(57)【要約】【課題】本願発明は、酒類粕原液を固液分離した分離液を培養用の液状培地として、および選択的に増殖させることが難しい光合成細菌の、短期間での、大量の増殖培養する方法を提供することを目的とする。【解決手段】希釈した光合成細菌に酒類粕原液を混合し、撹拌して凝集分離し、固液分離した分離液のｐＨを光合成細菌により調整すること、ＢＯＤを低減すること、ミキシング処理すること、遠心分離・濾過あるいは紫外線照射することの少なくとも一つの処理をすることにより得られた分離液を培養用の液状培地として用いて、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら、残存する光合成細菌を増殖培養する方法、添加した光合成細菌もしくは共生菌株を増殖培養する方法である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光合成細菌（１０の４乗〜１０の１３乗個／ｍＬ）を水で希釈し、希釈して得た光合成細菌処理水（１０の２乗〜１０の１２乗個／ｍＬ）に対して酒類粕７５ｖｏｌ％以下１ｖｏｌ％以上を混合し、攪拌しながら凝集分離を生じせしめて凝集分離液とし、固液分離装置を用いてこの凝集分離液を固形物と分離液とに固液分離して得られる光合成細菌の培養用の液状培地。
【請求項２】
希釈して得た光合成細菌処理水（１０の２乗〜１０の１２乗個／ｍＬ）に対して請求項１の分離液７５ｖｏｌ％以下１ｖｏｌ％以上を、回転数１０００〜５０００ｒｐｍの攪拌機を用いて、空気を取り込みながら激しく撹拌し、ｐＨが６．０以下に下がらないまで投入するミキシング処理して得られる光合成細菌の培養用の液状培地。
【請求項３】
請求項２に記載のミキシング処理して得られるミキシング液を、さらに固液分離装置を用いて、固形物と分離液とに固液分離して得られる光合成細菌の培養用の液状培地。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の分離液に対して濾過及び／又は紫外線照射して得られる光合成細菌の培養用の液状培地。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の液状培地に対して０．５〜７５ｇ／リットルのゼラチンペプトン及び／又は０〜７５ｇ／リットルの無機塩類を含む微生物の培地。
【請求項６】
培地がゲル化された培地であることを特徴とする請求項１から請求項５に記載の微生物の培地。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の液状培地に嫌気性及び／又は好気性の雰囲気下、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら、残存する光合成細菌を増殖培養する方法。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の液状培地に増殖目的の光合成細菌を所定量添加し、嫌気性及び／又は好気性の雰囲気下、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら、増殖目的の光合成細菌を増殖培養する方法。
【請求項９】
光合成細菌が紅色光合成細菌及び／又はラン色細菌（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）である請求項１から請求項８のいずれかに記載の光合成細菌を増殖培養する方法。
【請求項１０】
紅色光合成細菌が紅色非硫黄細菌である請求項９に記載の光合成細菌を増殖培養する方法。
【請求項１１】
前記の光合成細菌に共生菌株を菌数で５０％以下混合した混合菌を用いることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれかに記載の光合成細菌を増殖培養する方法。
【請求項１２】
前記共生菌株がバチルス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、或いは乳酸菌、アルコール酵母、ビール酵母、パン酵母、酒酵母、葡萄酒酵母、ストレプトコックス（Ｓｔｒｅｐｔｃｏｃｃｕｓ）、スタフイロコックス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）、クリプトコックス（Ｃｒｙｐｔｃｏｃｃｕｓ）、ハンセニュラ（Ｈａｎｓｅｎｕｌａ）、サッカロマイセス（ｓｏｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）、シゾサッカロマイシス（ｓｅｈｉｓｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）、トルロプシス（Ｔｏｒｕｌｏｐｓｉｓ）から選ばれた少なくとも一つをバチルス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）に混合したものであることを特徴とする請求項１１に記載の光合成細菌を増殖培養する方法。
【請求項１３】
請求項７から請求項１２のいずれかに記載の方法により得られた菌体を請求項６のゲル状培地にて分離培養する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酒類粕を固液分離して得られる液状培地およびそれらを用いて光合成細菌を増殖培養する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開平８−１０３２７３、特開平１１−３２７５５号（以下、特許文献１という）に、「（自己増殖性の固定化菌体の製造）アセテート残基が約３０％、重合度約１０００である１０％−ポリビニルアルコール水溶液２リットルと、２０％ケイ酸カリウム水溶液０．５３リットルに、下記の培地成分を溶解した培地０．７リットル、光合成細菌であるロドシュートモナス  キャプスレータスの培養液０．３リットルを同時に混合攪拌し、最終ｐＨが８．３である未ゲル溶液を深さ５ｃｍ、直径１０ｃｍの透明プラスチック容器の中に充填した。
培地は、１リットルあたり、プロピオン酸ソーダ５ｇ、塩化アンモニウム１ｇ、リン酸カリウム０．８ｇ、塩化マグネシウム０．２ｇ、塩化ナトリウム０．１ｇ、塩化カルシウム０．０５ｇ、炭酸水素ナトリウム０．５ｇ、酵母エキス０．２ｇである。
間もなくすると、未ゲル溶液はゲル化し、ゲル状の微生物の自己増殖性の固定化菌体を得た。そして、５日間照明下で培養すると、ゲル内の培地で真っ赤に増殖した微生物の自己増殖性の固定化菌体を得た。生菌数を測定すれば１０８オーダーの自己増殖性の固定化菌体を得た。（特許文献１の実施例  第００１１〜００１３段落）」の記載がある。
【０００３】
特開平９−２３８６８１号（以下、特許文献２という）に、「コハク酸１０ｇ，リンゴ酸１０ｇ，硫安５ｇ，リン酸一カリウム８ｇ，硫酸マグネシウム２ｇ，食塩１ｇ，塩化カルシウム０．５ｇ  及び酵母エキス２ｇ  を水１ｌ  に溶解した栄養基質（培地）に、ロドシュードモナス・カプシュラータ（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｃａｐｓｕｌａｔａ：微工研菌寄第８７９号）菌体とクロマチウム・ビノサム（Ｃｈｒｏｍａｔｉｕｍ  ｖｉｎｏｓｕｍ：微工研菌寄第８９０号）菌体とを接種すると共に、直径１〜３ｍｍの微細孔をもつ粒径約５７ｍｍのオオヤ石粒１０ｇ  と直径１〜３ｍｍの微細孔を持つ粒径約５ｍｍのヒル石粒１０ｇ  とを添加して、Ａ液を調製した。
１０％ポリビニルアルコール水溶液２ｌ  に、前記栄養基質（培地）と同一組成の栄養基質０．８ｌ  ，水０．７ｌ  及び酢酸１５．２ｇ  を添加してｐＨ１．１のＢ液を調製した。
水３ｌ  に、１０％硫酸アルミニウムカリウム４００ｇ  ，炭酸水素ナトリウム４ｇ  及びチオ硫酸ナトリウム４ｇ  を添加してｐＨ１１．９のＣ液を調製した。
２００ｍｌ容の透明容器に、Ａ液４０ｍｌとＢ液８０ｍｌとＣ液８０ｍｌとを、撹拌混合しながら同時に投入し、さらに、セルローズ繊維製フィラー５ｇ  を添加し、撹拌後、靜置し、光照明下・２５℃で７日間培養して、真紅色を呈したゲル状固定化菌体を得た。（特許文献２の第００２０〜００２３段落）」の記載がある。
【０００４】
特開平１１−２４３９４６号（以下、特許文献３という）に、「実施例以下、本発明によって光合成細菌（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｐｓｕｌａｔｅ）を培養した具体的な実施例を示す。１０ｔの培養槽に、プロピオン酸ナトリウム０．１％、リン酸一カリウム０．５％、リン酸二カリウム０．０６％、硫酸アンモニウム０．１％、硫酸マグネシウム・７水和物０．０２％、塩化ナトリウム０．０２％、塩化カルシウム・２水和物０．０５％、バクト・イーストエキス（Ｐｉｆｉｃｏ）０．０１％、ビタミン溶液（チアミン塩酸５０ｍｇ、ナイアシン５０ｍｇ、パラアミノ安息香酸３０ｍｇ、ピリドキシ塩酸１０ｍｇ、及びピチオン５ｍｇを蒸留水１００ｍｌに溶かした溶液）１ｍｌ／リットル微量元素溶液（ＥＤＴＡ−２Ｎａ  １０００ｍｇ、ＦｅＣｌ２６Ｈ２Ｏ  ２０００ｍｇ、ＺｎＣｌ２  １００ｍｇ、ＭｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏ  １００ｍｇ、Ｈ３ＢＯ３  １００ｍｇ、ＣｏＣｌ２・２Ｈ２Ｏ  １００ｍｇ、Ｎａ２ＭｏＯ４・２Ｈ２Ｏ  ２０ｍｇ、ＣｕＣｌ２・２Ｈ２Ｏ  １０ｍｇ、ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ１０ｍｇ及びＮａ２ＳｅＯ３  ５ｍｇを蒸留水１リットルに溶かした溶液）１ｍｌ／リットルを含む培地９０００リットルを入れ、１００℃、３時間の間歇滅菌を３回繰り返した。培地を３０℃まで冷却したのち、別の培養槽で培養しておいた（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｐｓｕｌａｔｅ）３ｇ湿重量／リットル濃度の種菌９００リットルを無菌的に植菌した。１００ｒｐｍで１０分間攪拌したのち、攪拌を止め、培養を行った。攪拌を１日１０分ずつ行い、１０日間培養し、３４ｋｇ湿重量の菌体を得た。（特許文献３の実施例  第００１７段落）」、
「滅菌後の液体培地には種菌が投入される。種菌の投入量は液体培地の１〜２０％の範囲、特に１０％程度が望ましい。種菌の投入後、撹拌翼６を断続的に回動させつつ培養を行う。撹拌は、５０〜１００ｒｐｍの回転数で１日に１０分程度行なえば足る。頻繁な撹拌は、容器内容物（光合成細菌と液体培地との混合物）中の溶存酸素によって光合成細菌以外の菌の増殖を招きやすいのでひかえるのが好ましい。また、光合成細菌の種類によっては、シャフト６ａより空気ではなく窒素が通気される。
培養日数は約５〜１０日程度である。この培養期間中、液体培地が上記のようにして滅菌されているので、容器内容物中の光合成細菌が優先的に増殖する。（特許文献３の第００１５〜００１６段落）」の記載がある。
【０００５】
特開２０００−２８７６７５号（以下、特許文献４という）に、「太陽光線があれば倍倍の周期で（夏期１５日）生産できる・・・。」、「水溶性培養基本１０リットルにたいする培養比率培養添加水水道水塩素含有０．１ＰＰｍ〜０．３ＰＰｍ以内大気開放下の培養につき２４時間紫外線殺菌（空気中雑菌排除）塩化アンモニュウム  １０ｇ  イーストエキストラクス  １ｇ炭酸水素ナトリュウム  １０ｇ  ペプトン  １ｇ酢酸ナトリュウム（無水）  １０ｇ  プロピオン酸ナトリュウム  ２ｇ塩化ナトリュウム  １０ｇ  硫酸アンモニウム  ２．５ｇりん酸水素二カリウム  ２ｇ  尿素  ２．５ｇ硫酸マグネシュウム  ２ｇ  酵素  ２ｇｄＬ−リンゴ酸  ２．５ｇ（実施例）（特許文献４の実施例）」の記載がある。
【０００６】
特開２００２−１７１９６３号（以下、特許文献５という）に、「本発明は、光合成細菌と共生する相性の良い乳酸菌、バチルス菌、酵母など、糖類を発酵する何れかまたは複数種の発酵菌を研ぎ汁に接種して予め数時間一次発酵させた後、この研ぎ汁発酵液に光合成細菌を接種し、弱光で照射及び攪拌しながら数日間培養する方法であり、他に何の養分を添加しないで光合成細菌を高濃度に増殖させる革新的な技術である。更に、コロイド状のモンモリロナイト粘土鉱物を少量添加する事に依って光合成細菌の長期保存が可能になるのである。（特許文献５の第００２３段落）」、
「［実施例．１  ］米の研ぎ汁粉５ｇに水道水１０００ｌを注入し公知の方法で殺菌した後、下記の発酵菌を接種した。
１．乳酸菌（ラクトバチルス  ビヒィドス）、２．枯草菌（バチルス  サブチルス）、３．酵母（サハロミセス  セレビジエ）
２４時間２７℃で発酵した後、この研ぎ汁発酵液に３種の光合成細菌、ロドバクター  カプシユレター、ロドサイクルス  ゼラチノス、エクトチオロドスピリラムを別々に接種した培養液を、白熱ランプ（照度１０００ルクス）で照射しながら培養を行った。５日後から３日間続けて、発生する紅色の濃度によって菌の増殖の有無を測定した。（特許文献５の実施例  第００２６〜００２７段落）」の記載がある。
【０００７】
特開平８−１９２１８０号（以下、特許文献６という）に、「３６０ｐｐｍプロピオン酸：２，１００ｐｐｍ酪酸  ：  １０ｐｐｍ未満吉草酸  ：  １１０ｐｐｍカプロン酸  ：  １０ｐｐｍ未満ＢＯＤ  ：４，０１０ｐｐｍＴＯＣ  ：２，２５０ｐｐｍ
上記ａからなる培地成分を含んだ培地液９４ｍＬを５００ｍＬ容三角フラスコに入れ、該培地液に、乳酸菌種であるＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ［ＡＴＣＣ  １１９７５］、酵母菌種であるＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ［ＩＦＯ  ０３０９］および光合成細菌種であるＲｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ［ＡＴＣＣ  ３３５７５］の各種菌（１０４  〜１０５  個／ｍＬ）２ｍＬを接種し、３０℃にて７日間嫌気的に混合培養を行なった。培養液中の生菌数は、乳酸菌５×１０５  個／ｍＬ、酵母８×１０５  個／ｍＬ、光合成細菌９×１０５  個／ｍＬ、総生菌数２×１０６  個／ｍＬ、総菌体濃度１．０ｇ／Ｌであった。この混合培養液を上記ｂからなる活性汚泥水３．９Ｌ／５Ｌ漕に添加し、室温、曝気時間２時間／日（曝気時の溶存酸素濃度２〜３ｐｐｍ）、光照射（白熱灯１５００ルクス）１２時間毎の明暗周期で３０日間馴養を行い、・・・。（特許文献１の第００１８段落の実施例）」の記載がある。
【０００８】
特許第２５１１３２５号（以下、特許文献７という）に、「それぞれの光リアクターの水張り容積は２．５リットルであるが、緑藻の明培養槽と暗培養槽はそれぞれ１．２５リットルのものを使用し、暗培養槽には当然ながら光エネルギーの供給は行わなかった。また、２基の水素発生槽（ともに水張り容積２．５リットル）は光エネルギーの供給と方向性のあるインペラーによる攪拌のみとし、通気は行わなかった。各槽の原水に対する滞留時間はそれぞれ５時間（緑槽培養槽は、明・暗の両槽の合計で５時間）に設定した。また菌体濃度は、光合成細菌に関しては４，０００〜５，０００ｍｇ／ｌ、微細藻類はそれぞれ８，０００〜１０，０００ｍｇ／ｌである。
光エネルギーの供給は、定量的データを採るためにキセノンランプ（可視光のみ）によって行い、光エネルギーの供給速度は、槽容積当りでは１０ＫＷ／ｍ３・ｈｒ、光ファイバーの発光面積当りでは５０Ｗ／ｍ２・ｈｒに固定した。表１の人工下水についての連続処理実験は、菌体濃度が各槽に所定濃度維持され、所謂定常状態に達してから１ケ月間継続し、この間の原水の供給速度は１２リットル／日の一定とした。なお、この実験では光合成細菌としてロドバクター（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ  ｓｐ．）、クロマチウム（Ｃｈｒｏｍａｔｉｕｍ  ｓｐ．）  、らん藻はオッシラトリア（Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｉａ  ｓｐ．）  および緑藻にはクラミドモナス（Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓ  ｓｐ．）を用いた。（特許文献７の第００２７〜００２８段落）
」の記載がある。
【０００９】
特許第３１８４９７０号（以下、特許文献８という）に、「この嫌気性粒状汚泥は、（ｉ）酸発酵性微生物及び／又はメタン発酵性微生物と（ｉｉ）光合成細菌とからなる通常の非粒状の嫌気性汚泥を、上向流式で嫌気培養して自己凝集（粒状化）させることにより得ることができる。本発明で用いる前記嫌気性粒状汚泥において、その平均粒径は、消化槽の液中に分散された状態で、０．５〜５ｍｍ、好ましくは２〜３ｍｍである。その消化槽の液中における濃度は、３０〜６０重量％、好ましくは４０〜５０重量％である。
【００１０】
前記の」、「消化槽を３５℃に保持し、培養３日目から、白熱灯により１００μＥ／ｍ２／ｓの強度（液面上での強度）で、光を連続的に照射した。ただし、１４日目、２０日目及び２１日目は、消化槽をそれぞれ２４時間暗条件に保った。前記培養後、次に、消化槽に有機酸、アンモニア及びリン酸等を含む溶液を５１０ｍｌ／ｄａｙで供給した。供給した溶液の組成を、表１に示す。暗条件と光照射条件における消化液の吸収スペクトルを測定したところ、光照射条件の場合には、粒状汚泥から増殖が誘導された光合成細菌のバクテリオクロロフィルに特有の吸収スペクトルが認められた。（特許文献８の第００１６段落）」の記載がある。
【００１１】
特公昭４５−２８２３４号（以下、特許文献９という）に、「ＣＯＤ４８００ｐｐｍＢＯＤ７０００ｐｐｍアンモニア５８００ｐｐｍの黒色を呈する羊毛洗浄廃液１．２ｔｏｎを好気的培養タンク（ｂ）に移し、空気を２０〜１００Ｌ／分通気して３７度Ｃで４８時間廃液中に含まれる好気菌を増殖培養させしめることにより、廃液を分解して有機酸の豊富な黄色を呈する処理液を得た。この時のＣＯＤは４８００ｐｐｍ、ＢＯＤ７０００ｐｐｍ、アンモニア５８００ｐｐｍとなっていた。次にこの処理廃液を嫌気培養タンク（ｃ）に移し紅色無硫黄細菌（ロドシュードモナス属カプシュラタス種を使用）の培養液を処理液に対し約１％加え、２７度Ｃ、２０００〜１００００ｌｕｘ照明条件下、９６時間場用した後、嫌気培養タンクの上部より処理廃液を流出せしめたところ、該処理廃液のＣＯＤは２６０ｐｐｍ、ＢＯＤ２３０ｐｐｍ、アンモニア１９０ｐｐｍに下がっており、且つ液の状態は透明となっていた。尚、嫌気培養タンクの底より紅色無硫黄細菌の菌体が０．９Ｋｇ得られた。（特許文献９の６ページ１２、１行〜）
好気的培養タンク（ｂ）のｐＨは、廃液中の金属イオン、アミノ化合物等のため培養終了後まで殆ど変化することはないのでｐＨ調節は不要である。（特許文献９の５ページ１０、３４行〜）」の記載がある。
【００１２】
特許３６９９９８７号（以下、特許文献１０という）に、「本発明にいう耐アルカリ性光合成細菌Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａとは、光合成非硫黄でありＢｅｒｇｅｙ’ｓ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｖｅ  ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ  ３巻、１６６１−１６８２に記載の種の一種である。これらはアルカリ性でよく増殖し、バクテリアクロロフィルａ、ノイロスポレン、リオコピンを有する。本発明にいう耐アルカリ性ラン色細菌Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓとは、ＣｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａでありＢｅｒｇｅｙ’ｓ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｖｅ  ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ  ３巻、１７２８−１７４６に記載の種の一種である。これはアルカリ性でよく増殖し、クロロフィルａ、およびβカロチンを有する。本発明にいう耐アルカリ性とは、主にｐＨ８−１０で最大増殖速度を持つものである。本発明にいう有機物分解とは、主に家庭有機排水ならびに畜産糞尿をいう。（特許文献１０の第０００７段落）」の記載がある。
【００１３】
山本  和夫ら（以下、非特許文献１という）によれば、「紅色非硫黄細菌は光合成細菌であり、種々の高濃度有機性廃水の処理に活用できることが知られている。しかし、従来の方法では、混合培養系となる実際の処理の現場で、この非硫黄細菌を選択的に増殖させることが難しく、一時期注目を浴びたものの、残念ながら普及するまでに至っていない。
本研究室では、赤外線フィルターを用いると、処理槽内での紅色非硫黄細菌の増殖を選択的に行え、しかも増殖した菌体は魚のエサなどの有価物として有効利用できる一石二鳥の廃水処理プロセスを開発している。このプロセスは食品生産工場などの廃水処理に適用すれば、消費エネルギーが少なく、低コストで、かつ環境に優しい廃水処理プロセスとなる。」とのインターネットによる記載がある。
【００１４】
【特許文献１】特開平８−１０３２７３、特開平１１−３２７５５号公報
【特許文献２】特開平９−２３８６８１号公報
【特許文献３】特開平１１−２４３９４６号公報
【特許文献４】特開２０００−２８７６７５号公報
【特許文献５】特開２００２−１７１９６３号公報
【特許文献６】特開平８−１９２１８０号公報
【特許文献７】特許第２５１１３２５号公報
【特許文献８】特許第３１８４９７０号公報
【特許文献９】特公昭４５−２８２３４号公報
【特許文献１０】特許３６９９９８７号公報
【非特許文献１】山本  和夫ら、環境安全研究センター「光合成細菌を用いた高濃度有機性廃水の処理と有価物生産との同時水処理システムの開発」、インターネット。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、これらの先行技術調査文献は、それぞれ有用な技術を駆使されて、それぞれに素晴らしい発明であるが、いづれも合成した化合物を組成した特別な培地を用い、無機化合物を添加することによりｐＨもアルカリ性に調整するなど、また、雑菌による光合成細菌の捕食を配慮してゲル化物や多孔性粒状物を用いている。５日から一ヶ月間の照明下で培養している。
とくに、ｐＨが３〜４の酒類粕を用いて増殖培養する発想も記載もない。
【００１６】
本願発明は、希釈した光合成細菌に酒類粕原液を混合し、撹拌して凝集分離し、固液分離した分離液のｐＨを光合成細菌により調整すること、ＢＯＤを低減すること、ミキシング処理すること、遠心分離・濾過または紫外線照射することにより得られた分離液を主とした培養用の液状培地を、および選択的に増殖させることが難しい光合成細菌の、短期間での、大量の増殖培養する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】
【００１７】
本願発明者は、鋭意研究の結果、希釈した光合成細菌に酒類粕原液を混合し、撹拌して凝集分離し、固液分離した分離液のｐＨを光合成細菌により調整すること、ＢＯＤを低減すること、ミキシング処理すること、遠心分離・濾過あるいは紫外線照射することの少なくとも一つの処理をすることにより得られた分離液を培養用の液状培地として用いて、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら、残存する光合成細菌を増殖培養する方法、添加した光合成細菌もしくは共生菌株を増殖培養する方法により発明を完成し、上記課題を解決した。すなわち、
【００１８】
本願発明は、光合成細菌とくに、紅色光合成細菌及び／又はラン色細菌（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）を含んだ希釈水溶液に酒類粕原液を希釈させながら、混合し、撹拌し、凝集分離し、固液分離装置を用いて、この凝集分離した凝集分離液を固形分と分離液とにすることにより、さらに得られた分離液をエアレーションしなから高速撹拌するミキシング処理することにより、これらの分離液を濾過し、紫外線照射することにより、分離液のＢＯＤを低減することにより、さらにゼラチンペプトン及び／又は無機塩類を添加することにより、培養用の液状培地を作成し、これらの培養用の液状培地を用いて、嫌気性の雰囲気で波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら、残存する光合成細菌を短期間で増殖培養する方法、添加した光合成細菌もしくは共生菌株を短期間で増殖培養する方法を実現したものである。
【００１９】
本願発明にいう光合成細菌としては、ロドスピリラム  ルブラム（Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ｒｕｂｒｕｍ  ）などのロドスピリラム属（  Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ）、ロドシュードモナス  ビリディス（  Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｖｉｒｉｄｉｓ  ）、ロドシュードモナス  ゲラチノーサ（  Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｇｅｌａｔｉｎｏｓ  ）、ロドシュードモナス  プラストリス（  Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｐａｌｕｓｔｒｉｓ  ）、ロドシュードモナス  スルフィドフィラ（  Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｓｕｌｆｉｄｏｐｈｉｌａ  ）、ロドシュードモナス  カプシュラタス（Ｃ０ｐｓｕｌａｔｕｓ）、ロドシュードモナス  シェフロイデス（Ｓｐｈｅｒｏｉｄｅｓ）、ロドシュードモナス  ジェラテイコバ（Ｇｅｌａｔｉｋｏｂａ）などのロドシュードモナス属（  Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ）及びロドバクター  スフェロイデス（  Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ  ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ  ）、ロドバクター  キャプスレイタ（  Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｐｓｕｌａｔａ  ）などのロドバクター属（  Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ  ）、クロマチューム  ビノサム（Ｃｈｒｏｍａｔｉｕｍ  ｖｉｎｏｓｕｍ）などのクロマチューム属があげられる。
【００２０】
本願発明にいう紅色光合成細菌（プロテオバクテリア）は、紅色非硫黄性細菌、紅色硫黄性細菌、ラン色細菌であり、紅色非硫黄性細菌は、光合成細菌に属する細菌のうちのロドスピリラセエ科（Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌａｃｅａｅ）に分類されるもので、例えば、ロドバクター属（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ）、ロドシュードモナス属（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、ロドスピリルム属（Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ）、ロドミクロビウム属（Ｒｈｏｄｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ）、ロドチラス属（Ｒｈｏｄｏｃｙｃｌｕｓ）等の細菌であれば、特に限定されることなく利用することができる。かかる細菌の具体例としては、ロドシュードモナス  パルスチルス（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｐａｌｓｔｒｉｓ）、ロドバクター  カプスラタス（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ  ｃａｐｓｕｌａｔｕｓ）、ロドバクター  スファエロイデス（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ  ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ）、ロドシクルス  ゲラチノサス（Ｒｈｏｄｏｃｙｃｌｕｓ  ｇｅｌａｔｉｎｏｓｕｓ）、ロドスピリウム  ラバーム（Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ  ｒｕｂｒｕｍ）、ロドシュードモナス  シュフエロイデス（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｍｏｎａｓ  ｓｈｆｒｅｒｏｉｄｅｓ）などの細菌、及び耐アルカリ性光合成細菌が挙げられる。
【００２１】
本願発明にいう耐アルカリ性光合成細菌とは、特許３６３９９０５号に記載された耐アルカリ性光合成細菌（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓに属する）、耐アルカリ性ラン色細菌（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓに属する）であり、より具体的には、耐アルカリ性でバクテリアクロロフィルａ、ノイロスポレン、リオコピンを有する光合成細菌（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｓ）Ａ株、耐アルカリ性でバクテリアクロロフィルａ、ノイロスポレンを有する光合成細菌（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｓ）Ｂ株、耐アルカリ性でクロロフィルａ、およびβカロチンを有すラン色細菌（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）Ｃ株から選ばれた少なくとも一つを含む微生物群をいう。
【００２２】
本願発明にいう共生菌株として、乳酸菌、アルコール酵母、ビール酵母、パン酵母、酒酵母、葡萄酒酵母、バチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、ストレプトコックス（Ｓｔｒｅｐｔｃｏｃｃｕｓ）、スタフイロコックス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）、クリプトコックス（Ｃｒｙｐｔｃｏｃｃｕｓ）、デバリオマイセス（Ｄｅｂａｒｙｏｍｙｃｅｓ）、エンドマイコプシス（Ｅｎｄｏｍｙｃｏｐｃｉｓ）、ハンセニュラ（Ｈａｎｓｅｎｕｌａ）、クロッケラ（Ｋｌｏｅｋｅｒａ）、ピシヤ（Ｐｉｃｈｉａ）、ロドトルラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ）、サッカロマイセス（ｓｏｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）、シゾサッカロマイシス（ｓｅｈｉｓｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）、トルロプシス（Ｔｏｒｕｌｏｐｓｉｓ）、シュードモナス（Ｐｓｅｄｏｍｏｎａｓ）、アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ）、リゾプス（Ｒｈｉｓｏｐｕｓ）、クルイベロマイセス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ）、プリューロタス（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓ）、キューネロマイセス（Ｋｕｅｈｎｅｒｏｍｙｃｅｓ）、プラムリナ（Ｐｌａｍｍｕｌｉｎａ）、アセトベクター（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）、ストレプトマイセス（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ）、ノカルデア（Ｎｏｃａｒｄｉａ）が挙げられる。
【００２３】
本願発明にいう酒類粕は、酒類製造時に、酒類を得たのちに発生する残分である。ここで、酒類として、清酒、ビール、リキュール、雑酒、焼酎などが挙げられる。焼酎として、芋焼酎、麦焼酎、米焼酎、ごま焼酎、ひえ焼酎、とうもろこし焼酎、黒糖焼酎などが挙げられる。
【００２４】
本願発明の光合成細菌の培養用の液状培地は、光合成細菌（１０の４乗〜１０の１３乗個／ｍＬ）を水で希釈し、希釈して得た光合成細菌処理水（１０の２乗〜１０の１２乗個／ｍＬ）に対して酒類粕７５ｖｏｌ％以下１ｖｏｌ％以上を混合し、攪拌しながら凝集分離を生じせしめて凝集分離液とし、固液分離装置を用いてこの凝集分離液を固形物と分離液とに固液分離して得られる。
本願発明の光合成細菌の培養用の液状培地は、希釈して得た光合成細菌処理水（１０の２乗〜１０の１２乗個／ｍＬ）に対して前記の分離液７５ｖｏｌ％以下１ｖｏｌ％以上を、回転数１０００〜５０００ｒｐｍの攪拌機を用いて、空気を取り込みながら激しく撹拌し、ｐＨが６．０以下に下がらないまで投入するミキシング処理して得られる。
本願発明の光合成細菌の培養用の液状培地は、前記のミキシング処理して得られるミキシング液を、さらに固液分離装置を用いて、固形物と分離液とに固液分離して得られる。
本願発明の光合成細菌の培養用の液状培地は、前記の分離液のいずれかに対して濾過及び／又は紫外線照射して得られる。
本願発明の微生物の培地は、前記の培養用の液状培地に対して０．５〜７５ｇ／リットルのゼラチンペプトン及び／又は０〜７５ｇ／リットルの無機塩類を含む。
本願発明の微生物の培地は、前記の培地がゲル化された培地であることを特徴とするものも含まれる。
【００２５】
本発明の増殖培養する方法は、前記の培養用の液状培地に嫌気性及び／又は好気性の雰囲気下、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら、残存する光合成細菌を増殖培養する方法である。また、前記の液状培地に増殖目的の光合成細菌を所定量添加し、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら、増殖目的の光合成細菌を増殖培養する方法も含まれる。
本発明の方法は、光合成細菌が紅色光合成細菌及び／又はラン色細菌（Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）である光合成細菌を増殖培養する方法であり、この紅色光合成細菌が紅色非硫黄細菌である光合成細菌を増殖培養する方法でもある。
さらに、前記の光合成細菌に共生菌株を菌数で５０％以下混合した混合菌を用いることを特徴とする光合成細菌を増殖培養する方法にも適用できる。前記共生菌株がバチルス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、或いは乳酸菌、アルコール酵母、ビール酵母、パン酵母、酒酵母、葡萄酒酵母、ストレプトコックス（Ｓｔｒｅｐｔｃｏｃｃｕｓ）、スタフイロコックス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）、クリプトコックス（Ｃｒｙｐｔｃｏｃｃｕｓ）、ハンセニュラ（Ｈａｎｓｅｎｕｌａ）、サッカロマイセス（ｓｏｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）、シゾサッカロマイシス（ｓｅｈｉｓｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）、トルロプシス（Ｔｏｒｕｌｏｐｓｉｓ）から選ばれた少なくとも一つをバチルス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）に混合したものであることを特徴とする光合成細菌を増殖培養する方法も含まれる。
本発明の方法には、前記のいずれかに記載の方法により得られた菌体を、前記のゲル状培地にて分離培養する方法も含まれる。
【発明の効果】
【００２６】
以上述べたように本願発明は、従来の特別に組成された培地でなく、酒類粕の廃液処理した分離液を微生物の培養用の液状培地に、とくに、光合成細菌の培養用の液状培地として有効活用することができる。
また、選択的に増殖させることが難しい光合成細菌を短期間で増殖培養することができる。
たとえば、紅色光合成細菌（１０の２乗〜１０の４乗個／ｍＬ）を嫌気性の雰囲気下、ハロゲンランプを照射することにより、３日間で（１０の７乗〜１０の８乗個／ｍＬ）に増殖培養することができる。特別に組成された培地を用いて培養すると１２〜１４日間を必要とするのに対して非常に短期間で処理することができる。
さらに、本発明の培養用の液状培地をゲル化することにより、光合成細菌が雑菌により捕食されない、嫌気性下での増殖培養することができ、また、分別培養する培地として活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本願発明の実施の形態の例として、まず、酒類粕固液分離処理の基本概念を示す。
培養した光合成細菌（１０の４乗〜１０の１３乗個／ｍＬ）を貯蔵する培養菌貯蔵槽と、所定の菌体数（１０の２乗〜１０の１２乗個／ｍＬ）になるまで水で希釈し、得た光合成細菌処理水を貯蔵する処理水貯蔵槽と、酒類製造所から搬送した酒類粕の原液を貯蔵する酒類粕原液槽と、光合成細菌処理水に酒類粕の原液とを所定の混合比になるように定量ポンプにより搬送し、混合し、攪拌し凝集分離する混合撹拌凝集分離装置と、得られた凝集分離液を分離液と固形物とに固液分離処理する固液分離装置とから構成される。
光合成細菌の活性の高い温度領域２０〜３５度Ｃの範囲を逸脱する同時混合撹拌するときは、この温度範囲になってから１０分間以内で凝集分離が完結する。菌体数が１０の２乗個／ｍＬの低濃度でも凝集分離するので、別の光合成細菌及び／又は共生菌株を増殖培養するときは、できるだけ低濃度で凝集分離する。
固液分離処理した分離液には、有機酸、可溶性タンパク質、微少な粒子（繊維素など）、および光合成細菌などが含まれていて、ＢＯＤが４０００〜１００００ｐｐｍである。
有機酸、可溶性タンパク質、微少な粒子（繊維素など）は、光合成細菌の富栄養素である。
【００２８】
固液分離装置として、遠心分離装置、遠心脱水機、ツインクロス式脱水機、濾過器などの市販の固液分離機を単独で又は組み合わせて用いることもできる。
さらに、得られた分離液をミキシング装置に投入し、さらにミキシング処理した分離液を固液分離処理する連続遠心分離装置とを連設させる。このミキシング処理により固液分離を促進することができ、ｐＨを６以上に調整でき、ＢＯＤも減少することができる。ＢＯＤが減少することは、光合成細菌が増殖していることの証左でもある。
【００２９】
ミキシング処理する方法の一例として、希釈して得た光合成細菌処理水をエアレーションしながら高速撹拌（１０００〜５０００ｒｐｍ）又は空気を巻き込みながら高速撹拌（１０００〜５０００ｒｐｍ）している中に、前記の固液分離装置により固液分離された分離液を連続的に又は間歇的に投入し、ＰＨが６．０に、好ましくは６．５になるまで投入する。このとき、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら投入する。この操作をミキシング工程といい、構成する機器類をミキシング装置という。
【００３０】
この撹拌された分離液をミキシング液といい、モヤモヤと浮遊する固形分と沈降する固形分を含む。これらの固形分の粒子を顕微鏡で観察すると非常に小さく、１０〜１００μｍである。連続遠心分離装置を用いて、このミキシング液を固液分離する。得られた分離液をミキシング分離液ともいう。このミキシング分離液を一昼夜静置してｐＨを測定しても、その値は変化しなかった。前記の分離液のＢＯＤが５０００ｐｐｍ以上であるのに対して１０００ｐｐｍ以下である。
ミキシング工程を終えたままの分離液は、時間の経過とともにｐＨが低下する。これを再度ミキシング処理するとｐＨ値が回復する。
【００３１】
必要に応じて、得られた分離液の光合成細菌以外の雑菌を滅菌する紫外線照射装置を、雑菌が光合成細菌より大きいことから、３００メッシュ以上に細かいフィルターによる濾過器を、また、連続遠心分離器を追加して、雑菌を減少・除去する。
ミキシング分離液も含めて固液分離した分離液は、次工程にて処理されるか及び／又は紫外線照射装置により光合成細菌以外の菌を滅菌する。これは、共生菌以外の菌を排除する効果がある。滅菌した滅菌分離液を増殖培養槽に投入する。
酒類粕の所か処理するときは、処理水貯蔵槽及び／又は培養菌貯蔵槽に還流し、光合成細菌を再利用する。
【００３２】
これらの分離液（凝集分離液、分離液、ミキシング液、およびこれらを減菌・滅菌した液を含む）には、有機酸、可溶性タンパク質、微少な粒子（繊維素など）、および光合成細菌などが含まれていて、ＢＯＤが４０００〜３００ｐｐｍであり、有機酸、可溶性タンパク質、微少な粒子（繊維素など）は、光合成細菌の富栄養素である。そこで、これらの分離液を液体培地の一組成物もしくは液状培地そのものとして用いる。
目的とする増殖微生物の性質に応じた培養培地とするために、液状培地に対して０．５〜７５ｇ／リットルのゼラチンペプトン及び／又は０〜７５ｇ／リットルの無機塩類を含む組成の液状培地にすることも好ましい。
さらに、嫌気性とする手段として、寒天、ゼラチン、カラギーナン、ペクチンなどを添加し、ゲル化することもよい。
【００３３】
増殖培養する方法の一つとして、光合成細菌の場合を示す。
嫌気性光合成細菌のときは、上記した液状培地を光照射できる増殖培養槽に投入し、酒類粕処理と同じ光合成細菌ならば、温度２０〜４５度Ｃ、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら培養する。撹拌することなく、静置し、２４時間以上経過すると紅色となり、増殖培養されていることが目視される。
別の嫌気性光合成細菌ならば、液状培地として滅菌したものを用いるのが好ましく、これを光照射できる増殖培養槽に投入し、目的の嫌気性光合成細菌を植種し、適度に撹拌し、その後静置し、温度２０〜４０度Ｃ、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら培養する。２４時間以上経過すると紅色となり、増殖培養されていることが目視される。
光合成細菌は、液中を活発に動き回るので、静置したままでよいが、窒素ガスなどの不活性ガスを導入し、緩やかに撹拌してもよい。
一方、好気性光合成細菌のときは、上記の方法に代えて圧搾空気など滅菌された空気または酸素ガスを増殖培養槽に導入して、温度２０〜４５度Ｃ、波長４００〜７００ｎｍを主として含む光線を照射しながら培養する。
【実施例１】
【００３４】
芋焼酎会社ＯＧ社から、芋焼酎粕の原液を２５０Ｌ入手する。これから１００ｇを採取し、乾燥機９０〜１１０度にて乾燥した。直ちに２５０ｇ秤を用いて、重量を測定し、４．５４ｇの結果を得た。この焼酎粕の固形物の含有率は４．５ｗｔ％である。
焼酎粕の原液貯槽に定量ポンプＰ１を、培養佐藤菌処理水槽に定量ポンプＰ２を接続し、配管を接合した直後に水車羽根により撹拌できる混合パイプを接続し、出口を回転濾過器の回転ドラムに差し込む。出口に滞留配管を施し、この滞留時間を２分以内に設定した。水圧により水車羽根が回転し、撹拌するので、その回転数は２００ｒｐｍ以下であった。５０倍希釈の培養佐藤菌処理水（水１ｔｏｎに培養佐藤菌２０リットルをいれて希釈した液）と焼酎粕との混合比を５：１となるように設定した。
【００３５】
回転濾過器に８．５Ｌ／ｍｉｎの流速で投入した。
回転濾過器の濾過条件は、回転数４２ｒｐｍ、１５０と１２０メッシュステンレスフィルターとの組み合わせ、回転軸の傾きθ＝４．２、螺旋しきり板１１９の高さ５０ｍｍ、螺旋ピッチ１５０ｍｍである。焼酎粕の原液がなくなるまで運転した。
凝集分離液を、分離フィルターで濾過しながら、分離フィルタードラムを回転する。液状物を螺旋しきり板に沿ってせり上げていく。２分間以内で、水分を完全に濾過しないドロドロした状態である半固形物を半固形物受タンクに貯蔵する。１０分後に、半固形物を半固形物用ポンプにてスクリュープレス型圧搾装置の投入ホッパーに投入した。間歇的に２０分間運転した。スクリュープレス型圧搾装置の運転条件は、スクリュー回転数９０ｒｐｍ、圧搾スクリーンの細孔径１２０μｍである。
【００３６】
固液分離した搾り液を搾り液受けタンクに貯蔵した。搾り液投入ポンプにて、回転濾過器Ａに再投入した。分離液のｐＨは、４．５３であった。分離液のＢＯＤは２７００ｐｐｍであった。
【００３７】
得られた分離液をミキシング工程により処理した。
〔テスト１〕
４０倍希釈の培養佐藤菌処理水３Ｌを３０Ｌポリ槽に入れ、１７００ｒｐｍの回転数の攪拌機を用いて、空気を巻き込みながら、撹拌した。これに分離液を８２．５ｍＬ／ｍｉｎの流量で連続投入し、１０分間隔で水温およびｐＨを測定した。酒類粕と４０倍希釈の培養佐藤菌処理水とが１：６となるように設定した。結果を表１に示す。ｐＨの処理時間変化を図１に示す。２０分後から２０分間隔でＢＯＤ測定用にサンプリングした。測定結果を表１に示す。ＢＯＤの処理時間変化を図２に示す。
【００３８】
【表１】
2008199914.tif 000003
【００３９】
１０分間隔でミキシング分離液を５００ｍＬペットボトル２本にサンプリングした。１本はそのまま、他の一本はコーヒーフィルターとして使用する紙フィルターを用いて濾過し、その濾液を再び５００ｍＬペットボトルに入れた。これを横一列に並べ、ハロゲンランプ（５００Ｗ）を用いて８０〜１００ｃｍから照射した。２４時間ごとに写真を撮り、液体の色を観察した。緑→茶→変化なし（無色透明）→紅色→赤色の色変化を−４→−２→０→３→６の数値で表現し、表２に示す。２種類の数値箇所は液体と沈殿物で色が違うものである。「固有り」は固形物があるものすなわちミキシング分離液そのままのもの、紙フィルターを濾過ししたものは「Ｆ」または「フィルター」で表している。
【００４０】
【表２】
2008199914.tif 000004
【００４１】
撮影した写真を図３〜６に示す。図３は１０分から８０分までミキシング分離液「固有り」を照射培養したものの変化を上から順に２４，４８，７２，９６時間経過したときのものである。
図４は１０分から８０分までのミキシング分離液「フィルター」を照射培養したものの変化を上から順に２４，４８，７２，９６時間経過したときのものである。
図５は８０分から１９０分までのミキシング分離液「固有り」を照射培養したものの変化を上から順に２４，４８，７２，９６時間経過したときのものである。
図６は８０分から１９０分までのミキシング分離液「フィルター」を照射培養したものの変化を上から順に２４，４８，７２，９６時間経過したときのものである。
【００４２】
分離液を１９０分間投入した後、同様の回転数で４時間ミキシングした。液温が３３．８度Ｃで、ｐＨも８．０５に回復した。このミキシング分離液のＢＯＤを測定した結果、３４０ｐｐｍであった。
このミキシング分離液を３２５メッシュのドラムにて濾過した。濾液をペットボトルに入れ、ハロゲンランプにて６日間照射した培養液が、濃い緑に変色した。「固有り」、「フィルター」を６日間照射したものと併せて撮影した写真を図７に示す。中央の濃く見えるもの二本が緑色に変化した培養液である。緑色光合成細菌も増殖培養されていることが確認された。
【００４３】
〔比較例１〕      （光合成細菌（佐藤菌）の培養法）
三河環境微生物  さとう研究所の市販する光合成細菌液（元菌）を用いる。これは水田の表面の土壌から分離し、拡大培養した光合成細菌である。紅色で、「たんぼ」のドブ臭いにおいがし、ｐＨ＝８．５前後であり、次のような性質を有する。１．土壌中の硫化水素など分解産物の無毒化。２．ビタミンＢ１２、カロチン、核酸など菌体産物の利用。３．土壌や堆肥中の放線菌の増殖促進「フザリウムなどとの拮抗」。４．大腸菌、サルモネラ菌など腸内細菌の自然界からの消滅促進。５．土壌，汚水、堆肥などの脱窒素作用また反対の窒素固定作用。
したがって、愛知県岡崎市の佐藤研究所の市販する佐藤元菌の拡大培養法をするにあたり、原体菌水溶液（ワインのロゼ色、ｐＨ＝８．３５）を顕微鏡で観察すると、光合成細菌の他多種類の多数の雑菌が確認された。原体菌水溶液（ワインのロゼ色、ｐＨ＝８．３５）を１０倍に希釈し、紫外線照射して雑菌を死滅させ、佐藤元菌のみの水溶液とした。
６０Ｌの水槽に水４０Ｌを注入する。
培地組成として、
塩化アンモニウム      ４０ｇ
炭酸水素ナトリウム    ４０ｇ
酢酸ナトリウム        ４０ｇ
塩化ナトリウム        ４０ｇ
リン酸水素二カリウム    ８ｇ
硫酸マグネシウム        ８ｇ
ＤＬ−リンゴ酸        １０ｇ
ペプトン                ８ｇ
酵母エキス              ４ｇ
を添加し、２，３ｍｉｎ撹拌して培地水を作製する。
【００４４】
空気を遮断することができる、２５〜４０度に温調することができる、雑菌を混入しないようにできる培養釜であって、光を照射できるものを用意する。
この培養釜に培地水を４０Ｌ投入し、佐藤元菌のみの水溶液２０Ｌを添加し、撹拌する。水温ヒータにて温度約３２度で温調し、日の当たるところで１２日間培養する。無色透明のものが紅色に変化する。ｐＨ＝８．５となる。
これを培養佐藤菌という。
【００４５】
〔比較例２〕      （佐藤バチルス菌の培養法）
愛知県岡崎市のさとう研究所の市販する耐熱性バチルス菌の原体（寒天状、Ａ，Ｂの二種類）を用意する。シャーレの半分づつを採取し、これと４０度の湯水１Ｌを２０Ｌ水槽に入れ、３０秒間撹拌する。さらに１８Ｌの水（２５度）を添加する。
糖蜜１Ｌを添加する。糖蜜の代わりに蜂蜜で培養してもよい。１〜２ｍｉｎ撹拌する。
ヒーターで３２度で温調し、エアポンプにて３Ｌ／ｍｉｎで曝気する。２４ｈｒで暗黒色、ｐＨ＝３．６となる。冷暗所に保管する。これを培養バチルス菌という。
蜂蜜で培養した場合、乳白色、ｐＨ＝４．１である。
【００４６】
〔比較例３〕      （耐アルカリ性光合成細菌の培養法）
特許３６９９９８７号で得られた耐アルカリ性光合成細菌を拡大培養した菌体浄化資材を用いた。この菌体浄化資材（エコ菌と称して市販）は、紅色非硫黄性細菌、ラン色細菌及び土壌菌を混合したものであり、特願２００６−１１２３３６の実施例に用いたものである。
たとえば、水２０Ｌにエコ菌２Ｋｇを混合し、３２度に昇温し、２４Ｈｒ放置後、濾過する。濾液を紫外線照射（１２００μＷ、４０秒間）して、土壌菌を滅菌する。
得られた耐アルカリ性光合成細菌の水溶液を培養佐藤菌の培養法と同様に行った。ただし、濃紅色に変化するまでに３週間を要した。ｐＨ＝８．３〜８．７である
これを培養殺菌エコ菌という。
【実施例２】
【００４７】
芋焼酎会社ＯＧ社から、芋焼酎粕の原液を２００Ｌ入手する。これから１００ｇを採取し、乾燥機９０〜１１０度にて乾燥した。直ちに２５０ｇ秤を用いて、重量を測定し、３．９０ｇと４．０５ｇの結果を得た。この焼酎粕の固形物の含有率は３．９８ｗｔ％である。
同時混合攪拌による焼酎粕の凝集分離、固液分離の実験した。焼酎粕の原液貯槽に定量ポンプＰ１を、培養佐藤菌処理水槽に定量ポンプＰ２を接続し、配管を接合した直後に水車羽根により撹拌できる混合パイプを接続し、出口を回転濾過器の回転ドラムに差し込む。出口に滞留配管を施し、この滞留時間を２分以内に設定した。水圧により水車羽根が回転し、撹拌するので、その回転数は２００ｒｐｍ以下であった。５０倍希釈の培養佐藤菌処理水と焼酎粕との混合比を３：１となるように設定した。
回転濾過器に８．５Ｌ／ｍｉｎの流速で投入した。
回転濾過器の濾過条件は、回転数４２ｒｐｍ、１５０と１２０メッシュステンレスフィルターとの組み合わせ、回転軸の傾きθ＝４．２、螺旋しきり板１１９の高さ５０ｍｍ、螺旋ピッチ１５０ｍｍである。焼酎粕の原液がなくなるまで運転した。
凝集分離液を、分離フィルターで濾過しながら、分離フィルタードラムを回転する。液状物を螺旋しきり板に沿ってせり上げていく。２分間以内で、水分を完全に濾過しないドロドロした状態である半固形物を半固形物受タンクに貯蔵する。１０分後に、半固形物を半固形物用ポンプにてスクリュープレス型圧搾装置の投入ホッパーに投入した。間歇的に２０分間運転した。スクリュープレス型圧搾装置の運転条件は、スクリュー回転数９０ｒｐｍ、圧搾スクリーンの細孔径１２０μｍである。
【００４８】
固形物を固形物受け容器に貯めた。直ちに、固形物を計量し、３．１７２Ｋｇを得た。このサンプルを２００ｇづつ採取し、これを乾燥機９０〜１１０度にて乾燥した。乾燥した固形物は５４．７２ｇと５５．１８ｇあった。固形物含有量はそれぞれ２７．３６ｗｔ％と２７．５９ｗｔ％であった。スクリュープレス型圧搾装置からの吐出固形物は０．８７１Ｋｇと算出された。回転濾過器のタンク内、スクリュープレス型圧搾装置シリンダー内のものを集めた残分固形重量は８．６６９Ｋｇであった。このサンプルを３００ｇづつ採取し乾燥後固形物重量わ測定し、固形物含有量はそれぞれ３．１４ｗｔ％と２．９２ｗｔ％であった。固形物は０．２６３Ｋｇと算出した。
固液分離した搾り液を搾り液受けタンクに貯蔵した。搾り液投入ポンプにて、回転濾過器Ａに再投入した。分離液のｐＨは、４．９４であった。分離液の高さ２６０ｍｍに対して、１２ｈｒ後の沈殿高さ２３ｍｍであった。分離液のＢＯＤは３８００ｐｐｍであった。
同時混合攪拌することで、５分間以内で凝集分離し、その後数分間で固液分離することができた。
【００４９】
得られた分離液をミキシング工程により処理した。
〔ミキシングテスト〕
５０倍希釈の培養佐藤菌処理水２５Ｌを５００Ｌポリ槽に入れ、３０００ｒｐｍの回転数の攪拌機を用いて、空気を巻き込みながら、撹拌した。これに６８８ｇの分離液を１０分間隔で投入し、水温とｐＨを測定した。１０分間でｐＨが回復し、８０分の撹拌、分離液５．５Ｌの投入してもｐＨの低下は少なかった。このミキシング分離液のＢＯＤは６５０ｐｐｍであった。
このミキシング分離液を遠心分離器により固液分離した。ミキシングしたミキシング分離液は分離液よりも濁度が低く、遠心分離したのちはかなり透明である。分離液は微少粒子が浮遊しており、濁度が高く、遠心分離しても薄茶色をしている。分離した固形物の量もミキシング工程を経ると大幅に減少することが分かる。遠心分離した上澄み液のＢＯＤは６１０ｐｐｍであった。分離液を５．５Ｌ投入後に１８０分３０００ｒｐｍで撹拌し続けた。ＢＯＤは６２０ｐｐｍであった。
【００５０】
次に、遠心分離器を用いて凝集分離の実験をした。用いた遠心分離器は、遠心分離器用の容器（カプセルという）を８本セットできるものである。
分離液の残分を撹拌し、６００ｍＬを採取して遠心分離器により固液分離した液のＢＯＤを測定した。４５００〜４９００ｐｐｍであった。遠心分離器により微少の粒子が取り除かれ、ＢＯＤが低下することが分かった。
【００５１】
これら遠心分離器を用いて凝集分離の実験してＢＯＤを測定したときの希釈した液の残分をハロゲンランプ（５００Ｗ）を用いて照射したところ、二日目ころから紅色に変化してきた。光合成細菌が増殖していることが確認された。
これら分離液である凝集分離液、分離液、ミキシング液、およびこれらを減菌・滅菌した液は、光合成細菌を培養することがわかった。
【実施例３】
【００５２】
寒天（信濃寒天農業協同組合製）の寒天１５ｇを１リットルの水で煮とかし、空冷する。
実施例１の分離液、ミキシング分離液を５ｍＬ，５０ｍＬづつを２００ｍＬのペットボトル４本に入れ、寒天溶解液を加えて振盪した。これを冷蔵庫にいれて一昼夜放置した。ゲル状に固まった状態で取り出し、ハロゲンランプ（５００Ｗ）を用いて照射したところ、二日目ころから紅色に変化してきた。光合成細菌が増殖していることが確認された。
この寒天１５ｇには、蛋白質０．２ｇ、ナトリウム９．８ｇ、食物繊維６．１ｇを含有していて、脂質、糖質を含有していない。
培養佐藤菌には嫌気性光合成細菌を含んでおり、増殖培養されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ミキシング処理の及ぼす影響のうちのｐＨの処理時間変化を示す図である。
【図２】ミキシング処理の及ぼす影響のうちのＢＯＤの処理時間変化を示す図である。
【図３】１０分から８０分までミキシング分離液「固有り」を照射培養したものの変化を示す写真である。
【図４】１０分から８０分までのミキシング分離液「フィルター」を照射培養したもを示す写真である。
【図５】８０分から１９０分までのミキシング分離液「固有り」を照射培養したものを示す写真である。
【図６】８０分から１９０分までのミキシング分離液「フィルター」を照射培養したものを示す写真である。
【図７】「固有り」、「フィルター」および３２５メッシュのドラムにて濾過したミキシング分離液をハロゲンランプにて６日間照射した培養液の写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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