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MULTI-CAPSULATED ENDOCRINE DISRUPTER-DEGRADING AGENT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Patent code P120008358
File No. 799-1365
Posted date Nov 29, 2012
Application number P2006-238069
Publication number P2008-222727A
Patent number P5135521
Date of filing Sep 1, 2006
Date of publication of application Sep 25, 2008
Date of registration Nov 22, 2012
Inventor
  • (In Japanese)橘 燦郎
  • (In Japanese)藤井 啓太
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人愛媛大学
Title MULTI-CAPSULATED ENDOCRINE DISRUPTER-DEGRADING AGENT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dioxin compound-degrading agent which can sustain the potencies of a crude enzyme having a dioxin-degrading ability and an enzyme-activating agent for a long period, even when the crude enzyme and the enzyme-activating agent in the agent are directly administered in soil polluted with endocrine disrupters or in polluted water, and can effectively degrade dioxin compounds in the soils and polluted dioxin compounds, and to provide a method for producing the same.
SOLUTION: This multi-capsulated endocrine disrupter-degrading agent containing the crude enzyme extracted from a microorganism having a dioxin-degrading ability as a core ingredient and the enzyme-activating agent activating the crude enzyme as a sheath ingredient is characterized by covering the core ingredient and the sheath ingredient with semi-permeable membranes having ion permeation functions, respectively, to form the multiple capsule structure, and a method for producing the same is also provided.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、ダイオキシン類を始めとする環境ホルモンによる環境汚染が大きな社会問題となっている。

ダイオキシンは、有機塩素化合物の一種で、2個のベンゼン環が1個又は2個の酸素原子によって結び付けられた骨格構造を持つジベンゾフラン又はシベンゾ-P-ダイオキシンの総称で、塩素原子の置換のされ方によって、理論的には夫々135種類及び75種類の異性体が存在するとされる。毒性は、塩素の置換位置と数により大きく変化し、中でも2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-P-ダイオキシンの毒性が最も高いとされている。また、環境ホルモンは、生体内において、ホルモンのような働きをし、体内の機能を狂わせる内分泌撹乱物質として知られている。

ダイオキシン類は急性毒性の他に、慢性毒性、催奇形性、発ガン性などの毒性をもっている。ダイオキシン類は、主として物質の燃焼などによって、非意図的に生産されている。現在、発生源の一つであるゴミ類の焼却などの規制が実施されている。しかし、ゴミ類の焼却によるダイオキシン類の発生を完全に抑制することは現実問題として不可能である。ダイオキシン類はゴミ類の焼却によって焼却灰や排ガス或いは飛散灰中に存在し、飛散灰は近くの土壌に落下する。また排ガスは、より遠くへ気流に乗って放散され、やがて近隣の地上へ落下する。土壌へ落下したダイオキシン類は、化学的安定性のため土壌中に長期間分解されずに残存し、その一部は河川に流れ、海洋に到達して拡散する。土壌、河川や海洋に拡散されたダイオキシン類は、食物連鎖による生物濃縮によって高濃度となり、やがて人体に蓄積されることになる。それに伴う発ガン性や偏奇形性が、大きな社会問題として懸念されるところである。そのため、環境中のダイオキシン類を分解し、浄化するための技術の確立が強く望まれている。

これら環境中のダイオキシン類を分解除去する技術として、物理・化学的あるいは生物的手法などの様々な方面から検討されている。物理・化学的な方法は汚染物質が集中して存在する場合には有効な方法であるが、処理コストが高い、あるいは適用範囲が狭いといった問題がある。一方、微生物を用いて環境浄化を行うバイオレメディエーションは、物理・化学的な手法に比べると、低コスト・持続的効果、環境負荷の軽減などの利点があり、土壌中のダイオキシン類などの低濃度で広範囲に拡散した汚染物質の浄化には適した方法である。

ダイオキシンを効果的に分解できる微生物としては、既に特開平11-341978号公報や特開2001-161349号公報で、ダイオキシン分解能力の高い新規微生物を得て公表されている。特開平11-341978号公報では、フザリウム・アベナセウム(コルダ:フライズ)サッカルド65菌株と、フザリウム・アベナセウム(コルダ:フライズ)サッカルドPC×65菌株と、カワタケ属267菌株と、カワタケ属PC×267菌株と、コウヤタケ科(特にカワタケ属)に属する微生物が紹介されている。特開2001-161349号公報では、ヒラタケ科ヒラタケ属に属するヒラタケ1又はヒラタケ2と、タコウキン科シュタケ属に属するヒイロタケ1が紹介されている。

かくして見出されたダイオキシン分解能力を有する微生物は、農地等の土壌中に投与すると、その土壌中の雑菌により前記微生物の生息が阻害される場合が多いので、雑菌の多い土壌中では思うようにダイオキシン類の分解が進行しない場合が多い。前記の微生物が直接ダイオキシン類を分解するのではなくて、この微生物が産生する酵素がダイオキシン類を分解できる。

しかし、前記微生物が産生する酵素は一般的に不安定であり、酸、アルカリ、有機溶媒や雑菌類よって、またその他の物理的、化学的要因によって、その活性が失われるので、酵素を直接農地等の土壌中に投与しても、ダイオキシン類分解能力は短期間で失われる。

この対策として、特開2001-232346号公報には、塩素化ダイオキシン類で汚染された土壌又は水に、磁性体微粒子に固定化された塩素化ダイオキシン分解酵素を接触させて、塩素化ダイオキシン類で汚染された土壌又は水を浄化する方法が開示されている。

しかしながら、この塩素化ダイオキシン分解酵素は磁性体微粒子の表面に付着しているだけであり、酵素が雑菌の多い汚染された土壌と直接接触して、酵素の活性を長期間持続できない。

また、この対策として、本発明者等は、特開2004-351263号公報にて、白色腐朽菌を培養した培養物中から粗酵素を抽出し、得られた粗酵素を包括法により固定化した顆粒状ダイオキシン類分解剤を汚染土壌に施し、酵素の活性を長期間維持することにより、土壌中のダイオキシン類を効果的に分解除去する土壌浄化方法を公表している。この発明により粗酵素を包括法により固定化した顆粒状ダイオキシン類分解剤は、土壌中に直接投与しても、固定化した顆粒状ダイオキシン類分解剤の活性が長期間持続するようになった。しかしながら、前記顆粒状ダイオキシン類分解剤を使用する際には、酵素賦活剤をこの汚染土壌に同時に、かつ、両者の相互作用が効果的に得られる形で添加しなければならず、その種施工方法の実施が難しかった。その上、この酵素賦活剤は前記酵素と接触する前に汚染土壌に分散接触されるのでその効力が低下して、酵素賦活剤の効果が有効に活用されない欠点があった。
【特許文献1】
特開平11-341978号公報、第1頁
【特許文献2】
特開2001-161349号公報、第1頁
【特許文献3】
特開2001-232346号公報、第1頁
【特許文献4】
特開2004-351263号公報、第2頁

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ダイオキシン分解能力を有する粗酵素と酵素賦活剤とをカプセル構造に形成して、ダイオキシン類を始めとする環境ホルモンで汚染された土壌中や水中に直接投与しても、前記の粗酵素や酵素賦活剤の効力が長期間持続し、汚染土壌中や汚染水中のダイオキシン類を効果的に分解除去することができるようにした多重カプセル環境ホルモン分解剤及びその製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ダイオキシン分解能力を持つ菌から抽出した粗酵素をコア成分とし、前記粗酵素を活性化させる酵素賦活剤をシーズ成分とする環境ホルモン分解剤であって、
前記コア成分をイオン透過機能を有する被膜で被覆すると共に、その回りに前記シーズ成分を配置し、更にその回りをイオン透過機能を有する被膜で被覆して多重カプセル構造とし
前記シーズ成分は、1-ヒドロキシベンゾトリアゾールと界面活性剤とから成る酵素賦活剤と、硫酸マンガンとを含有している、
ことを特徴とする多重カプセル環境ホルモン分解剤。

【請求項2】
 
ダイオキシン分解能力を持つ菌から抽出した粗酵素をコア成分とし、前記粗酵素を活性化させる酵素賦活剤をシーズ成分とする環境ホルモン分解剤であって、
前記コア成分をイオン透過機能を有する被膜で被覆すると共に、その回りに前記シーズ成分を配置し、更にその回りをイオン透過機能を有する被膜で被覆して多重カプセル構造とし、
前記被膜は、アルギン酸カルシウム、若しくはκ-カラギーナンカリウム、又はι-カラギーナンカルシウムがゲル化した半透膜から成る、
ことを特徴とする多重カプセル環境ホルモン分解剤。

【請求項3】
 
請求項1又は請求項2に記載の多重カプセル環境ホルモン分解剤において、
前記菌は白色腐朽菌であって、この白色腐朽菌がフザリウム・アベナセウム(コルダ:フライズ)サッカルド65菌株、フザリウム・アベナセウム(コルダ:フライズ)サッカルドPC×65菌株、カワタケ属267菌株、カワタケ属PC×267菌株、コウヤクタケ科に属する微生物、カワタケ属コウヤタケ科に属する微生物、ヒラタケ科ヒラタケ属に属するヒラタケ1又はヒラタケ2、タコウキン科シュタケ属に属するヒイロタケ1の内、いずれか1つを含む、
ことを特徴とする多重カプセル環境ホルモン分解剤。

【請求項4】
 
粗酵素を溶解したマロン酸緩衝液に、アルギン酸ナトリウム、若しくはκ-カラギーナン、又はι-カラギーナンを加えて混合してコア成分原料液とし、
これを塩化カルシウム溶液又は塩化カリウム溶液に滴下してその回りに被膜を形成して一重カプセル化した固定化酵素と成し、
次いで、酵素賦活剤を溶解したマロン酸緩衝液に、アルギン酸ナトリウム、若しくはκ-カラギーナン、又はι-カラギーナンを加えて溶解した酵素賦活剤成分液に前記一重カプセル化した固定化酵素を浸漬してその回りにシーズ成分を付与し、
しかる後に再度塩化カルシウム溶液又は塩化カリウム溶液に浸漬又は滴下してその回りに被膜を形成して二重カプセルを備えた構造とした、
ことを特徴とする多重カプセル環境ホルモン分解剤の製造方法

【請求項5】
 
粗酵素、グルコースオキシダーゼ、グルコースを溶解したマロン酸緩衝液に、アルギン酸ナトリウム、若しくはκ-カラギーナン、又はι-カラギーナンを加えて混合してコア成分原料液とし、
これを塩化カルシウム溶液又は塩化カリウム溶液に滴下しその回りに被膜を形成して一重カプセル化した固定化酵素と成し、
次いで、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、界面活性剤、硫酸マンガンを溶解したマロン酸緩衝液に、アルギン酸ナトリウム、若しくはκ-カラギーナン、又はι-カラギーナンを加えて溶解した酵素賦活剤成分液に前記一重カプセル化した固定化酵素を浸漬してシーズ成分を付与し、
しかる後に再度塩化カルシウム溶液又は塩化カリウム溶液に浸漬又は滴下してその回りに被膜を形成し二重カプセルを備えた構造とした
ことを特徴とする多重カプセル環境ホルモン分解剤の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006238069thum.jpg
State of application right Registered
Shikoku TLO is introducing the seeds of 4 inside 20 university and a technical college. Please ask to the following about the detailed contents of seeds. I am waiting for an inquiry.


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