(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１，４−ジオキサン−２−オン、１，４−ジオキサン−２，５−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上の環状エステル化合物を含み、１，４−ジオキサン分解活性を有する菌の培養に用いられて、該菌の１，４−ジオキサン分解活性を向上させるための組成物。
【請求項２】
１，４−ジオキサンを含まない、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
１，４−ジオキサン分解活性を有する菌の培養方法であって、
請求項１又は２に記載の組成物を含む培地中で菌を培養する手順を含み、該組成物の非存在下で培養された菌に比して高い１，４−ジオキサン分解活性を有する菌を得る、培養方法。
【請求項４】
前記培地において、前記環状エステル化合物が、０．００１〜０．１５ｍｏｌ／Ｌで存在する、請求項３記載の培養方法。
【請求項５】
前記菌が、シュードノカルディア（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ）属、ロードコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属及びマイコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属からなる群より選択される一以上の属に属する、請求項３又は４記載の培養方法。
【請求項６】
前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）からなる群より選択される一以上の種に属する、請求項３又は４記載の培養方法。
【請求項７】
前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）ＣＢ１１９０、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）Ｂ５、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）ＤＶＳ  ５ａ１、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）２１９、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）ＪＣＭ１４３４３、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）、マイコバクテリウム・エスピー（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｐ）ＰＨ−０６からなる群より選択される一以上である、請求項３又は４記載の培養方法。
【請求項８】
１，４−ジオキサン分解処理方法であって、
請求項３〜７のいずれか一項に記載の培養方法により得られた菌と、１，４−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、１，４−ジオキサン分解処理方法。
【請求項９】
１，４−ジオキサン分解活性を有する菌を含む、１，４−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法であって、
請求項１又は２に記載の組成物を含む培養培地中で菌を培養する工程を含み、該組成物の非存在下で培養された菌に比して高い１，４−ジオキサン分解活性を有する菌を含む１，４−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法。
【請求項１０】
１，４−ジオキサン分解処理方法であって、
請求項９記載の製造方法により得られた１，４−ジオキサン分解処理用組成物と、１，４−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、１，４−ジオキサン分解処理方法。
【請求項１１】
１，４−ジオキサン分解活性を有する菌、及び１，４−ジオキサン−２−オン、１，４−ジオキサン−２，５−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上の環状エステル化合物を含み、かつ１，４−ジオキサンを含まない、１，４−ジオキサン分解処理用組成物。
【請求項１２】
１，４−ジオキサン分解処理方法であって、
請求項１１記載の１，４−ジオキサン分解処理用組成物と、１，４−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、１，４−ジオキサン分解処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１，４−ジオキサン分解活性向上剤、１，４−ジオキサン分解処理用組成物及びその製造方法、並びに１，４−ジオキサン分解菌の培養方法及び１，４−ジオキサン分解処理方法に関する。より詳しくは、環状エステル化合物を含む１，４−ジオキサン分解活性向上剤等に関する。
【背景技術】
【０００２】
１，４−ジオキサンは、２００２年に発がん作用を有する恐れがあるとしてＷＨＯの環境基準に追加された（グループ２Ｂ：ヒトに対する発がん性が疑われる）。１，４−ジオキサンは、感光性樹脂製造などの化成品工業、エチレンオキサイド及びエチレングリコール製造などの石油化学工業、ポリエステル製造などの化学繊維工業等の事業所からの排水中に含まれている。１，４−ジオキサンは環境中に放出された場合には分解されにくく、除去も困難であるとされている。そのため、排水中に含まれる１，４−ジオキサンを簡便かつ低コストに分解できる方法の開発が望まれている。
【０００３】
特許文献１には、排水中の１，４−ジオキサンを分解除去する排水処理方法であって、１，４−ジオキサン分解菌を排水に投入し、排水中の１，４−ジオキサンを分解除去する排水処理方法が記載されている（請求項１４参照）。当該文献は、増殖速度が極めて小さい１，４−ジオキサン分解菌を効率的に培養するための方法として、「１，４−ジオキサン分解菌を含む種汚泥を、有機物として１，４−ジオキサンのみを含む無機培地で培養した後、寒天培地で前記１，４−ジオキサン分解菌のコロニーを形成させて単離する単離工程と、前記単離した１，４−ジオキサン分解菌のコロニーを、前記１，４−ジオキサン以外の有機物を含む有機物培地で培養する培養工程と、を備えたことを特徴とする１，４−ジオキサン分解菌の培養方法」を開示している（請求項１参照）。この方法は、単離工程においては、１，４−ジオキサン分解菌を他の微生物が混入しないように優先的に増殖させるとともに、培養工程では、単離した１，４−ジオキサン分解菌を高速に増殖させるものである。
【０００４】
なお、特許文献１に開示される単離工程で用いられる無機培地は、１，４−ジオキサンを添加して用いられるものである（例えば、段落０１０５及び表１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０６９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、１，４−ジオキサン分解菌を１，４−ジオキサン分解活性を有する状態で得るためには、同活性を触媒する酵素を誘導するために１，４−ジオキサン自体の存在下で培養を行う必要があった。特許文献１の試験においても、有機物培地に１，４−ジオキサンを添加して培養を行った場合（表４の試験２参照）には、１，４−ジオキサンの除去率は４８％と比較的高い。しかし、当該文献に係る発明の実施形態であるところの、１，４−ジオキサンの非存在下で有機物培地による培養を行った場合には（表４の試験３）には、除去率は２５％に留まっている。これは、有機物培地での培養では１，４−ジオキサン分解菌の高速な増殖が達成されるとしても、１，４−ジオキサンの非存在下では、増殖した菌に十分な１，４−ジオキサン分解活性が誘導されないことを示している。
【０００７】
１，４−ジオキサン分解活性の誘導のために１，４−ジオキサンを用いると、好気性微生物である１，４−ジオキサン分解菌の培地から１，４−ジオキサンが環境中に放出されるおそれがある。このために、培地から放出される１，４−ジオキサンを分離し、分解するための設備投資が必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は、１，４−ジオキサンを用いることなく、１，４−ジオキサン分解活性に優れた１，４−ジオキサン分解菌を培養するための技術を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題解決のため、本発明は、以下の［１］〜［２９］を提供する。
［１］  環状エステル化合物を含む、１，４−ジオキサン分解活性を有する菌に対して用いられる、１，４−ジオキサン分解活性向上剤。
［２］  前記環状エステル化合物が、１，４−ジオキサン−２−オン、１，４−ジオキサン−２，５−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上である、［１］の１，４−ジオキサン分解活性向上剤。
［３］  １，４−ジオキサンを含まない、［１］又は［２］の１，４−ジオキサン分解活性向上剤。
［４］  前記菌が、シュードノカルディア（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ）属、ロードコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属及びマイコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属からなる群より選択される一以上の属に属する、［１］〜［３］のいずれかの１，４−ジオキサン分解活性向上剤。
［５］  前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）からなる群より選択される一以上の種に属する、［１］〜［３］のいずれかの１，４−ジオキサン分解活性向上剤。
［６］  前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）ＣＢ１１９０、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）Ｂ５、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）ＤＶＳ  ５ａ１、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）２１９、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）ＪＣＭ１４３４３、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）、マイコバクテリウム・エスピー（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｐ）ＰＨ−０６からなる群より選択される一以上である、［１］〜［３］のいずれかの１，４−ジオキサン分解活性向上剤。
【００１０】
［７］  １，４−ジオキサン分解活性を有する菌の培養方法であって、
環状エステル化合物を含む１，４−ジオキサン分解活性向上剤を含む培地中で菌を培養する手順を含む、１，４−ジオキサン分解活性を有する菌の培養方法。
［８］  前記環状エステル化合物が、１，４−ジオキサン−２−オン、１，４−ジオキサン−２，５−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上である、［７］の培養方法。
［９］  前記培地において、前記１，４−ジオキサン分解活性向上剤に含まれる前記環状エステル化合物が、０．００１〜０．１５ｍｏｌ／Ｌで存在する、［７］又は［８］の培養方法。
［１０］  前記１，４−ジオキサン分解活性向上剤が、１，４−ジオキサンを含まない、［７］〜［９］のいずれかの培養方法。
［１１］  前記菌が、シュードノカルディア（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ）属、ロードコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属及びマイコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属からなる群より選択される一以上の属に属する、［７］〜［１０］のいずれかの培養方法。
［１２］  前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）からなる群より選択される一以上の種に属する、［７］〜［１０］のいずれかの培養方法。
［１３］  前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）ＣＢ１１９０、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）Ｂ５、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）ＤＶＳ  ５ａ１、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）２１９、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）ＪＣＭ１４３４３、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）、マイコバクテリウム・エスピー（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｐ）ＰＨ−０６からなる群より選択される一以上である、［７］〜［１０］のいずれかの培養方法。
【００１１】
［１４］  １，４−ジオキサン分解処理方法であって、［７］〜［１３］のいずれかの培養方法により得られた菌と、１，４−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、１，４−ジオキサン分解処理方法。
【００１２】
［１５］  １，４−ジオキサン分解活性を有する菌を含む、１，４−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法であって、
環状エステル化合物を含む１，４−ジオキサン分解活性向上剤を含む培地中で菌を培養する工程を含む、１，４−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法。
［１６］  前記環状エステル化合物が、１，４−ジオキサン−２−オン、１，４−ジオキサン−２，５−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上である、［１５］の製造方法。
［１７］  前記培地において、前記１，４−ジオキサン分解活性向上剤に含まれる前記環状エステル化合物が、０．００１〜０．１５ｍｏｌ／Ｌで存在する、［１５］又は［１６］の製造方法。
［１８］  前記１，４−ジオキサン分解活性向上剤が、１，４−ジオキサンを含まない、［１５］〜［１７］のいずれかの製造方法。
［１９］  前記菌が、シュードノカルディア（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ）属、ロードコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属及びマイコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属からなる群より選択される一以上の属に属する、［１５］〜［１８］のいずれかの製造方法。
［２０］  前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）からなる群より選択される一以上の種に属する、［１５］〜［１８］のいずれかの製造方法。
［２１］  前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）ＣＢ１１９０、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）Ｂ５、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）ＤＶＳ  ５ａ１、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）２１９、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）ＪＣＭ１４３４３、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）、マイコバクテリウム・エスピー（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｐ）ＰＨ−０６からなる群より選択される一以上である、［１５］〜［１８］のいずれかの製造方法。
【００１３】
［２２］  １，４−ジオキサン分解処理方法であって、［１５］〜［２１］のいずれかの製造方法により得られた１，４−ジオキサン分解処理用組成物と、１，４−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、１，４−ジオキサン分解処理方法。
【００１４】
［２３］  １，４−ジオキサン分解活性を有する菌及び環状エステル化合物を含む、１，４−ジオキサン分解処理用組成物。
［２４］  前記環状エステル化合物が、１，４−ジオキサン−２−オン、１，４−ジオキサン−２，５−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンからなる群から選択されるいずれか一種以上である、［２３］の１，４−ジオキサン分解処理用組成物。
［２５］  １，４−ジオキサンを含まない、［２３］又は［２４］の１，４−ジオキサン分解処理用組成物。
［２６］  前記菌が、シュードノカルディア（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ）属、ロードコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属及びマイコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属からなる群より選択される一以上の属に属する、［２３］〜［２５］のいずれかの１，４−ジオキサン分解処理用組成物。
［２７］  前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）からなる群より選択される一以上の種に属する、［２３］〜［２５］のいずれかの１，４−ジオキサン分解処理用組成物。
［２８］  前記菌が、シュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）ＣＢ１１９０、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）Ｂ５、シュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）ＤＶＳ  ５ａ１、ロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）２１９、ロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）ＪＣＭ１４３４３、マイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）、マイコバクテリウム・エスピー（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｐ）ＰＨ−０６からなる群より選択される一以上である、［２３］〜［２５］のいずれかの１，４−ジオキサン分解処理用組成物。
【００１５】
［２９］  １，４−ジオキサン分解処理方法であって、［２３］〜［２８］のいずれかの１，４−ジオキサン分解処理用組成物と、１，４−ジオキサンと、を接触させる手順を含む、１，４−ジオキサン分解処理方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、１，４−ジオキサンを用いることなく、１，４−ジオキサン分解活性に優れた１，４−ジオキサン分解菌を培養するための技術が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。
【００１８】
（１，４−ジオキサン分解活性向上剤）
本発明に係る１，４−ジオキサン分解活性向上剤は、１，４−ジオキサン分解活性を有する菌に対して用いられものであり、環状エステル化合物を含む。
【００１９】
環状エステルとは、下記式（１）、（２）又は（３）で示される化合物である。
【００２０】
【化１】
0006701973.tif 000002
（式（１）〜（３）中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、水素又は炭素数１〜４の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい。アルキル基とは、飽和又は不飽和炭化水素から水素原子１個を除いた残りの炭化水素基である。ｎは、１〜３の整数を示す。）
【００２１】
環状エステルは、好ましくは上記式（１）で示される化合物とされる。環状エステルは、は、より好ましくはＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6が水素原子である。環状エステルは、さらに好ましくはＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6が水素原子であり、かつｎ＝１である、１，４−ジオキサン−２−オンとされる。
【００２２】
また、環状エステルとして、１，４−ジオキサン−２，５−ジオン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン及びγ−ブチロラクトンも好ましい。
【００２３】
本発明に係る１，４−ジオキサン分解活性向上剤は、上述の環状エステルを１又は２以上含有するものであればよく、他に含まれる成分は特に限定されない。ただし、本発明に係る１，４−ジオキサン分解活性向上剤は、１，４−ジオキサンを含まないことが好ましい。ここで、「１，４−ジオキサンを含まない」とは、１，４−ジオキサン分解活性向上剤中に１，４−ジオキサンを実質的に含まないことを意味し、具体的には、１，４−ジオキサン分解活性向上剤中に１，４−ジオキサンが、０．０５ｐｐｍ以下で存在することを意味する。
【００２４】
（１，４−ジオキサン分解菌の培養方法）
本発明に係る１，４−ジオキサン分解活性を有する菌の培養方法は、上述の１，４−ジオキサン分解活性向上剤の存在下で菌を培養する手順を含むことを特徴とする。
【００２５】
培養に用いられる培地は、環状エステル化合物（あるいはこれを含む１，４−ジオキサン分解活性向上剤）を含有するものであれば、１，４−ジオキサン分解菌の培養のために従来用いられている公知の培地を特に限定されず用いることができる。
【００２６】
培地には、環状エステル化合物以外の化合物であって、１，４−ジオキサン分解菌の増殖・生育に必要な成分が含まれる。１，４−ジオキサン分解菌を増殖・生育させるための培地成分としては、例えば、炭素源としてグルコース、フルクトース等の単糖類；乳糖、スクロース、マルトース等の二糖類；オリゴ糖類；デンプン等の多糖類等が、窒素源として酵母エキス等の有機窒素源；アルギニン、グルタミン酸、グルタミン等の遊離アミノ酸類；塩化アンモニウム等の無機窒素源、ビタミン源としてビタミンＣ、ビタミンＢ１２等の水溶性ビタミン；ビタミンＡ、ビタミンＥ等の脂溶性ビタミン類、ミネラル源としてリン酸イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、鉄イオン、コバルトイオン及び亜鉛イオン等の塩又はその水和物等が挙げられる。
【００２７】
本発明に係る培養方法では、環状エステル化合物を含む培地で１，４−ジオキサン分解菌の培養を行うことで、１，４−ジオキサンを培地中に添加することなく、高い１，４−ジオキサン分解活性を有する菌を得ることができる。十分な１，４−ジオキサン分解活性を誘導するため、培地中の環状エステル化合物の濃度は、０．００１〜０．１５ｍｏｌ／Ｌ、好ましくは０．００５〜０．１ｍｏｌ／Ｌ、さらに好ましくは０．０１〜０．０５ｍｏｌ／Ｌとされる。
また、十分な１，４−ジオキサン分解活性を誘導するため、培地中の環状エステル化合物の添加量は、０．１〜１５ｍｌ／Ｌ、好ましくは０．５〜１０ｍｌ／Ｌ、さらに好ましくは１．０〜５ｍｌ／Ｌとされる。
【００２８】
１，４−ジオキサン分解菌は、１，４−ジオキサン分解活性を発現し得る菌であれば特に限定されない。１，４−ジオキサン分解菌は、一般に活性汚泥中に存在していることが知られており、本発明でも、活性汚泥から単離された菌を利用することができる。また、１，４−ジオキサン分解菌を紫外線、ＮＴＧ（Ｎ−メチル−Ｎ´−ニトロ−Ｎ−ニトロソグアニジン）、メチルメタンスルホン酸等で処理することにより遺伝子改変を加え、１，４−ジオキサン分解活性を向上させた変異菌を用いてもよい。さらに、野生型が１，４−ジオキサン分解能を有さない菌であっても、通常の遺伝子工学的手法を用いて１，４−ジオキサン分解能を付与した組換え菌を得ることが可能であり、本発明では、このような組換え菌も利用できる。
【００２９】
１，４−ジオキサン分解菌としては、以下の菌を例示できる。
（１）シュードノカルディア（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ）属。特にシュードノカルディア・ジオキサノボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ）、シュードノカルディア・ベンゼニボランス（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｂｅｎｚｅｎｉｖｏｒａｎｓ）及びシュードノカルディア・アンタークティカ（Ｐｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ａｎｔａｒｃｔｉｃａ）。より具体的には、シュードノカルディア・ジオキサノボランス  ＣＢ１１９０、シュードノカルディア・ベンゼニボランス  Ｂ５、シュードノカルディア・アンタークティカ  ＤＶＳ  ５ａ１。
【００３０】
（２）ロードコッカス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ）属。特にロードコッカス・ラバー（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ｒｕｂｅｒ）及びロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）。より具体的には、ロードコッカス・ラバー  ２１９及びロードコッカス・アテリボランス（Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ  ａｅｔｈｅｒｉｖｏｒａｎｓ）ＪＣＭ１４３４３。
【００３１】
（３）マイコバクテリウム（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属。特にマイコバクテリウム・ヴァッカエ（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｖａｃｃａｅ）。より具体的には、マイコバクテリウム・エスピー（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｓｐ）ＰＨ−０６。
【００３２】
これらの菌のうちでは、特にシュードノカルディア・ジオキサノボランス  ＣＢ１１９０及びロードコッカス・アテリボランスＪＣＭ１４３４３が、１，４−ジオキサンの分解能に優れるため好ましい。シュードノカルディア・ジオキサノボランス  ＣＢ１１９０は、理化学研究所バイオリソースセンターのＪａｐａｎ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓから入手できる（ＪＣＭ１３８５５）。また、ＤＳＭ株については、ＤＳＭＺ−Ｄｅｕｔｓｃｈｅ  Ｓａｍｍｌｕｎｇ  ｖｏｎ  Ｍｉｋｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｅｎ  ｕｎｄ  Ｚｅｌｌｋｕｌｔｕｒｅｎ  ＧｍｂＨより入手可能である。ＡＴＣＣ株については、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎから入手可能である。
【００３３】
培養は、適宜滅菌処理した上記培地に菌を播種することにより行うことができ、従来公知の条件で行えばよい。培地への菌の播種量は、例えば０．１〜１０（ｖ／ｖ）％、好ましくは０．２〜５（ｖ／ｖ）％、より好ましくは０．２〜１（ｖ／ｖ）％程度とすればよい。培養条件は、ｐＨを５．０〜９．０、好ましくは６．０〜８．０、温度を２５〜４０℃、好ましくは２８〜３２℃として、好気培養とする。培養時間は、培養液量及び目的とする菌体数などに応じて適宜設定すればよい。
【００３４】
前記培養（本培養）は、必要に応じて、前培養を行った後に行うこともできる。前培養の方法も特に限定されず、例えば、グルコース、フルクトース等の炭素源類、酵母エキス等の窒素源、アルギニン、グルタミン酸、グルタミン等の遊離アミノ酸類、ビタミン類、無機塩類を含む培地中で、ｐＨを６．０〜８．０、温度を２８〜３２℃に制御して好気的に培養することが好ましい。
【００３５】
（１，４−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法）
本発明に係る１，４−ジオキサン分解活性を有する菌を含む１，４−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法は、環状エステル化合物を含む１，４−ジオキサン分解活性向上剤の存在下で菌を培養する工程（すなわち上述の培養方法）を含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明に係る培養方法により得られる１，４−ジオキサン分解菌は、高い１，４−ジオキサン分解活性を有するため、当該菌を含む組成物は、１，４−ジオキサンを分解、除去する処理のために有効に用いられ得る。
【００３７】
本発明に係る１，４−ジオキサン分解処理用組成物の製造方法により得られる１，４−ジオキサン分解処理用組成物は、菌の培養工程に由来して、環状エステル化合物を含み、１，４−ジオキサンを含まないことを特徴とする。
【００３８】
（１，４−ジオキサン分解処理方法）
本発明に係る１，４−ジオキサン分解処理方法は、上記の培養方法により得られる１，４−ジオキサン分解菌あるいは上記の製造方法により得られる１，４−ジオキサン分解処理用組成物と、１，４−ジオキサンと、を接触させる手順を含むことを特徴とする。
【００３９】
処理の対象となる１，４−ジオキサンは、感光性樹脂製造などの化成品工業、エチレンオキサイド及びエチレングリコール製造などの石油化学工業、ポリエステル製造などの化学繊維工業等の事業所からの排水中に含まれるものであってよい。
【００４０】
１，４−ジオキサン分解菌又は１，４−ジオキサン分解処理用組成物と、１，４−ジオキサン（あるいはこれを含む排水）とを適当な反応溶液中で接触させることにより、１，４−ジオキサンを分解できる。具体的には、上記の培養方法により得られた菌を、培養液のまま組成物として排水中に添加するか、培養液を遠心分離して分離された菌体として排水中に添加するか、又は培養液を遠心分離して分離された菌体を乾燥して乾燥菌体として排水中に添加した後、必要に応じて撹拌を行うことで、１，４−ジオキサンの分解反応を進行させる。あるいは、菌又は組成物を担体に定着化又は固定化し、担体を排水中に浸漬するか、担体を排水の流路中の排水と接触可能な位置に配置することで、１，４−ジオキサンの分解反応を生じさせる。菌又は組成物を定着化又は固定化する方法としては、担体から１，４−ジオキサン分解菌が流出しないように定着化又は固定化される方法ならば従来用いられている公知の方法を特に限定されず用いることができる。具体的な定着化又は固定化の法としては、例えば、菌又は組成物が付着して生物膜を形成するような担体を用いる付着生物膜法、担体と培地を混合して菌を培養する担持培養法、水不溶性の担体に菌又は組成物を結合させる担体結合法、減圧下で担体の孔隙内に菌又は組成物を封入する方法、２個以上の官能基を持つ試薬によって菌体内に架橋を形成させて固定化する方法、菌又は組成物を高分子のゲル内部や皮膜などに閉じ込める包括固定化法、さらに結合手段により共有結合法、物理的吸着法、イオン結合法及び生化学的特異結合法などと分類される担体結合法等が挙げられる。
【００４１】
本発明に係る１，４−ジオキサン分解菌及びこれを含有する１，４−ジオキサン分解処理用組成物は、高い１，４−ジオキサン分解活性を有するため、従来技術に比して高い効率で排水中に含まれる１，４−ジオキサンを分解、除去することが可能である。
【実施例】
【００４２】
＜実施例１：１，４−ジオキサン分解菌の培養＞
（１）前培養
凍結保存していたＰｓｅｕｄｏｎｏｃａｒｄｉａ  ｄｉｏｘａｎｉｖｏｒａｎｓ  ＣＢ１１９０を３７℃の湯浴中で解凍し、以下に示す前培養培地に０．２６（ｖ／ｖ）％で接種し、３０℃、攪拌数２３０ｒｐｍで５日間振とう培養した。
【００４３】
前培養培地：
グルコース  １０ｇ／Ｌ
酵母エキス（オリエンタル酵母工業製）  ３ｇ／Ｌ
リン酸二水素カリウム  ０．５ｇ／Ｌ
硫酸マグネシウム七水和物  ０．５ｇ／Ｌ
グルタミン酸ナトリウム  １０ｇ／Ｌ
硫酸鉄（ＩＩ）七水和物１０ｍｇ／Ｌ
ｐＨ６．０
【００４４】
（２）本培養
前培養後の培養液を以下に示す本培養培地に０．２（ｖ／ｖ）％で接種し、３０℃、攪拌数２３０ｒｐｍで５日間振とう培養した。
【００４５】
本培養培地：
グルコース  １０ｇ／Ｌ
酵母エキス（オリエンタル酵母工業製）  ３ｇ／Ｌ
リン酸二水素カリウム  ０．５ｇ／Ｌ
硫酸マグネシウム七水和物  ０．５ｇ／Ｌ
グルタミン酸ナトリウム  １０ｇ／Ｌ
硫酸鉄（ＩＩ）七水和物  １０ｍｇ／Ｌ
硫酸マンガン（ＩＩ）五水和物  １０ｍｇ／Ｌ
硫酸亜鉛七水和物  １０ｍｇ／Ｌ
塩化コバルト（ＩＩ）六水和物  １０ｍｇ／Ｌ
１，４−ジオキサン−２−オン  １．０ｍｌ／Ｌ
ｐＨ６．０
【００４６】
＜実施例２：１，４−ジオキサン分解菌の培養＞
本培養培地に１，４−ジオキサン−２−オンを２．０ｍｌ／Ｌ添加した以外は、実施例１と同様にして培養を行った。
【００４７】
＜実施例３：１，４−ジオキサン分解菌の培養＞
本培養培地に１，４−ジオキサン−２，５−ジオンを１．０ｍｌ／Ｌ添加した以外は、実施例１と同様にして培養を行った。
【００４８】
＜実施例４：１，４−ジオキサン分解菌の培養＞
本培養培地にγ−バレロラクトンを０．３ｍｌ／Ｌ添加した以外は、実施例１と同様にして培養を行った。
【００４９】
＜実施例５：１，４−ジオキサン分解菌の培養＞
本培養培地にδ−バレロラクトンを０．３ｍｌ／Ｌ添加した以外は、実施例１と同様にして培養を行った。
【００５０】
＜実施例６：１，４−ジオキサン分解菌の培養＞
本培養培地にγ−ブチロラクトンを０．３ｍｌ／Ｌ添加した以外は、実施例１と同様にして培養を行った。
【００５１】
＜比較例１：１，４−ジオキサン分解菌の培養＞
本培養培地から１，４−ジオキサン−２−オンを除いた以外は、実施例１と同様にして培養を行った。
【００５２】
＜比較例２：１，４−ジオキサン分解菌の培養＞
本培養培地から、１，４−ジオキサン−２−オンを除き、１，４−ジオキサン１．０ｍｌ／Ｌを添加した以外は、実施例１と同様にして培養を行った。
【００５３】
＜試験例１：１，４−ジオキサン分解活性の評価＞
実施例１〜６及び比較例１，２の本培養で得た培養液を遠心分離して菌体を分離し、０．０５Ｍリン酸バッファーを用いて２回洗浄した。回収した菌体を、菌濃度が１．０ｇ／Ｌとなるように０．０５Ｍリン酸バッファーに再懸濁した。懸濁液に１，４−ジオキサンを１０ｍｇ／Ｌで添加して反応液とし、３０℃、攪拌数２３０ｒｐｍで２時間振とうした。
【００５４】
２時間の振とう前後の反応液について、ヘットスペースガスクロマトグラフィー質量分析法により１，４−ジオキサンの濃度を測定した。標準溶液には１，４−ジオキサン標準液（１ｍｇ／ｍｌメタノール溶液、和光純薬工業）を適宜希釈して用い、絶対検量線法により検量線を作製した。
【００５５】
（１）使用機器
装置：Agilent製  GC/MS  6890/5973N
ヘッドスペースサンプラー：Hewlett-Packard製  ヘッドスペースオートサンプラーHP7694
（２）分析条件
ヘッドスペースサンプラー
シリンジサイズ：2.5ml
インジェクション容量：2.0ml
オーブン：80℃  20分
シリンジ温度：120℃
ガスクロマトグラフィー質量分析装置
カラム：フロンティアラボUltraALLOY-5  30m×0.25mmI.D.  膜厚：0.25μm
注入口温度：180℃
オーブン温度：35℃(5min)、その後10℃/min-200℃(5min)
ガス流量：2.0ｍl/min
スプリット比：1:10
試料量：0.5ml
イオン化法：EI
検出器モード：SIM (58, 88)
定量イオン：88
【００５６】
２時間の振とう前後の１，４−ジオキサンの濃度から１，４−ジオキサン分解菌による１，４−ジオキサンの除去率を算出した。結果を「表１」に示す。
【００５７】
【表１】
0006701973.tif 000003
【００５８】
１，４−ジオキサン−２−オンの非存在下で本培養を行った比較例１で得られた菌体では１，４−ジオキサンの除去率はわずかに２０％であった。
【００５９】
本培養に１，４−ジオキサンを添加した場合には、除去率４８％となった（比較例２）。これは、１，４−ジオキサンによって菌体に１，４−ジオキサンの分解活性が誘導されたためと考えられた。
【００６０】
比較例に対して、１，４−ジオキサン−２−オンの存在下で本培養を行った実施例１、２で得られた菌体では、１，４−ジオキサンの除去率は１００％であった。
１，４−ジオキサン−２，５−ジオンの存在下で本培養を行った実施例３の場合は、除去率６５％であった。
γ−バレロラクトンの存在下で本培養を行った実施例４の場合は、除去率３５％であった。
δ−バレロラクトンの存在下で本培養を行った実施例５の場合は、除去率４９％であった。
γ−ブチロラクトンの存在下で本培養を行った実施例６の場合は、除去率５１％であった。
これらの結果から、環状エステル化合物の存在下で培養を行うことで、１，４−ジオキサンを用いることなく、これを用いた場合と同等以上の優れた１，４−ジオキサン分解活性を有する１，４−ジオキサン分解菌が得られることが明らかとなった。