(57)【要約】【課題】  家畜の飼育や犬、猫などのペットを室内にて飼育することに由来する排泄物などの悪臭物質を効果的に脱臭する脱臭剤、脱臭方法の提供。【解決手段】  エシェリヒア属細菌、ブレビバクテリウム属細菌、及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。  当該脱臭剤と悪臭物質とを接触させる脱臭方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エシェリヒア属細菌、ブレビバクテリウム属細菌、及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。
【請求項２】
脱臭剤が、アンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化水素、並びにプロピオン酸及びノルマル酪酸を含む脂肪酸から選ばれる少なくとも一種の臭気物質に対するものである請求項１に記載の脱臭剤。
【請求項３】
微生物がエシェリヒア属細菌である請求項１又は２に記載の脱臭剤。
【請求項４】
微生物がブレビバクテリウム属細菌である請求項１又は２に記載の脱臭剤。
【請求項５】
微生物がバチルス属細菌である請求項１又は２に記載の脱臭剤。
【請求項６】
臭気物質と、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の脱臭剤を接触させることを特徴とする脱臭方法。
【請求項７】
臭気物質が、アンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化水素、並びにプロピオン酸及びノルマル酪酸を含む脂肪酸から選ばれる少なくとも一種の臭気物質であることを特徴とする請求項６に記載の脱臭方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物の乾燥菌体を有効成分とする、臭気物質、特に、アンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化水素、並びにプロピオン酸及びノルマル酪酸を含む脂肪酸などの臭気物質に対して脱臭能を有する脱臭剤に関する。本発明はまた、該脱臭剤を臭気物質と接触させる脱臭方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、種々の悪臭源に対して、脱臭剤を用いる化学的処理方法や吸着剤を用いたり悪臭物質を焼却する物理的処理方法（例えば、特許文献１〜３）、さらには微生物によって悪臭物質を分解する生物学的処理方法などによって脱臭処理が施されている（例えば、特許文献４）。
【０００３】
特定の微生物群を利用して臭気成分を分解させるいわゆる微生物学的脱臭法については、その原理は、悪臭の元となる臭気物質の微生物による分解である。この方法は分解する微生物が生菌であり、その代謝作用により臭気物質が分解される。
【０００４】
また、活性炭などの吸着剤を用いて、臭気成分を物理的に吸着させる方法については、その原理は、マイクロポアに臭気成分が吸着されることによるが、単位重量あたりの吸着能力に差があり、また一度吸着された臭気成分が脱着されるという問題もある。
【０００５】
一方、脱臭に使用したゼオライトなどは、再利用ができないばかりか、その処理も困難であり、最終処分場の逼迫など環境への大きな影響を与えている。
【特許文献１】特開２００１−５１９号公報
【特許文献２】特開２００１−５２２号公報
【特許文献３】特開２００１−１５７７０６号公報
【特許文献４】特許第２８１０３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、家畜の飼育や犬、猫などのペットを室内にて飼育することに由来する排泄物等の悪臭が大きな問題となっている。本発明の目的は、悪臭、特に前記排泄物における典型的な悪臭物質、即ちアンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化水素、並びにプロピオン酸及びノルマル酪酸を含む脂肪酸などの臭気物質に対する脱臭能を有する脱臭剤、及び該脱臭剤による脱臭方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、種々の検討を重ねた結果、エシェリヒア属細菌、ブレビバクテリウム属細菌、バチルス属細菌など広くアミノ酸、核酸などの工業化の中で使用されている各種細菌の乾燥菌体に悪臭物質を作用させた場合、これらの乾燥菌体がアンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化水素、並びにプロピオン酸及びノルマル酪酸を含む脂肪酸などの臭気物質を有効に除去することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明は、エシェリヒア属細菌、ブレビバクテリウム属細菌及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であり、特に脱臭剤が、アンモニア、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化水素、並びにプロピオン酸及びノルマル酪酸を含む脂肪酸アミノ酸から選ばれる少なくとも一種の臭気物質に対するものである上記脱臭剤である。
本発明はまた、上記脱臭剤を臭気物質と接触させる脱臭方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の脱臭剤、脱臭方法により、特に家畜の飼育や犬、猫などのペットを室内にて飼育することに由来する排泄物などの悪臭物質を効果的に脱臭することができる。また、脱臭させたアミノ酸、核酸発酵菌体の処理は、有機物であるがため、燃焼処理や肥料などへの再利用も可能であるという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明でいう悪臭物質には、特に制限はないが、犬や猫などのペットの室内飼育に起因するペットの糞尿から、また牛、豚、鶏等の家畜を飼育した場合の排泄物からの臭気物質がその代表的なものであり、より具体的にはアンモニア、硫化水素、トリメチルアミン、アセトアルデヒド、メチルメルカプタン、並びにプロピオン酸、ノルマル酪酸、ノルマル吉草酸、及びイソ吉草酸を含む脂肪酸などの臭気物質である。
【００１０】
本発明に用いるエシェリヒア属細菌、ブレビバクテリウム属細菌及びバチルス属細菌は、アミノ酸発酵、核酸発酵用の細菌であり、澱粉系および糖蜜系などの糖源を主原料として、有用微生物の成育に必要な各種栄養素が添加され、最適なｐＨ、温度、通気管理がなされてアミノ酸又は核酸を生産する能力を有する微生物を意味する。好ましくは、各種発酵の発酵後の菌体を用いる。
【００１１】
アミノ酸発酵微生物としてはグルタミン酸、リジン、アルギニン、フェニルアラニン、分岐鎖アミノ酸（バリン、ロイシン、イソロイシン）等の発酵微生物が使用可能であるが、特にリジン、アルギニンおよびフェニルアラニン発酵微生物が好ましい。また、核酸発酵微生物としては５´−イノシン酸、グアノシン、イノシン発酵微生物が好ましい。詳細には、グルタミン酸の発酵微生物として、例えば、ブレビバクテリウム・フラバム（Brevibacterium flavum）ＡＴＣＣ  １４０６７、リジンの発酵微生物として、例えば、エシェリヒア・コリ（Escherichia coli）ＦＥＲＭ  ＢＰ−５２５２、ブレビバクテリウム・フラバムＡＴＣＣ  ２１４７５、アルギニンの発酵微生物として、例えば、ブレビバクテリウム・フラバムＦＥＲＭ  ＢＰ−６８９４、フェニルアラニンの発酵微生物として、例えば、エシェリヒア・コリＦＥＲＭ  ＢＰ−３８５３、ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム(Brevibacterium lactofermentum)ＦＥＲＭ  ＢＰ−４１６０、バチルス・ズブチリス（Bacillus subtilis）ＦＥＲＭ  ＢＰ−６０９、バリンの発酵微生物として、例えば、ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタムＦＥＲＭ  ＢＰ−１７６３が挙げられる。
【００１２】
本発明において、乾燥菌体とは実質的に水を含まない死菌体の乾燥物をいい、残存培地成分や濾過助剤などを含有する場合もある。実質的に水を含まないとは、水分量が１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下のものをいう。
【００１３】
乾燥菌体の製造は通常下記の通りにして行われる。
菌体を公知の方法に従い、それぞれの発酵に適した培養液、ｐＨ、温度、通気管理のもとで培養を行い、発酵終了時に、加熱殺菌し、又は殺菌せずに、遠心又は濾過によって集菌する。
【００１４】
得られた菌体は、そのまま、又は例えば、水、生理食塩水、中性付近の適当な緩衝液などに再懸濁し、次に乾燥工程を行う。
【００１５】
菌体の乾燥方法は、どのような方法でも良く、例えば、当業界公知の噴霧乾燥や通風乾燥、凍結乾燥、真空乾燥などがあげられる。本明細書で使用する乾燥菌体は、微生物菌体に、このような処理を行って得られる。噴霧乾燥、通風乾燥、凍結乾燥、真空乾燥などは、当業者公知の通常の条件で行うことができる。噴霧乾燥では、例えば、得られた菌体を水に菌体濃度約５〜２５重量％で再懸濁し、温度１００〜３００℃の条件下行う。通風乾燥では、例えば、得られた菌体を湿潤状態のまま、温度１００〜７００℃の条件下行う。凍結乾燥では、例えば、得られた菌体を水に菌体濃度約５〜２５重量％で再懸濁し行う。真空乾燥では、例えば、得られた菌体を湿潤状態のまま、温度５０〜１００℃、真空条件５３ｋPa以下の条件下行う。上記の条件は、例を挙げただけで、これらに限定されるものではない。噴霧乾燥や通風乾燥などでは、集菌する前に加熱殺菌を行っても、行わなくとも良いが、凍結乾燥などでは、死菌体を得るために集菌する前に加熱殺菌などを行う。
【００１６】
アミノ酸発酵、核酸発酵の微生物乾燥菌体をそのまま単独で、又は製剤化して脱臭剤とすることができる。製剤化に際しては、乳糖、ブドウ糖などの各種糖類、澱粉、セルロースなどの多糖類、カゼインなどの各種タンパク質、炭酸カルシウムなどの各種塩類などの添加剤を加えても良い。脱臭剤の形態はどのようなものでも良く、例えば粉末、顆粒、錠剤、カプセルなどの形があげられる。かかる製剤は、常套の製剤化手段によって製造することができる。
【００１７】
当該脱臭剤は、そのまま、又はオガクズやゼオライト、木片、紙類、活性炭などと混合して使用することができる。
また、臭気物質が気体状態で室内等に充満している場合には、当該室内に当該脱臭剤を設置しておけばよい。
【００１８】
このようにして調整した脱臭剤の添加量は、空間容積あたりのアンモニア濃度が５００ｐｐｍあった場合には０．１乃至５％程度が好ましい。この濃度により、アンモニア濃度はアンモニアを感知するか否か程度の濃度に脱臭することができる。
【実施例１】
【００１９】
リジン発酵培養液からの乾燥菌体の製造
L−リジン生産菌エシャリヒア・コリ  ＦＥＲＭ  ＢＰ−５２５２を用いたリジン発酵を以下の培地で行った。グルコース  １００ｇ／Ｌ、硫酸アンモニウム  ６０ｇ／Ｌ、ＫＨ２ＰＯ４  １ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ  ０．４ｇ／Ｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ  １０ｍｇ／Ｌ、ＭｎＳＯ４・４Ｈ２Ｏ  ８．１ｍｇ／Ｌ、ビオチン  ３００μｇ／Ｌ、サイアミン塩酸塩  ２００μｇ／Ｌ、大豆蛋白質加水分解物（全窒素含量３．２％）３５ｍｌ／Ｌ、Ｌ−メチオニン  ２００ｍｇ／Ｌ、炭酸カルシウム  ５０ｇ／Ｌ、ｐＨ７．０。
上記培地にＬ−リジン生産菌株を接種し、３６℃で７２時間培養を行った。リジン発酵終了後、発酵ブロスを加熱殺菌する。このときの加熱殺菌条件は１２０℃２分である。その後、当該殺菌液を遠心分離機にて菌体を含む重液と軽液に分離する。得られた菌体含有液は菌体を４乃至２０重量％程度含むものであるが、これをさらに減圧濃縮し、菌体含有量を１５乃至２５重量％程度の菌体濃縮液を得る。得られた菌体濃縮液を熱風温度１５０乃至２５０℃で噴霧乾燥し、水分含量２乃至１０重量％の乾燥菌体を得る。
【実施例２】
【００２０】
リジン発酵微生物の乾燥菌体によるアンモニアの脱臭効果
実施例１で得られたリジン発酵微生物の乾燥菌体を用いた。アンモニアガス濃度が５００ｐｐｍになるように調整した３Lのにおい袋に、無添加、粉末活性炭１ｇ、リジン発酵微生物の乾燥菌体（乾燥リジン菌体）５ｇを入れ、２、５、１０、３０および６０分後にガス検知管により袋内のガス濃度を測定した。
【００２１】
【表１】
2005192950.tif 000002
【実施例３】
【００２２】
リジン発酵微生物の乾燥菌体によるトリメチルアミンの脱臭効果
実施例１で得られたリジン発酵の乾燥菌体を用いた。トリメチルアミンガス濃度が５０ｐｐｍになるように調整した３Lのにおい袋に無添加、粉末活性炭１ｇ、リジン発酵微生物の乾燥菌体（乾燥リジン菌体）５ｇを入れ、２、５、１０、３０および６０分後にガス検知管により袋内のガス濃度を測定した。
【００２３】
【表２】
2005192950.tif 000003
【実施例４】
【００２４】
フェニルアラニン発酵培養液からの乾燥菌体の製造
Ｌ−フェニルアラニン発酵菌ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム  ＦＥＲＭ  ＢＰ−４１６０を用いたフェニルアラニン発酵を以下の培地で行った。シュクロース  ２％、燐酸カリウム  ０．１％、硫酸マグネシウム  ０．０４％、硫酸第一鉄  ０．００１％、硫酸マンガン  ０．０１％、酢安  ０．４％、大豆蛋白質加水分解物（全窒素として）０．２％、Ｌ−チロシン  ０．０４％、ビオチン  １０００μｇ／Ｌ及びビタミンＢ１  １００μｇ／Ｌ。
上記培地にＬ−フェニルアラニン生産菌株を接種し、３１℃で２４時間培養を行った。
フェニルアラニン発酵終了後、発酵ブロスに濾過助剤を添加し、その後圧搾型濾過分離機にて菌体を含む濾サイと軽液に分離する。得られた濾サイは菌体を２０乃至５０重量％程度含むものであるが、これを熱風温度１５０乃至６００℃で通風乾燥し、水分含量２乃至１０重量％の乾燥菌体を得る。
【実施例５】
【００２５】
フェニルアラニン発酵微生物の乾燥菌体によるアンモニアの脱臭効果
実施例４で得られたフェニルアラニン発酵の乾燥菌体を用いた。アンモニアガス濃度が５００ｐｐｍになるように調整した３Lのにおい袋に、無添加、粉末活性炭１ｇ、フェニルアラニン発酵微生物の乾燥菌体（乾燥フェニルアラニン菌体）５ｇを入れ、２、５、１０、３０および６０分後にガス検知管により袋内のガス濃度を測定した。
【００２６】
【表３】
2005192950.tif 000004
【実施例６】
【００２７】
フェニルアラニン発酵培養液からの乾燥菌体の製造
Ｌ−フェニルアラニン発酵菌  バチルス・ズブチルス  ＦＥＲＭ  ＢＰ−６０９を用いたフェニルアラニン発酵を以下の培地で行った。グルコース  ２％、燐酸カリウム  ０．１％、硫酸マグネシウム  ０．０４％、硫酸第一鉄  ０．００２％、硫酸マンガン  ０．００２％、大豆蛋白質加水分解物（全窒素として）０．２％、Ｌ−チロシン  ０．０２％、Ｌ−トリプトファン  ０．０２％。
上記培地にＬ−フェニルアラニン生産菌株を接種し、３０℃で２４時間培養を行った。フェニルアラニン発酵終了後、発酵ブロスに濾過助剤を添加し、その後圧搾型濾過分離機にて菌体を含む濾サイと軽液に分離する。得られた濾サイは菌体を２０乃至５０重量％程度含むものであるが、これを熱風温度１５０乃至６００℃で通風乾燥し、水分含量２乃至１０重量％の乾燥菌体を得る。
【実施例７】
【００２８】
フェニルアラニン発酵微生物の乾燥菌体による酢酸の脱臭効果
実施例６で得られたフェニルアラニン発酵の乾燥菌体を用いた。酢酸ガス濃度が５０ｐｐｍになるように調整した３Lのにおい袋に、無添加、粉末活性炭１ｇ、フェニルアラニン発酵微生物の乾燥菌体（乾燥フェニルアラニン菌体）５ｇを入れ、２、５、１０、３０および６０分後にガス検知管により袋内のガス濃度を測定した。
【００２９】
【表４】
2005192950.tif 000005
【実施例８】
【００３０】
リジン発酵微生物の乾燥菌体によるアンモニアの脱臭効果および酵母との比較
実施例１で得られたリジン発酵の乾燥菌体を用いた。また、比較対照として、酵母の乾燥菌体（キリンビール社製乾燥ビール酵母）を用いた。アンモニアガス濃度が５００ｐｐｍになるように調整した３Lのにおい袋に、無添加、粉末活性炭１ｇ、酵母乾燥菌体５ｇ、リジン発酵微生物の乾燥菌体（乾燥リジン菌体）５ｇを入れ、２、５、１０、３０および６０分後にガス検知管により袋内のガス濃度を測定した。
【００３１】
【表５】
2005192950.tif 000006
【実施例９】
【００３２】
リジン発酵微生物の乾燥菌体によるブロイラーの糞中アンモニアの脱臭効果
実施例１で得られたリジン発酵の乾燥菌体を用いた。２５０ｇのブロイラーの敷き藁（籾殻）に無添加、１％のリジン発酵菌体、３％のゼオライト（市販品）を混合し、そこに７５０ｇのブロイラーの糞を混ぜよく混合した。その後４、６、８、１０日後にガス検知管によりガス濃度を測定した。
【００３３】
【表６】
2005192950.tif 000007
【００３４】
上記の実施例２、３、５、７、８および９より、アミノ酸発酵、核酸発酵菌体を悪臭物質と接触させることにより、それらの悪臭物質の濃度が低減し、脱臭効果があることを確認した。
【００３５】
特定菌の乾燥した菌体が悪臭物質に対し脱臭効果がある理由は明確ではないが、菌体を乾燥させることにより、乾燥した菌体表面が荷電し、それが荷電した悪臭物質と電気的に結合していることがまず推察される。その一方で菌体を乾燥させることにより菌体が凝集し、その塊状物にマイクロポアができることが推察され、その結果活性炭などと同様の物理的な吸着により脱臭効果を示すものと考えられる。このため、乾燥した菌体は電気的かつ物理的に悪臭物質を吸着するので、本発明の脱臭剤は活性炭に比較して顕著な効果を有する。
【００３６】
以上の結果から、アミノ酸、核酸発酵菌体を乾燥方法を問わず乾燥させることによって、脱臭効果を示すものと考えられる。