(57)【要約】      （修正有）【課題】油脂を含む生ゴミの油脂を分解する能力に優れた微生物を含む資材の製造および資材を使用することで、生ゴミ処理物の堆肥化利用を促進し、環境負荷を低減させるプロセスを提供する。【解決手段】油脂を含む生ゴミの処理過程で油脂の分解を促進する能力を有するアスペルギルス属に属する微生物又は当該微生物を含む堆肥化有機物分解資材を用いて生ゴミ等の有機物を処理する。この処理により有機物中に含まれた油脂分は分解され、得られた堆肥は、作物の生育に障害を与えず、なおかつ良好な生育効果をもたらす。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
油脂を分解する能力を有することを特徴とする微生物。
【請求項２】
油脂を分解する能力を有する微生物がアスペルギルス属に属する微生物であることを特徴とする請求項１記載の微生物。
【請求項３】
アスペルギルス属に属する微生物がアスペルギルス sp.EF139菌であることを特徴とする請求項２記載の微生物。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の微生物を含有することを特徴とする堆肥化有機物分解資材。
【請求項５】
微生物が有機質基質及び鉱物質から選択される１種又は２種以上の基質資材に定着してなることを特徴とする請求項４記載の堆肥化有機物分解資材。
【請求項６】
油脂を分解する能力を有する微生物を、有機質基質を含む培地で培養して得られることを特徴とする堆肥化有機物分解資材の製造方法。
【請求項７】
油脂を分解する能力を有する微生物を有機質基質及び鉱物質から選択される1種又は２種以上の基質資材に添加し、当該微生物が当該基質資材に定着してなることを特徴とする堆肥化有機物分解資材の製造方法。
【請求項８】
油脂を分解する能力を有する微生物がアスペルギルス属に属する微生物であることを特徴とする請求項６又は７記載の堆肥化有機物分解資材の製造方法。
【請求項９】
アスペルギルス属に属する微生物がアスペルギルス sp.EF139菌であることを特徴とする請求項８記載の堆肥化有機物分解資材の製造方法。
【請求項１０】
食物残渣に、油脂を分解する能力を有することを特徴とする微生物又は当該微生物を含有する堆肥化有機物分解資材を混合し、撹拌せしめて得られることを特徴とする堆肥の製造方法
【請求項１１】
油脂を分解する能力を有する微生物がアスペルギルス属に属する微生物であることを特徴とする請求項１０記載の堆肥の製造方法。
【請求項１２】
アスペルギルス属に属する微生物がアスペルギルス sp.EF139菌であることを特徴とする請求項１１記載の堆肥の製造方法。
【請求項１３】
堆肥化有機物分解資材が、油脂を分解する能力を有する微生物を有機質基質及び鉱物質から選択される１種又は２種以上の基質資材に定着してなるものであることを特徴とする請求項１０乃至１２記載の堆肥の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は堆肥を利用した作物栽培において、生育抑制の原因となる生ゴミ中の油脂を分解し堆肥化する能力に優れた微生物、およびこれを用いた堆肥化有機物分解資材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の農産物への「安全・安心」の関心が高まる中で、農業活動の継続には消費者が望む減化学肥料・減化学農薬をキーワードとした農業技術が必要となってくる。その技術を達成する背景にバイオマスニッポンにおける未利用有機物の利活用、バイオマスタウン構想で目標とされる地域内での物質循環などの考え方がある。
【０００３】
例えば、この考え方を実現する方法に、生ゴミなどの有機物を利用した堆肥化があげられる。生ゴミ処理機において、生ゴミを分解させるには、オガクズやモミガラ、ピートモス、コーヒーカスなどの基質に生ゴミ分解菌を付加したものや、生ゴミ中の微生物の増殖を促すための酵素や栄養分を添加したものを使用することがある。これらは発酵型の生ゴミ処理機で用いられている。処理機によっては、乾燥型の処理機があり、微生物を用いず、生ゴミを乾燥することで容積、重量を減少させるものがある。
【０００４】
しかしながら、これらの処理機では、生ゴミ中に含まれる油脂分の分解は促進されず、処理過程で油脂が残ってしまい、油脂分は作物の生育に害となるため、堆肥としての利用が困難になってくる。生ゴミには油脂分が含まれていることがほとんどで、特に、この油脂の残留の問題については、解決が望まれていた。
【０００５】
資源リサイクル法の制定によって、生ゴミの再資源化は大きな課題となっている。その中で、生ゴミの堆肥化事業が広く取り組まれている。しかし、生ゴミ中に油脂成分が多く含まれるなど、前述のように、堆肥化を妨げている様々な要因があることがわかってきた。そこで、生ゴミを効率よく堆肥化することを目的として、堆肥化に効果的な微生物を検索し、それらを利用した生ゴミ急速堆肥化技術の取り組みが行なわれている。
【０００６】
一方で、微生物を使った油脂の分解が提案されている（特開2004-254659）。しかしながら、これは植物性油脂の存在下に有機性廃棄物を分解することに主眼を置いたものであり、堆肥として利用する技術に使用するものではない。
【特許文献１】特開２００４−２５４６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が、解決しようとする課題は、生ゴミのような有機物を利用して堆肥を得る過程において、生ゴミ中に含まれる油脂分が分解され、作物の生育に害にならず、むしろ作物の生育に良好な効果をもたらす堆肥を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、油脂分解効果を有する微生物を生ゴミ処理物からスクリーニングし、当該微生物を培養した資材を用いることにより油脂の分解が促進される事を見出した。
さらに検討を進めるうちに、生ゴミ処理時に油脂の滲み出しを押さえ、分解効率を上げる有機質の組み合わせを開発し、その有機質の組合せで油脂分解菌を増殖させて生ゴミ処理時に添加することで効率よく油脂を分解することを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明は下記の通りである。
１）油脂を分解する能力を有することを特徴とする微生物。
２）油脂を分解する能力を有する微生物がアスペルギルス属に属する微生物であることを特徴とする１）記載の微生物。
３）アスペルギルス属に属する微生物がアスペルギルス sp.EF139菌であることを特徴とする２）記載の微生物。
４）１）乃至３）記載の微生物を含有することを特徴とする堆肥化有機物分解資材。
５）微生物が有機質基質及び鉱物質から選択される１種又は２種以上の基質資材に定着してなることを特徴とする４）記載の堆肥化有機物分解資材。
【００１０】
６）油脂を分解する能力を有する微生物を、有機質基質を含む培地で培養して得られることを特徴とする堆肥化有機物分解資材の製造方法。
７）油脂を分解する能力を有する微生物を有機質基質及び鉱物質から選択される1種又は２種以上の基質資材に添加し、当該微生物が当該基質資材に定着してなることを特徴とする堆肥化有機物分解資材の製造方法。
８）油脂を分解する能力を有する微生物がアスペルギルス属に属する微生物であることを特徴とする６）又は７）記載の堆肥化有機物分解資材の製造方法。
９）アスペルギルス属に属する微生物がアスペルギルス sp.EF139菌であることを特徴とする８）記載の堆肥化有機物分解資材の製造方法。
１０）食物残渣に、油脂を分解する能力を有することを特徴とする微生物又は当該微生物を含有する堆肥化有機物分解資材を混合し、撹拌せしめて得られることを特徴とする堆肥の製造方法
【００１１】
１１）油脂を分解する能力を有する微生物がアスペルギルス属に属する微生物であることを特徴とする１０）記載の堆肥の製造方法。
１２）アスペルギルス属に属する微生物がアスペルギルス sp.EF139菌であることを特徴とする１１）記載の堆肥の製造方法。
１３）堆肥化有機物分解資材が、油脂を分解する能力を有する微生物を有機質基質及び鉱物質から選択される１種又は２種以上の基質資材に定着してなるものであることを特徴とする１０）乃至１２）記載の堆肥の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
堆肥の製造過程において、有機物に本発明の微生物、または当該微生物を含有する堆肥化有機物分解資材を用いることで、有機物中に含まれた油脂分は分解され、作物の生育に障害を与えず良好な生育効果をもたらす。
また、堆肥の製造過程で自己増殖する微生物を利用することから、イニシャルコストとランニングコストを合わせた場合に化学薬品や酵素などに比べ安価な投資で有効な結果を得られる。
【００１３】
そして、資材による地力の増進や農業生産活動への貢献が可能であり、有機資源を活用した地力増進による持続的な農産物生産をも可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において有機物（生ゴミ等の食物残渣）から堆肥を得るには、調理油などの油脂を分解する特徴を有する微生物である油脂分解微生物やこれを含有する堆肥化有機物分解資材が用いられる。
油脂分解微生物は油脂を分解するときに触媒的に働くリパーゼという酵素を有する微生物が知られており、このことにより、油脂の疎水性、撥水性などの特徴を失わせるとともに生育抑制成分をすみやかに分解することで、堆肥中の成分の無害化を促進し、農地利用を促すことができる。
【００１５】
油脂分解微生物としては、アスペルギルス属やバチルス属等の微生物があげられ、このうち、アスペルギルス属の糸状菌が本発明における堆肥化に好適に用いることが出来る。
アスペルギルス属の糸状菌のうち、アスペルギルス sp.EF139菌は、最も大きな効果を発揮し、特に好ましく本発明に用いることが出来る。
アスペルギルスsp.EF139菌は生ゴミ処理物から分離した微生物であり、菌学的性質は以下のとおりである。
【００１６】
（１）形態学的性質
本菌株は、アスペルギルス属の糸状菌であり、分生子は球体である。
（２）各種培地上の性質
１）YPMG培地
コロニーは黄色で、綿状である。
２）ローズベンガル寒天培地
コロニーは黄色で、綿状である。
【００１７】
本菌株アスペルギルス sp.EF139菌は寄託番号FERM AP-20788として、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されている。
【００１８】
油脂分解微生物を生ゴミのような有機物に直接添加しても、当該微生物を培地にて増殖させ有機質基質や鉱物質からなる基質に定着させた有機物分解資材とし、これを有機物に添加しても、いずれの場合であっても油脂に起因する作物の生育抑制を顕著に軽減することができ、良好な堆肥とすることができる。
また、本発明の油脂分解微生物又はこれを含有する有機物分解資材は処理前の生ゴミに混和したり、堆肥の二次発酵時に添加することもできる。
【００１９】
本発明の有機物分解資材を製造するには、先ず油脂分解微生物の培養を行う。培養の方法としては油脂分解微生物が生育し、増殖することができるものであればいかなるものであっても、これを使用することができるが、培地としては、フスマ等の有機質基質を含むものが好ましい。
【００２０】
こうして増殖された油脂分解微生物は、このまま堆肥化資材として使用することができるが、これを有機質基質及び／又は鉱物質からなる基質資材に添加し、当該油脂分解微生物を当該基質資材に定着したものを使用することが好ましい。有機質基質及び鉱物質を含むことにより、顕著な油脂分解微生物の増殖の増大、生菌数の保持、安定等の効果がもたらされる。
【００２１】
有機質基質としては、米糠、フスマ、菜種油かす、大豆かす、おが屑、ピートモス等の植物質有機物、蒸製皮革粉、蒸製蹄角、カニガラ等の動物質有機物が挙げられるが、米糠、フスマ、おが屑、ピートモスを用いることが好ましい。
鉱物質としてはバーミキュライト、ゼオライト、イソライト、パーライト等が挙げられ、このうち、バーミキュライト、ゼオライトを用いることが好ましい。
【００２２】
特に、この培養において、培地にピートモスを添加することにより、ピートモス自体が油脂を吸収し、処理物への油脂の滲み出しを抑えることができる。このことにより処理物が油脂膜で覆われることを防ぎ、処理物表面を好気条件にすることで、油脂分解微生物の増殖を促進させることができるため、ピートモスを使用することが特に好ましい。
【００２３】
こうして得られた本発明の油脂分解微生物又はこれを含有する堆肥化有機物分解資材を生ゴミに混合し、生ゴミ中の油脂の分解が促進される。使用に際しては処理開始時又は処理期間中に混合する。または堆肥工場などでは二次発酵の開始又は発酵期間中に混合する。
【００２４】
本発明の油脂分解微生物又はこれを含有する堆肥化有機物分解資材は、発酵型生ゴミ処理機で使用することが望ましい。高温での増殖ができないため、乾燥型の処理機では微生物の増殖ができず、殺菌される。好ましくは25〜30℃において1〜48時間ごとに攪拌をする工程の処理方法で油脂分解菌の効果が高まる。
【実施例】
【００２５】
以下に、実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。ただし、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２６】
（実施例１）油脂分解微生物の選抜
油脂分解菌集積培養（選択）培地へ生ゴミ処理物から分離した微生物600菌株をそれぞれ接種した。油脂分解菌集積培養（選択）培地での振とう培養後、油脂の減少を目視で確認し、減少のあったものを5菌株（EF83、EF139、EF204、m76、m118）選抜した。培養液を顕微鏡で観察したところ、EF139（アスペルギルス sp.EF139菌）で油脂の減少が顕著であり、アスペルギルス sp.EF139菌を選抜した（図１）。油脂分解菌集積培養（選択）培地は、調理用油  50 g、酵母エキス  3 g、NH4H2PO4  3 g、KCl  0.2 g、MgSO4・7H2O  0.2 g、蒸留水  1000 mlである。
図１の写真によれば油脂が残っていると丸い油滴が観察されるが、アスペルギルスsp.EF139菌処理ではほとんどみられなかった。
【００２７】
（実施例２）アスペルギルス sp.EF139菌の培養
白金耳を用いて無菌的に油脂分解菌アスペルギルス sp.EF139をYPMG液体培地 100mL（三角フラスコ）に接種し、30℃で1週間培養した。菌数は1×107CFU/mLであった。なお、YPMG液体培地は1L当たり酵母エキス20.0g、ペプトン 1.0g、肉エキス 3.0g、グルコース 20.0gの組成からなり、培地pHは7.0に調製した。
【００２８】
（実施例３）アスペルギルス sp.EF139菌の油脂分解試験
（１）試験方法
油脂分解菌集積培養（選択）培地へアスペルギルス sp.EF139菌およびA.niger(NBRC33023)（油脂分解酵素であるリパーゼを生成する糸状菌）を一白金耳接種し、30℃、7日間振とう培養を行なった。振とう後70〜90℃で水分蒸発後、内容物をソックスレー抽出器に移し、抽出した。その後、分液ろうとを用いジエチルエーテルで油脂を分離後、乾燥し分解されていない油脂重量を測定した。
（２）試験結果
図２に振とう培養後の油脂残存率を示した。アスペルギルス
sp.EF139菌で油脂残存率が72％、A.niger(NBRC33023)で89％とアスペルギルス sp.EF139菌が油脂の残存率が低かった。
【００２９】
（実施例４）資材原料での油脂分解菌の培養
（１）試験方法
滅菌処理した資材原料（含水比30,40％）1kgに供試菌株をＰＤ液体培地で1週間培養した、アスペルギルスsp.EF139菌を10ｍL添加した。30℃で2週間培養後攪拌し、さらに2週間培養後に菌数を計測した。
（２）試験結果  
含水比の異なる原料で培養したところ、含水比30、40％で、油脂分解微生物の菌密度は6.0×108 CFU/g、1.5×108 CFU/gであった。
【００３０】
（実施例５）物理性改善資材の有機質原料配合の検討試験
（１）試験方法
各試験区、ハム製造残渣200gへ表１の構成で混合した資材20gを添加混合し、ノイバウエルポットへ充填後アルミ箔で口を覆い30℃の恒温機に設置した。1日1回撹拌し、７日間状態を観察した。状態観察、ｐＨ、ＥＣを調査した。
【表１】
2007209308.tif 000002
【００３１】
（２）試験結果
表２にインキュベート後のハム残渣の状態を示した。資材添加による油脂・物理性の改善としては、No.1が適切であった。No.1は処理物の臭いや油のにじみだし方が他の区に比べて少なかった。
【表２】
2007209308.tif 000003
【００３２】
（実施例６）アスペルギルス sp.EF139菌資材の調製
（１）試験方法
有機質原料を用いてアスペルギルスsp.EF139菌資材を調製した。有機質原料の配合はピートモス、オガクズ、コメヌカ、フスマとし、各200gを混合した。蒸留水200ｍLを添加し培養バッグに入れ、121℃、60分間オートクレーブ滅菌後、YPMG液体培地にアスペルギルスsp.EF139菌を一白金耳接種し1週間振とう培養したもの10mＬを添加した。30℃で4週間培養した後に菌数を計測した。
（２）試験結果  
油脂分解微生物の菌密度は1.2×109 CFU/gであった。
【００３３】
（実施例７）生ゴミ中での油脂分解試験
（１）試験方法
油脂添加標準テスト生ゴミ（ご飯(12%)、魚粕（10％）、野菜類(58%)、油脂(調理用油)(20%)（重量比））、副資材（ピートモス、オガクズ、コメヌカ、フスマ=1:1:1:1）、アスペルギルスsp.EF139菌資材（実施例６、以下EF139資材と略する）、有機物分解資材Ａ（片倉チッカリン(株)製  商品名：ビオライザー（有機原料・鉱物に分解菌を添加した資材））、有機物分解資材Ｂ（片倉チッカリン(株)製  商品名：分解王（ビオライザーに生ゴミ分解促進基材を添加した資材））
【００３４】
副資材、EF139資材、有機物分解資材Ａを用い、表３に示す混合割合にて各処理区の資材を調製した。直径15cm、高さ8cmのプラスチック製容器に各処理区資材（100g）、油脂添加標準テスト生ゴミ（200g）を投入した。25℃に保った部屋へ設置して１日1回攪拌し、7、14日目に採取して油脂分を測定した。
別に、副資材、EF139資材と、有機物分解資材Ａの代わりに有機物分解資材Ｂを用い、上記と同様に調製し、同様に測定を行った。
【表３】
2007209308.tif 000004
【００３５】
（２）試験結果
処理物中油脂濃度はEF139資材を添加した区で対照区に比べ減少した。資材中の油脂量もそれと同様に減少し、EF139菌による油脂分解の効果が認められた（図３）。
【００３６】
（実施例８）アスペルギルス sp.EF139菌を用いた栽培試験
（１）試験方法
家庭用生ゴミ処理機へ実施例７の油脂添加標準テスト生ゴミ6kg、実施例７の副資材3kgを投入し、処理開始時および処理2週目に実施例３のA.niger(NBRC33023)を副資材で培養したもの300g、実施例７のEF139資材とビオライザーを等量混合したもの300gを添加し、24時間ごとに10分間攪拌するプログラムで４週間処理したものを処理物とした。関東ローム未耕地土壌500mL（生土）に肥料成分のT-N、T-P2O5、T-K2Oが25、100、50kg/10aとなるように化成肥料を混合し、各処理区の供試材料を混合しノイバウエルポットに充填した（標準区は化成肥料のみ）。家庭用生ゴミ処理機の処理物について、処理期間が２、４週目それぞれ１、２、４ｔ/10aとした。コマツナ種子を20粒/ポット播種し、３週間後のコマツナの地上部乾物重を調査した。
【００３７】
（２）試験結果
図４に各処理区のコマツナの乾燥重量を示した。EF139資材区では処理期間２、４週とも無処理に比べて乾物重量が優れた。A.niger資材との比較では、処理期間２週目は同程度、４週目で施用量を増やした場合にEF139資材区の方で生育がよかった。EF139資材区の４週間の処理期間では施用量を４ｔと増やしても生育抑制がほとんどみられなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の油脂分解微生物、または当該微生物を含有する堆肥化有機物分解資材を用いることで、有機物中に含まれた油脂分は分解され、作物の生育に障害を与えず良好な生育効果をもたらす。これにより、未利用有機物の利活用や地域内での物質循環などの促進が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】選抜した油脂分解微生物による液体培養での油脂の顕微鏡観察写真である。
【図２】振とう培養後の油脂残存率を示した図である。
【図３】処理後の生ゴミ中の油脂濃度を示した図である。
【図４】各処理区におけるコマツナの乾燥重量を示した図である。
【図２】
2007209308.tif 000005
【図１】
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【図３】
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【図４】
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