專利名稱：水凈化劑和水凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水凈化劑和水凈化方法，更具體地說涉及利用微生物的水凈化劑和水凈化方法。
就用于凈化水(特別是廢水)的微生物而言，各種芽孢桿菌屬的微生物是已知的。本發(fā)明的一個目的是提供一種利用非芽孢桿菌屬的微生物的有效的水凈化劑以及采用上述微生物的水凈化方法。
本發(fā)明發(fā)明人業(yè)已勤奮地研究了能夠達(dá)到上述目的的微生物，并已發(fā)現(xiàn)類干酪乳桿菌類干酪亞種(Lactobacillus paracasei subspecies paracasei)，病臭腸球菌(Enterococcus malodoratus)和解脂假絲酵母(Candida lipolytica)的組合可以有效地凈化水。
在上述發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上已經(jīng)完成了本發(fā)明，本發(fā)明的水凈化劑含有類干酪乳桿菌類干酪亞種，病臭腸球菌和解脂假絲酵母。
此外，由本發(fā)明提供的水凈化方法包括使類干酪乳桿菌類干酪亞種，病臭腸球菌和解脂假絲酵母同時(shí)存在于水中以凈化水。
在本發(fā)明中，通過上述微生物與酵母(而非芽孢桿菌屬)的相互作用以及上述微生物和酵母與天然存在的微生物之間的相互作用，可以有效地凈化水。
本發(fā)明的具體構(gòu)成將在下文詳盡解釋。
本發(fā)明的水凈化劑含有類干酪乳桿菌類干酪亞種，病臭腸球菌和解脂假絲酵母。
乳酸桿菌是革蘭氏陽性芽孢桿菌，其發(fā)酵蔗糖主要產(chǎn)生乳酸。有一些已知的類干酪乳桿菌類干酪亞種的例子，其是從乳制品，下水道，青貯飼料和臨床物質(zhì)分離的。
就類干酪乳桿菌類干酪亞種而言，優(yōu)選地是利用本申請申請人按照用于專利程序的國際微生物保藏登記的布達(dá)佩斯條約(此后，在此意義上使用國際保藏這一術(shù)語)，已經(jīng)在國立生物科學(xué)和人體技術(shù)研究所的工業(yè)科學(xué)技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了國際保藏的類干酪乳桿菌類干酪亞種，即專利微生物保藏物DDD-a(保藏號為FERM BP-6463)。
上述類干酪乳桿菌類干酪亞種的細(xì)菌學(xué)性質(zhì)解釋如下。
試驗(yàn)項(xiàng)目 試驗(yàn)結(jié)果形態(tài)學(xué) vacillus革蘭氏染色性 +孢子 -移動性-對氧的行為 fucultative厭氧過氧化氫酶-形成的乳酸 L(+)從葡萄糖產(chǎn)生氣體 -從葡萄糖酸鹽(glucoate)產(chǎn)生氣體+在15℃生長+在45℃生長-蔗糖的發(fā)酵能力扁桃苷+阿拉伯糖 -七葉甙+果糖 +半乳糖+葡萄糖+葡萄糖酸鹽+乳糖 +麥芽糖+甘露糖醇 +甘露糖+松三糖+蜜二糖-棉子糖-鼠李糖-核糖 +
水楊苷 +山梨醇 +蔗糖 +海藻糖 +木糖 -微生物中DNA的GC含量(mol％)*1 46*1根據(jù)HPLC法腸道球菌被稱為腸球菌，從乳酪分離出的例子被稱為病臭腸球菌。
就病臭腸球菌而言，優(yōu)選地是利用本申請申請人已經(jīng)在國立生物科學(xué)和人體技術(shù)研究所的工業(yè)科學(xué)技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了國際保藏的病臭腸球菌，即專利微生物保藏物DDD-b(保藏號為FERM BP-6464)上述病臭腸球菌的細(xì)菌學(xué)性質(zhì)解釋如下。
試驗(yàn)項(xiàng)目 試驗(yàn)結(jié)果形態(tài)學(xué)鏈球菌革蘭氏染色性+孢子-移動性 -對氧的行為Fucultative厭氧過氧化氫酶 -從葡萄糖產(chǎn)生氣體-形成的乳酸 L(+)在15℃生長 +在45℃生長 -在有6.5％NaCl存在下生長 +在pH9.6下生長 +在有40％膽汁存在下生長 +溶血作用 α-溶血精氨酸雙水解酶 -馬尿酸 -七葉甙水解 +在0.1％美藍(lán)奶中生長 -VP反應(yīng) -酸的形成木糖-鼠李糖 +蔗糖+乳糖+蜜二糖 +棉子糖 +松三糖 +*1甘油-側(cè)金盞糖醇 -*2山梨醇 +甘露糖醇+L-阿拉伯糖 -黃色染料的產(chǎn)生 -微生物中DNA的GC含量(mol％)*240*1非典型性質(zhì)*2根據(jù)HPLC法假絲酵母屬是不完全真菌類酵母，解脂假絲酵母有脂肪酶，因此作為造成黃油，人造黃油等變質(zhì)的微生物被分離，已經(jīng)發(fā)觀從橄欖、土壤和動物(包括人類)分離的例子。
就解脂假絲酵母而言，優(yōu)選地是利用本申請申請人已經(jīng)在國立生物科學(xué)和人體技術(shù)研究所的工業(yè)科學(xué)技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了國際保藏的解脂假絲酵母，即專利微生物保藏物DDD-c(保藏號為FERM BP-6465)。
上述DDD-c解脂假絲酵母的細(xì)菌學(xué)性質(zhì)解釋如下。
試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果滋養(yǎng)細(xì)胞形態(tài)學(xué) 卵形-橢圓形-圓柱形生長形態(tài)學(xué) 多極芽殖液體培養(yǎng) 觀察到脫脂乳沉淀和形成(25℃，3天)假菌絲體 形成(25℃，3天)真菌 形成(25℃，3天)子囊孢子 在ADAMS，GORODKOWA，麥芽，YM，V-8和土豆葡萄糖培養(yǎng)基的任何一種中未觀察到形成發(fā)酵能力葡萄糖 -半乳糖 -蔗糖 -麥芽糖 -乳糖 -棉子糖 -同化能力半乳糖 -蔗糖 -麥芽糖 -纖維二糖 -海藻糖 -乳糖 -蜜二糖 -棉子糖 -松三糖 -淀粉 -D-木糖 -L-阿拉伯糖 -D-核糖 +L-鼠李糖 -甘油 +赤蘚糖醇 +核糖醇 -D-甘露糖醇 +乳酸鹽 +琥珀酸鹽+檸檬酸鹽+肌醇-硝酸鹽的同化能力 -在37℃下生長-在維生素-缺陷型培養(yǎng)基中生長 -尿素分解稍微DBB的顏色 -脂肪酶 +如果培養(yǎng)基是一般的營養(yǎng)培養(yǎng)基，上述三種微生物菌株在任何培養(yǎng)基中都生長良好。類干酪乳桿菌類干酪亞種和病臭腸球菌特別優(yōu)選地是在MRS培養(yǎng)基中培養(yǎng)，解脂假絲酵母特別優(yōu)選地是在YM培養(yǎng)基中培養(yǎng)。
當(dāng)大約在15-45℃培養(yǎng)時(shí)，上述微生物菌株的任何一種都生長良好。
在本發(fā)明的水凈化劑中，上述三種微生物菌株優(yōu)選地保持在這樣一種狀態(tài)，即所說的微生物組被固定在載體上，以便易于處理它們。
固定在載體上的微生物組中所包含的上述三種微生物菌株的數(shù)量比沒有特殊的限制。即，當(dāng)允許上述微生物菌株共存于水中時(shí)，它們穩(wěn)定在幾乎恒定的數(shù)量比，而這取決于保存或者培養(yǎng)條件。然而，當(dāng)保存或者培養(yǎng)條件適當(dāng)設(shè)定，以達(dá)到下列數(shù)量比時(shí)，可以顯著有效地顯示出水凈化的功能。
類干酪乳桿菌類干酪亞種 20-60％病臭腸球菌 20-60％解脂假絲酵母 10-30％用于固定微生物組的載體優(yōu)選地具有容納微生物的大的容量，并且使得能夠容易活化微生物。
所說的載體優(yōu)選地選自石頭和巖石(例如，珍珠巖和硅藻土)或者其磨碎的產(chǎn)物，砂礫，沙子，塑料，陶瓷(例如，礬土、硅石、天然沸石和合成沸石)以及滑石。特別優(yōu)選地是使用具有連續(xù)孔的多孔材料，如多孔陶瓷或者多孔塑料。例如，優(yōu)選地是使用精細(xì)粉(商品名Perlite)，其是通過在高溫高壓下熱處理珍珠巖磨碎的產(chǎn)物，并劇烈減壓把所述珍珠巖轉(zhuǎn)化成多孔材料獲得的，因?yàn)樗哂性试S微生物粘附于其上并且保持它們存活的性質(zhì)。上述的多孔材料優(yōu)選具有大約2-10μm的孔徑。上述載體的形式可以是塊狀，微粒，粉末，精細(xì)粉，平板以及針狀材料的任何一種，而載體優(yōu)選地是具有2mm或更小平均顆粒直徑的粉末，特別優(yōu)選地是具有大約50μm-1mm平均顆粒直徑的粉末。固定到上述載體上的微生物組以這樣一種狀態(tài)使用，其中它們包含在水或氣體可良好滲透的容器中，例如由布或網(wǎng)制造的容器中。
此外，帶狀或片狀機(jī)織織物或無紡織物也可以用作上述載體。
當(dāng)使得所說的載體可以支持微生物組時(shí)，可以混合該載體和本發(fā)明的微生物的分散體，然后可以干燥混合物，而微生物組可以在載體上直接培養(yǎng)。
盡管所支持的微生物組的量隨支持條件的不同有所不同，但其優(yōu)選地在5-20,000,000,000個微生物/cm3之間，更優(yōu)選地在10-10,000,000,000個微生物/cm3之間。
通過相互作用，上述三種微生物菌株可以有效地分解廢水中的有機(jī)物質(zhì)。
此外，所說三種微生物菌株的每一種的安全性已由將其口頭施用給小鼠得到確認(rèn)。
在本發(fā)明提供的水凈化方法中，通過使類干酪乳桿菌類干酪亞種，病臭腸球菌和解脂假絲酵母同時(shí)存在于水中來凈化待處理的水。即通過將本發(fā)明的水凈化劑引入待處理的水中/保持與待處理的水接觸進(jìn)行水凈化。待處理的水包括普通家庭排放水和污水，工業(yè)廢水以及河，湖，池塘的水等。
對于水的純化，本發(fā)明的水凈化劑優(yōu)選地以每升待處理的水1-50g的量使用，特別優(yōu)選地以每升待處理的水5-20g的量使用。
在水凈化期間，優(yōu)選地進(jìn)行通氣。
本發(fā)明提供的水凈化方法不需要任何其它特殊的條件。
實(shí)施例以下參照實(shí)施例解釋本發(fā)明。
首先制備具有下列組成的培養(yǎng)基。
培養(yǎng)基蛋白胨 5g
肉膏 5gNaCl 2.5g水500ml(pH7.0)將具有上述組成的培養(yǎng)基置入1,000ml容器中，接種與在上述專利微生物保藏處保藏的DDD-a，DDD-b和DDD-c相同的微生物，并充分?jǐn)嚢琛Ｈ缓笫谷萜黛o置，在30℃下培養(yǎng)所說的微生物1天。DDD-a∶DDD-b∶DDD-c的數(shù)量比大約為40∶40∶20。
將所形成的培養(yǎng)液放入離心分離器中以分離微生物，將微生物充分洗滌，并使它們粘附在載體上，以給出粉末狀的水凈化劑。已通過燃燒硅藻土并把它研磨成粉制備了載體。載體上所支持的微生物的量大約為5,000,000,000個微生物/cm3。
將10克粉末狀的上述水凈化劑接種到20升測定目標(biāo)物中，以測量生化需氧量(BOD)，化學(xué)需氧量(COD)，懸浮固體(SS)，以及澄清度隨時(shí)間的變化。有關(guān)試驗(yàn)方法，根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)K 0102-21和日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)K 0102-32.3測定生物需氧量，根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)K 0102-17測定化學(xué)需氧量，根據(jù)第59號推薦的方法所附的表6測定懸浮固體，并且根據(jù)給水試驗(yàn)方法(一般性質(zhì))測定澄清度。通過于1998年7月4日在Yukifuna公園(Edogawa Ward，東京)池塘中取水樣來制備測量目標(biāo)物。將取樣的水以各20升的量置入兩個容器中，將10克上述水凈化劑置入一個容器中并且對水通氣(實(shí)施例)，使另一個其中有水的容器靜置(比較實(shí)施例)。5天后，測定上述BOD等。在這些數(shù)據(jù)的測量中，使測量目標(biāo)物和比較目標(biāo)物靜置2小時(shí)，它們的上清液用作試驗(yàn)液體。表1顯示了結(jié)果。
表1
CEx.＝比較實(shí)施例如表1清楚說明的，本發(fā)明的水凈化劑有效地凈化水。
權(quán)利要求
1.一種水凈化劑，該凈化劑含有類干酪乳桿菌類干酪亞種(Lactobacillusparacasei subspecies paracasei)，病臭腸球菌(Enterococcus malodoratus)和解脂假絲酵母(Candida lipolytica)。
2.權(quán)利要求1所要求的凈化劑，其中所說的微生物被固定在適于浸漬到水中的載體上。
3.權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所要求的凈化劑，其中三種微生物的數(shù)量百分比是類干酪乳桿菌類干酪亞種20-60％病臭腸球菌20-60％解脂假絲酵母 10-30％。
4.以上權(quán)利要求之任一所要求的凈化劑，其中沒有影響由所說三種微生物進(jìn)行水凈化的顯著數(shù)量的其它微生物存在。
5.一種水凈化方法，該方法包括使類干酪乳桿菌類干酪亞種，病臭腸球菌和解脂假絲酵母同時(shí)存在于水中以凈化水。
6.一種凈化水的方法，該方法包括用有效量的權(quán)利要求1到4之任一所要求的水凈化劑處理水。
全文摘要
一種包含非芽孢桿菌屬菌株的微生物的有效的水凈化劑和水凈化方法,所說的水凈化劑含有類干酪乳桿菌類干酪亞種,病臭腸球菌和解脂假絲酵母。
文檔編號C12R1/225GK1244502SQ9910796
公開日2000年2月16日 申請日期1999年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月6日
發(fā)明者伊東榮三, 伊東直樹 申請人:東京拜奧克斯株式會社