング用液体培地（５０ｍｌ）中に、上記一次スクリーニングで純化した各単離菌を白金耳で１白金耳ずつ接種し、２７℃で７日間振とう培養した。さらに、以下の方法にしたがって、培養上清中に残存する鉄（Ｆｅ）、ネオジム（Ｎｄ）およびジスプロシウム（Ｄｙ）濃度を測定し、培養上清中のＦｅ濃度が初濃度から減少し、ＮｄおよびＤｙの初濃度からの減少量が小さかった菌を候補菌として選別した。このようにしてＦｅを効率的に集積し、希土類元素（ＮｄまたはＤｙ）を集積しない菌株（Ｆｅを選択的に集積する菌株）をスクリーニングした。
【００９２】
＜二次スクリーニング用培地の作製方法＞
脱イオン水１Ｌに、ポテトエキス４ｇおよびブドウ糖２０ｇを溶解し、ポテトデキストロース液体培地（組成：ポテトエキス  ０．４％（ｗ／ｖ）、ブドウ糖  ２％（ｗ／ｖ））（ＰＤＢ培地）をオートクレーブ滅菌した。次に、実施例２に記載の磁石溶液をろ過滅菌し、Ｆｅ含有量が０．１６ｍＭとなるようにＰＤＢ培地に溶液Ａを加え、二次スクリーニング用培地（ｐＨ２．５）を調製した。なお、培地のｐＨ調節には硫酸および水酸化ナトリウムを用いた。
【００９３】
なお、上記方法において、培養上清中に残存する鉄（Ｆｅ）、ネオジム（Ｎｄ）およびジスプロシウム（Ｄｙ）濃度は、下記測定方法に従って測定する。スクリーニングする菌株を接種、培養した後の培地１ｍｌを遠心式フィルタリングユニットに入れ、遠心分離（８０００ｒｐｍ、４℃、１０分間）することによって、ろ液を得る。ろ液中のＦｅ、ＮｄおよびＤｙの定量分析を誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ／エスアイアイ・ナノテクノロジー社製  誘導結合プラズマ発光分光分析装置  ＳＰＳ−１７００  ＨＶＲ）により行った。標準直線は、誘導結合プラズマ発光分光分析用の硝酸ジスプロシウム溶液（和光純薬製）、誘導結合プラズマ発光分光分析用の硝酸ネオジム溶液（和光純薬製）、誘導結合プラズマ発光分光分析用の硝酸鉄溶液（和光純薬製）を使用して作製した。
【００９４】
上記のスクリーニング方法で得られた微生物を、新規な微生物であると判断し、本菌株をペニシリウム・エスピー（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｓｐ．）ＮＡ−４株と命名した。このＮＡ−４株を、平成２５年１２月２４日付で、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（千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８）に受託番号ＮＩＴＥ  Ｐ−０１７８４として寄託した。
【００９５】
実施例２：  ＮＡ−４株による希土類元素の分離
＜Ｆｅおよび希土類元素を含む液の調製＞
処理対象物として磁石加工工程で発生した粒径７５〜１００μｍの研削粉を使用し、Ｆｅおよび希土類元素を含む液（磁石溶解液）を調製した。
【００９６】
研削粉の組成：  Ｆｅ：６５．４重量％，Ｎｄ：２４．２重量％，Ｄｙ：６．６重量％，Ｃｏ：２．３重量％，Ｂ：１．０重量％，Ａｌ：０．２５重量％，Ｃｕ：０．１８重量％，Ｚｒ：０．０４重量％
なお、研削粉の組成分析は、上述の誘導結合プラズマ発光分光分析法により行った。
【００９７】
電気炉を用いて、この研削粉を８００℃で１時間焼成した。
【００９８】
焼成後の研削粉を０．６５ｇ量り採り、０．５モル／Ｌの硫酸水溶液を５０ｍｌ加え、７０℃で８時間保持した。
【００９９】
反応後の液（以下、「溶液Ａ」とも称する。）のｐＨは０．６６であった。溶液Ａ中のＦｅ、ＮｄおよびＤｙの分析結果を表６に示す。
【０１００】
【表６】
2015227482.tif 000011
【０１０１】
０．５％（ｗ／ｖ）の酵母エキス（日本ベクトン・ディッキンソン社製）を含む、滅菌ＰＤＢ培地（日本ベクトン・ディッキンソン社製）を調製した（以下、「溶液Ｂ」とも称する。）。滅菌は１２１℃で１５分間、オートクレーブにより行った。
【０１０２】
１ｍｌの溶液Ａを４８ｍｌの溶液Ｂで希釈してｐＨを調整し、Ｆｅおよび希土類元素を含む液を得た。希釈後のｐＨは２．５であった。
【０１０３】
＜Ｆｅの集積と分離＞
図１に、本発明に係る方法による希土類元素の分離プロセスの一実施形態を示す。
【０１０４】
溶液Ｂで希釈した溶液Ａに対し、１ｍｌのＮＡ−４株を添加した。なお、ＮＡ−４株は、ＰＤＢ培地にて２７℃で７日間前培養したものを用いた。ＮＡ−４株を添加した溶液Ａを、２７℃で１週間振とう（１５０ｒｐｍ）培養し、ＮＡ−４株にＦｅを集積させた。
【０１０５】
培養後、メルクミリポア社製のフィルター（孔径０．２２μｍ）で微生物と処理液（Ｆｅを低減させた液）とを分離した。こうして得られた処理液中のＦｅ、ＮｄおよびＤｙの誘導結合プラズマ発光分光分析法による分析結果を表７に示す。
【０１０６】
実施例３：  バシラス目コーネラ属（Ｂａｃｉｌｌａｌｅｓ  Ｃｏｈｎｅｌｌａ）の細菌による希土類元素の分離
独立行政法人製品評価技術基盤機構バイオテクノロジーセンターより購入したコーネラ属の細菌であるコーネラ・エスピー（ＲＤ１７９５）を、滅菌ＹＡＳＭ０００２培地で前培養した。滅菌ＹＡＳＭ０００２培地の調製は、以下のように行った。すなわち、２．０ｇの硫酸アンモニウム、０．１ｇの塩化カリウム、０．５ｇのリン酸二水素カリウム、０．５ｇの硫酸マグネシウム・７水和物、０．０１ｇの硝酸カルシウム、および２．０ｇのトリプチックソイブロス（日本ベクトン・ディッキンソン社より購入）を１Ｌの純水に溶解し、オートクレーブにより滅菌して調製した。上記のように調製したＹＡＳＭ０００２培地中で、コーネラ・エスピー（ＲＤ１７９５）を３０℃で２週間振とう培養（１５０ｒｐｍ）した。
【０１０７】
前培養した菌体を８０００ｒｐｍで１０分間遠心分離して回収し、生理食塩水で洗浄した。
【０１０８】
溶液Ａの希釈を溶液Ｂではなく生理食塩水で行った以外は実施例２と同様の方法でＦｅおよび希土類元素を含む液（希釈後ｐＨ２．５）を調製し、洗浄した菌体１ｍｌを加えて３５℃で１時間振とう（１５０ｒｐｍ）した。
【０１０９】
その後、反応液を８０００ｒｐｍ（３６００ｇ）で１０分間遠心分離して上清を回収し、アズワン  ＧＤ／Ｘシリンジフィルタ（孔径０．２μｍ）で微生物と処理液とを分離した。こうして得られた処理液中のＦｅ、ＮｄおよびＤｙの誘導結合プラズマ発光分光分析法による分析結果を表７に示す。
【０１１０】
実施例４：  リゾビウム目メソリゾビウム属（Ｒｇｉｚｏｂｉａｌｅｓ  Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ）の細菌による希土類元素の分離
実施例３におけるコーネラ・エスピー（ＲＤ１７９５）を、独立行政法人製品評価技術基盤機構バイオテクノロジーセンターより購入したメソリゾビウム属の細菌であるメソリゾビウム・エスピー（ＲＤ１７８０）に変更した以外は、実施例３と同様の方法により処理液を得た。こうして得られた処理液中のＦｅ、ＮｄおよびＤｙの分析結果を表７に示す。
【０１１１】
比較例：  アルカリ処理による希土類元素の分離
５０ｍｌの溶液Ａに対して５．８ｍｌの５モル／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液を加えて、ｐＨを５に調整した。析出した難溶性塩を除去して得られた処理液中のＦｅ、ＮｄおよびＤｙの分析結果を表７に示す。
【０１１２】
【表７】
2015227482.tif 000012
【０１１３】
Ｆｅ、ＮｄおよびＤｙの分析結果に基づき、微生物による集積またはアルカリ処理前後におけるＦｅ、ＮｄおよびＤｙの残存率、およびＮｄ／Ｆｅの選択性を算出した。結果を表８に示す。なお、処理液中の残存率は、各元素について、処理前の物質量に対する処理後の物質量の比として算出した。比較例における「Ｎｄ／Ｆｅの選択性」は、アルカリ処理前後の反応液中のＦｅおよびＮｄの物質量から上記式（１）に基づいて算出した。
【０１１４】
【表８】
2015227482.tif 000013
【０１１５】
表８に示す通り、本発明によれば、アルカリの使用量を抑えつつ、効率的に希土類元素を分離することができる。
【０１１６】
また、本発明に係るペニシリウム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属の微生物は、Ｆｅを選択的に集積することができる。
【図１】
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【配列表】
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