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阅读:500发布:2020-05-11

专利汇可以提供生物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且通常杆菌放置到新的环境(培养基)时,在开始增殖前都存在数小时的所谓的增殖准备期,但本 发明 的目的在于提供完全没有准备期的,立即开始增殖的非溶血性的Bacillus sp.OYK-01-600(FERM BP-6394)、Bacillus sp.OYK-03-600(FERM BP-6395)、和Bacillus sp.OYK-04-000(FERM BP-6396)等新 微 生物 。其特征就象前面所叙述的那样,在OYK菌对数增殖期间存在着数小时其它菌几乎不增殖的时期,如果只看这数小时的话,OYK增殖的菌数是其它菌的数万倍。OYK菌本身对有害菌(包括二 氧 甲基苯青霉素抗性的黄色葡萄球菌在内的黄色葡萄球菌、包括0—157在内的病原性大肠杆菌、军团菌、 肺 炎杆菌等)有抗菌性。象上述那样增殖速度上的差异可抑制恶臭的发生和很多有害感染菌。若用在堆肥制造上,通过最重要的初期产生的热量引起的 发酵 槽的 温度 急剧上升,使得完全成熟堆肥的制造变得容易。,下面是生物专利的具体信息内容。

1.一种新生物,其特征是:该新微生物是非溶血性枯草杆菌类缘菌, 菌体体积是标准枯草杆菌(IFO3134株)的4倍以上,而且在37℃通 过营养肉汤浸透培育时,由于培育初期几乎没有诱导期,103个/ml的 初期菌在4小时后增加到107个/ml以上,由于协同效果,通过增殖产 生的代谢能与上述标准枯草杆菌相比可达1万倍以上。
2.一种新微生物,其特征是:该新微生物属于杆菌属的枯草杆菌种的没 有溶血性的类缘菌,至少对黄色葡萄球菌、炎杆菌、二甲基苯青霉 素抗性的黄色葡萄球菌、病原性大肠杆菌0-157、军团菌、绿浓菌、 镰刀霉菌、酵母菌、青霉菌、白癣菌以及蜘蛛状霉菌具有抗菌性。
3.权利要求1或2记载的新微生物,其特征是:至少是从Bacillus sp.OYK-01-600(FERM BP-6394)、Bacillus sp.OYK-03-600(FERM BP-6395)、和Bacillus sp.OYK-04-000(FERM BP-6396)中选出的一 种。
4.权利要求1~3中任一项记载的新微生物,其特征是:用于制造堆肥。
5.通过权利要求4记载的新微生物制造的堆肥。
6.一种菌体制剂,其特征是:通过将权利要求1~3中任一项记载的新 微生物包围、附着或混入到营养源中制成的。
7.权利要求6记载的菌体制剂,其特征是:上述营养源以蛋白质为主要 成分。
8.权利要求7记载的菌体制剂,其特征是:上述营养源中至少有一部分 是由多孔性物质组成。
9.权利要求8记载的菌体制剂,其特征是:多孔性物质是从咖啡渣、食 用油的提取渣、豆腐渣、啤酒渣、椰子渣、果实渣滓等植物种子榨的 渣滓等食品的提取渣、锯屑、稻皮等植物碎片当中选出的至少一种。
10.权利要求6~9中任一项记载的菌体制剂,其特征是:混有50℃以 上高温区能增殖的放线菌或丝状菌等高温菌。
11.权利要求6~10中任一项记载的菌体制剂,其特征是:用于制造堆 肥。
12.使用权利要求11记载的菌体制剂制造的堆肥。
13.一种加温方法,使用权利要求6~10中任一项记载的菌体制剂,使 其中含有的新微生物增殖时产生的代谢能作为热源。
14.一种加热装置,使用权利要求6~10中任一项记载的菌体制剂,使 其中含有的新微生物增殖时产生的代谢能作为热能源
15.一种制剂,通过肠溶性的保护膜或肠溶性胶囊包裹权利要求1~3中 任一项记载的新微生物制成。
16.加温装置,包含有权利要求6~10中任一项记载的菌体制剂。
17.抗菌品,包含有权利要求6~10中任一项记载的菌体制剂。

说明书全文

发明是有关没有溶血性的生物及其应用的发明,详细地讲是有 关对因增殖产生恶臭的有害菌(例如黄色葡萄球菌、炎杆菌等)具有 抗菌活性的,因此可以除去诸如由排处理设施发生的恶臭,对其它细 菌(例如二甲基苯青霉素抗性的黄色葡萄球菌、病原性大肠杆菌0- 157、军团菌等)也有高的抗菌活性的具有广泛用途的新微生物及其应用 的发明。

另外本发明的新微生物中的抗菌活性不仅是由该新微生物的菌体外、 内生成物引起的,而且通过如下的机制也能发挥抗菌活性。

就是说,本发明的新微生物于20~40℃的培育条件下进行培育,例如 103个/g(ml)菌浓度大约在2小时可达到106个/g(ml),而且在6小时以 内可达108个/g(ml),从增殖开始就以通常没有想到那样的急剧增殖的速 度繁殖。可是通常的细菌的增殖要经过6小时左右的增殖准备期(菌体 置于新环境时,为适应新环境开始增殖的准备期),即经过所谓的“诱导 期”,而本发明的新微生物几乎没有象上述那样的“诱导期”,实际上培 育开始后,在发生了迅速地而且是爆发式的细胞分裂后,就一直进行着 指数式增殖。这样一来,在上述杂菌的诱导期内,本发明的微生物一边 贪婪地消化循环中的营养成分,一边进行爆发式的繁殖,因此抑制了上 述杂菌的繁殖,结果可以说表现出了对上述有害菌等的抗菌活性。即几 乎没有诱导期,培育后迅速增殖的新微生物就抑制了有害菌的增殖。

在细菌中也存在着在比较高的温度下也能增殖的高温菌(例如单孢丝 菌属、诺卡式菌属、链霉菌属等放线菌、アルタナリア、曲霉属、毛壳 霉等真菌等),而本发明的微生物经极短的诱导期后就进行爆发式增殖, 因此在增殖系内的温度在达到50~60℃左右以前就产生了热量,之后上 述的高温菌开始增殖,温度进一步升高,即使外部气温在30℃左右时温 度也接近100℃。

最近在排水处理技术中也盛行利用微生物的技术。排水处理中使用的 微生物有很多种,其中主要的有以下一些。作为细菌有Zooglea、 Sphaerotilus等,作为原生动物有阿米巴类、纤毛虫类、鞭毛虫类等, 而作为藻类有蓝藻类、绿藻类、藻类等。

这些微生物可以分解有机物以及一部分无机物,但在进行分解时有时 发出恶臭(硫化氢等)以及产生发出恶臭的物质,而且处理场产生 的恶臭屡次作为社会问题引起人们的诉讼。就是说依据生物学的处理方 法进行排水处理,可以有效地进行有机物质或无机物质的分解,但从处 理场发生的恶臭仍然搁置在那没有解决。特别是沉淀槽内沉淀的活性污 泥逐渐地成了厌氧性的,随着厌氧菌的增殖产生了大量的恶臭,该污泥 返送到曝气槽时,大量的恶臭飘浮到排水处理场的周边地区。

发明人以上述发生的问题为背景锐意探索新的有用的微生物,结果 终于从土壤中成功地分离出了新的有用的微生物,该微生物在分解有机 物时不发生硫化氢、甲硫醇等引起的恶臭,而且对由于增殖产生恶臭的 细菌Staphylococcus aureus和Klebsiella pneumonia等、二氧甲基 苯青霉素抗性的黄色葡萄球菌、病原性大肠杆菌0-157、军团菌或绿浓 菌等细菌有抗菌性,然后发现在广泛领域内可以利用该新的微生物,直 至本发明完成。

本发明的新微生物是非溶血性枯草杆菌类缘菌,菌体体积是标准枯草 杆菌(IFO3134株)的4倍以上,而且在37℃通过营养肉汤浸透培育时, 由于培育初期几乎没有诱导期,103个/ml的初期菌在4小时后增加到107 个/ml以上,由于协同效果,通过增殖发生的代谢能与上述标准枯草杆菌 相比可达1万倍以上,对黄色葡萄球菌、肺炎杆菌、二氧甲基苯青霉素 抗性的黄色葡萄球菌、病原性大肠杆菌0-157、军团菌、绿浓菌、镰刀 霉菌、酵母霉菌、青霉菌、白癣菌以及蜘蛛状霉菌有抗菌性。

作为本发明的新微生物的枯草杆菌类缘菌的具体例子如以下的OYK菌 (国际保藏于通商产业省工业技术院生命工程工业技术研究所专利微生 物保藏中心)。

(1)Bacillus sp.OYK-01-600(FERM BP-6394)、

(2)Bacillus sp.OYK-03-600(FERM BP-6395)、

(3)Bacillus sp.OYK-04-000(FERM BP-6396)。

以下也将OYK-01-600、OYK-03-600、OYK-04-000菌简单地称之为[OYK] 菌。

OYK菌消化蛋白质后繁殖很快。而OYK菌具有不产生溶血素的特征, 是对人安全性很高的菌。而将该菌对动物进行静脉注射、经气道、经口 服以及皮肤注射4种给菌方式可以确认该菌的安全性。

另外OYK菌由于对黄色葡萄球菌、肺炎杆菌、二氧甲基苯青霉素抗性 的黄色葡萄球菌、病原性大肠杆菌0-157、军团菌、绿浓菌、镰刀霉菌 (红霉菌)有抗菌性,在给予高浓度的OYK菌后,使该菌的的效显著 表现出来,所以有在很多方面被利用的可能。而该OYK菌在增殖时,由 于不生成作为恶臭源、对人特别敏感的恶臭的甲硫醇、硫化氢、三甲基 胺,所以即使用在需要防臭的场所也能发挥出其效果。

一般来说菌密度大有利于增殖,所以最初给予的菌浓度非常重要。本 发明中理想的菌浓度是106~109个/g(ml)。

OYK菌即使在枯草杆菌种属中也是比较大型的菌,例如它大约是枯草 杆菌标准菌(IFO-3134(0.4~0.6×1.5~3.2μm))体积的4倍(体积 比)。然而OYK菌在培育开始后的初期增殖力有优势,因此可以产生大量 的代谢能(标准菌只有在培育开始后4小时增殖6倍左右,而OYK菌可 以大约80000倍的极高速度进行增殖)。而且由于OYK菌是个兼性厌氧菌, 所以在好氧、厌氧两种条件下都有可能进行极强的增殖。因此在进行堆 肥化时,会使有机废弃物迅速升温,然后促进作为高温菌的放线菌、真 菌(丝状菌)的活动,在缩短堆肥化期的同时可得到完全成熟的堆肥。

不用说,由于堆肥是被用于农作物生长的肥料,堆肥化用的菌都有被 农作物或人吸收的可能性,所以上述菌的安全性特别重要。经过高温(70~ 80℃)完全成熟的堆肥无论是粪中含有的杂草种子,还是有害的感染菌 可以说都被消灭了,换言之是被消毒了的肥料。最近这样获得的堆肥被 用作肉棚的铺料。作为铺料使用的完全成熟的堆肥能给予牛舒服感, 牛睡得好。若用不舒服的铺料,肉牛不能睡,而站着,据说这样会造成 肉质变硬,完全成熟的堆肥的其它的利用方法也正引起人们注目。考虑 到这一点,使用确认安全性的菌、即OYK菌是合适的。本发明的新微生 物的优点在于抗菌防臭效果。因此用在诸如排水处理场进行排水处理时 不会发出恶臭。另外由于增殖速度极快,所以堆肥的制造即使在气温比 较低的冬季时也很快,而且制造完全成熟型的堆肥成为可能。

另外从本发明的新微生物可以纯化抗菌性物质。由于该微生物从一开 始就是从毒性小的土壤的微生物中分离出来的,就其抗菌物质来说对人 体也是比较安全的,所以不仅使在抑制尿布、生理用妇女卫生巾或浴池 水的杂菌增殖等以前不能使用的领域内抗菌加工变成可能,而且对于象 纤维领域内的制品(衣料、毛巾等)那样的以前一直进行抗菌加工的制 品也可以通过不曾见到的稳妥的抗菌性进行抗菌加工(不会引起过敏反 应)。

[菌体制剂]

本发明的枯草杆菌类缘菌以原有状态或孢子化状态使用都是可能的, 由于可以使该细菌的增殖速度迅速提高(使浓度迅速上升),而且可以作 成容易处理的形态,使该细菌包围、附着或混入富营养源中制成菌体制 剂使用更合适。

作为富营养源其主要成分理想的是蛋白质。作为蛋白质可以使用大豆、 脱脂大豆、豆腐渣等大豆加工品和大豆渣、榨大豆制作的豆乳和将其浓 缩的产品及其冷冻干燥产品、将大豆磨成粉末后分散或溶解于水等溶剂 中的混合物、谷类中含有的谷蛋白、乳中含有的酪蛋白、将胶原用热水 处理的明胶、从鱼粉中得到的鱼蛋白等。此外作为营养源也可以使用米 糠、麦糠、土豆、啤酒酵母、甘蔗等。

作为营养源例如使用大豆加工产品时,若是用固态成分多的营养源, 可以将菌直接接种后,粉碎干燥后用。若是用液体营养源时,预先将水 分除到某种程度,作成粘状物,然后接种菌。作为接种的菌的形态以含 有培养液的生菌状态进行。

作为固体制剂的形态没有特别的限定,如粉末状、粒状、片状、成型 体等都可以。

作为营养源的添加物,考虑使用能给本发明的新微生物带来好氧性环 境的多孔物质,例如咖啡糟、锯屑、珍珠岩、沸石、活性炭等。

菌增殖中需要平衡的、氮、磷、硫4元素,大豆可以满足。

另外可以将50℃以上高温区增殖的高温菌(放线菌和真菌等)以孢子 化的粉体状态掺入,作成本发明的菌体制剂。

通过使用上述那样的营养源,可以得到确保菌浓度为1×108~1×1010 个/g那样的菌体制剂。

将上述的菌体制剂投入到有机性废物(生垃圾)和排泄物中,促使发 酵,进行堆肥化。本发明的新微生物平均来说在10~50℃温度范围增殖 活跃,迅速制造出为促进在更高温度下进行发酵的菌的活动的环境。

而在高温区OYK菌由于温度上升死掉,或孢子化,作为营养源被高温 增殖菌摄入,几乎灭绝。60℃前后,如果进行将系统的上部和下部调换 那样的作业(翻转),可以使未发酵物接触菌体,也可以制造好氧环境, 通过翻转稍后就升温可以消除暂时看到的温度下降,整体向完全成熟堆 肥推进。

将含有高密度的细菌的菌体制剂投入到有机废物,在适当温度下通过 翻转可促进好氧发酵。好氧发酵时,多少会产生一些氨,但掺入的咖啡 糟等多孔物质可以吸附氨。由于增殖产生的能量可使温度升高到50℃以 上,由此促进高温发酵菌(放线菌、霉菌)的活动,温度达70℃以上。 这样的高温可以消灭有害的微生物和昆虫,也促进给植物发育带来障碍 的难分解有机物的分解,而且混在粪中的杂草种子也会死掉。这样一来 可以得到有机栽培所必需的安全的完全成熟的堆肥。

本发明的新微生物也可以用作由于厌氧发酵产生的不舒服的臭味(硫 化氢、甲硫醇、三乙胺)的脱臭剂。

[脱臭剂]

作为脱臭剂,可以以原有状态使用,也可以以孢子化的状态使用,但 最好是使用前项中叙述的菌体制剂。以防臭为目的,形状上有孔盘状、 球状、平板状、多形状、网状、多枝状等形状,最好是每单位重量的 表面积大的形状。在平板状产品中利用冲孔、钻孔等手段作一个孔也可 以。另外将脱臭剂作成水溶性的使用范围扩大就更理想。

将本发明的脱臭剂以原有状态,或放入网状容器内可用于诸如厨房的 排水(水槽)、排水管道(含排水口)、动物饲养场和动物处理场(屠宰 场等)或医疗现场的污物处理场、医疗床和洗净槽等地方。

当将本发明的新微生物作为防臭剂使用时,该微生物所要求的最适条 件列举如下。 (1)是对人温和、而且能构成高密度微生物群的菌体。 (2)为了使高密度微生物群持续形成,要在多孔的营养源中(具有吸收    臭气功能的营养源等)培养。 (3)具有即使在热水中,形成孢子后也能生存的性质。 (4)可以抗低浓度的残留氯。 (5)每当增殖时不产生恶臭,或即使产生也是微量的。 (6)在高湿度环境下,分散于含有营养源的水溶性固态物质中时,具有

超出伴随着增殖发出恶臭的其它微生物(杂菌)增殖的增殖能力。 (7)生成抗菌物质并分泌,抑制低浓度杂菌类的增殖。 (8)即使进入口中也是安全的。

[洗澡水用杂菌增殖抑制剂]

使用本发明的新微生物也可以对浴槽的水或浴槽的壁面和盖上的杂菌 的增殖进行抑制和脱臭。

[生理用品]

也可以将本发明的新微生物包在相应的生理用品中使用。这里所说的 相应的生理用品是指处理伴随着人和其它动物的生理现象产生的分泌 物、排泄物的用品,例如生理用卫生纸、尿布、预防褥疮的垫、贴身汗 衫等,但并不限定于这些物品。上述的相应的生理用品中,特别有效的 是生理卫生纸。因为经血可以被由吸水性高的高分子材料或纤维材料构 成的吸水用品吸收,所以如果预先在该吸收用品中含有本发明的新微生 物、例如OYK菌或菌体制剂,在抑制经血吸收区域内含有的有害杂菌的 繁殖的同时也起到脱臭作用。在吸收排泄物或防漏的尿布中运用本发明 的新微生物也起到同样的作用效果。即尿布中运用新微生物时,在抑制 排泄物中含有的、成为恶臭起因的杂菌的繁殖的同时,起到脱臭的作用, 同时通过本发明的新微生物具有的抗菌活性预防感染也是有希望的。   作为使相应的生理用品中保持OYK菌或粉末状的OYK菌的方法有各种 各样,当难于固定菌时,也可以将粉末状的菌混合在含有胨的生理盐水 中然后用喷雾器喷撒在相应的物品上。相应的物品湿润的情况下可以直 接撒粉末状的菌。其它的方法,例如还有以下那样的方法。即将装到由 水溶解垫制作的袋的内部的东西安装在相应的生理用品上,或是使用水 溶性的粘合剂将菌固定在上述水溶性垫的表面,然后安装在相应的生理 用品上。作为水溶性材料可以用淀粉、酪蛋白、聚乙烯醇(PYA)、羧甲 基纤维素(CMC)等。

人或其它动物长期卧床时,在与床接触的皮肤部位起所谓的褥疮。鱼 类在水槽中长时间保管时,由于鱼之间的接触有时损伤鱼鳞,在鱼体表 面产生粘液。而类有时翅膀表面的光泽会失去。狗和猫等宠物或牛、 猪、羊、家畜毛会变得不整齐。这些现象都是由体表面或兽毛的分 泌物的蓄积以及鱼类中附着于体表的饵料的残留物的腐败等原因引起 的。就是说通过来自动物的体表面或兽毛的分泌物堆积、杂菌在该分泌 物中繁殖就会引起上述那样的异常现象。有时绿浓菌等侵犯皮肤的菌进 行繁殖的情况也存在,会破坏常见菌的健全的繁殖分布。

由于OYK菌分解上述的分泌物、而且对有害菌表现出抗菌性,所以对 于上述那样的病例,通过将OYK菌向体表面撒布或涂布,会得到明显地 改善。为了将OYK菌直接地撒布或涂布于人或动物的皮肤、羽毛、兽毛, 无论是用含有OYK菌的溶液,还是用孢子化的粉末都是很简便的。使用 粉末时,例如可用空气喷雾器那样的粉体撒布器直接撒布。撒布的OYK 菌的孢子得到来自生物体的湿气发芽,一边消化分泌物,一边增殖。增 殖速度快,而且由于增殖时不产生氨,所以臭味一会儿就消失了,撒布 场所爽快,有着与兽毛洗净时同样的感触。对鸟的羽毛也会得到同样的 效果。而通过向鱼类栖身的水槽投放OYK菌粉末,可以消除体表的粘液, 鳞片即使损伤,治愈也很快。这种情况淡水鱼最理想。撒布或涂布的OYK 菌浓度是1×106~1×108个/g,即使与菌的富营养源合用也可以。

[抗菌品]

作为本发明的抗菌商品除了上述的相应的生理用品以外,还有OA仪 器的套管、垫或笔箱等文具、FAX和电话机等通信仪器等。

[加温商品]

作为加温商品例如有面状的发热体。菌体制剂如果带有50~60%左右 的湿度可以升温到大约40~50℃这已得到确认。因此将本发明的菌体制 剂预先放入例如密封容器或密封袋内,在开封时,暴露在湿气的细菌开 始增殖,由此产生的代谢能可以作为上述面状发热体的能源附图的简单说明

图1是表示供防臭试验的排水处理场中的排水设备和处理能力的说明 图。

图2是表示比较OYK菌和B.subtilis标准菌的增殖速度的曲线图。

图3是将堆肥化温度变化表示成曲线的图。

图4是将堆肥化温度变化表示成曲线的图。

图5是将屋外堆肥化温度变化表示成曲线的图。

图6是将实用试验中堆肥化的温度变化表示成曲线的图。

图7是表示本发明的脱臭剂形状的斜视图。

图8是表示作为本发明的脱臭剂使固态物质成形的状态的断面图。

图9是表示琼脂培养基固定状态的断面图。

图10是OYK菌载体的断面图。

图11是贴着浮子的OYK菌载体的断面图。

图12是其它实施样式的OYK菌载体的断面图。

图13是表示将OYK菌载体用于浴槽的例子的断面图。

图14是将代谢能作为热能利用的装置的断面图。

以下说明本发明的实施例,这些实施例是为了说明本发明的一个例子, 并不限定本发明的范围。

A.新微生物的筛选

从土壤中分离出3株对由于增殖产生恶臭的细菌具有抗菌性的微生 物。一般来说土壤菌毒性小,可以说从这样的土壤中分离的3个OYK菌 对人体也是安全的(温和的)。

B.菌株的鉴定

根据下面的①、②鉴定这里分离选出的菌体的菌学性质。即依据以下 记载进行鉴定: ①Bergey’s Mannual of Determinative Bacteriology Vol.2(1986), Eillismd & Eilkind U.S.A ②R.E.Gordon,W.Chaynes,C.H.Pang.(1973)The Genus Bacillus.Agr.Handbook No.427 United states department of Agriculture.Washington D.C. 试验按以下手法进行。

1.形态上的性质(结果如下面[表1]所示)

(1)  细胞的大小

(2)  细胞的形状

(3)  细胞形态有无多样性

用倍率5,000~30000倍的电子显微镜观察。试验菌是从用普通的琼 脂平板培养基于37℃下培养1天后形成的菌落中获得的。使用的普通琼 脂培养基由肉提取物5g、胨10g、NaCl15g、琼脂15g、蒸馏水1000ml 组成。

(4)  有无运动性   1)用西泽、菅原的方法将鞭毛染色,于电子显微镜(倍率10000倍)

下观察。第1种溶液由单宁酸100ml、日本药典氯化液1.5ml、福

尔马林2ml、1%NaOH1ml、蒸馏水100ml组成,第2种溶液由硝酸

2g、日本药典氨水少量、蒸馏水100ml组成。   2)在半流动性普通琼脂高层培养基上进行穿刺培养,以培养基整体的

混浊判定。使用的半流动性普通琼脂培养基由肉提取物5g、胨10g、

NaCl15g、琼脂5g、蒸馏水1000ml组成。

(5)  有无孢子

1)将于普通肉汤培养基上振荡培养的培养液于85℃加热15分钟后, 转向普通琼脂培养基进行混合稀释培养,以菌落的出现进行判断。使用 的普通肉汤由肉提取物3g、胨5g、蒸馏水1000ml组成。

2)用Wirtz法(Schaeffer-Fulton修改法)对孢子染色,以菌体 为红色、孢子为绿色进行判断。菌体的红色来自0.5%藏红水溶液,而 孢子的绿色来自5%性孔雀石绿水溶液。 (6)  孢子囊的形状 (7)  孢子形状 (8)  孢子的形成部位 (9)  孢子的大小 用Wirtz法(Schaeffer-Fulton修改法)对孢子染色,于倍率5000倍 的电子显微镜观察。试验菌是从用普通的琼脂平板培养基于37℃下培 养1天后,于4℃在冷藏箱冷却1天的菌落中获得的。 (10)革兰氏染色

以Hucker修改法进行。阳性以结晶紫的紫色,阴性以对比染色的碱 性藏花红的红色判定。试验菌是从用普通的琼脂平板培养基于37℃下 培养1天后形成的菌落中获得的。 (11)抗酸性 依据Ziiehl-Neeisen染色法进行。阳性以苯酚品红的红色,阴性以对 比染色的碱性孔雀石绿的绿色判定。试验菌是从用普通的琼脂平板培养 基于37℃下培养1天后形成的菌落中获得的。

                                   表1

                              形态学上的性质 形态学性质观察项     目      Bacillus sp.      OYK-01-600     (FERM BP-6394)     Bacillus sp.     OYK-03-600   (FERM BP-6395)    Bacillus sp.    OYK-04-000   (FERM BP-6396) ①细胞的大小     0.7~0.9×         2.5~5.1μ     0.7~0.9×         2.5~5.1μ     0.7~0.9×         2.5~5.1μ ②细胞形状     杆菌     杆菌     杆菌 ③细胞的多形性     无     无     无 ④有无运动性     有     有     有 ⑤有无孢子     有     有     有 ⑥孢子囊的形状     未膨出     未膨出     未膨出 ⑦孢子的形状     长圆     长圆     长圆 ⑧孢子的形成部位     中位~亚端位     中位~亚端位     中位~亚端位 ⑨孢子的大小     0.8~1.0×         1.5~1.8μ     0.8~1.0×         1.5~1.8μ     0.8~1.0×         1.5~1.8μ ⑩革兰氏染色     阳性     阳性     阳性 (11)抗酸性     阳性     阳性     阳性 2.在各个培养基中的繁殖状态(结果如下面的[表2][表3]所示) (1)普通琼脂平板培养基 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 肉提取物5g、氯化钠5g、胨10g、琼脂15g(pH7.0±0.1)、蒸馏水 1000ml [培养条件] 在灭菌的平皿上固定培养基,在它上面进行划线培养。37℃×3日。 (2)普通琼脂斜面培养 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 同上 [培养条件] 在灭菌的试管内斜面固定培养基,在它上面进行划线培养。37℃×3日。 (3)普通肉汤液体培养 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 肉提取物5g、氯化钠5g、胨10g、pH7.0±0.1 [培养条件]

向灭菌的试管加入培养基,将菌悬浮于培养基中。37℃×3日、170 转/分,振荡培养。 (4)明胶穿刺培养 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 肉提取物5g、氯化钠5g、胨10g、明胶15g(pH7.0±0.1) [培养条件] 在灭菌的试管高层固定培养基,进行穿刺培养。25℃×7日。 [繁殖以外的观察项目] 由于蛋白质的消化引起的明胶液化。 (5)石蕊汁液体培养 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 脱脂奶粉110g、石蕊适量、pH7.0±0.1 [培养条件] 向灭菌的试管加入培养基,将菌悬浮于培养基中。25℃×14日、静置培 养。 [繁殖以外的观察项目] 乳糖分解时,由于酸的产生引起的牛奶的凝固 乳糖分解时,由于凝乳酶的产生引起的牛奶的凝固 乳糖分解时,由于凝乳酶的产生引起的乳清的析出。

                                  表2

                        于各个培养基中的繁殖状态 繁殖状态观察项目    Bacillus sp.    OYK-01-600   (FERM BP-6394)   Bacillus sp.   OYK-03-600  (FERM BP-6395)    Bacillus sp.    OYK-04-000   (FERM BP-6396) ①普通琼脂平板培养     37℃×3日     繁殖状态 3变异株大致表现出同样的繁殖状况。 生长极快,1天直径长成2~3mm,2天4~6mm     表面状态 半透明,仅存在颗粒状凹凸。     颜色 近似激凌色的乳白色     大小 直径6~8mm     光泽 少许     形状 圆形     隆起 虽是扁平,但菌台厚     周边 没形成完整的边缘,成微毛或波状     色素的生成 无

                                   表3   繁殖状态观察项目    Bacillus sp.    OYK-01-600   (FERM BP-6394)    Bacillus sp.    OYK-03-600   (FERM BP-6395)    Bacillus sp.    OYK-04-000  (FERM BP-6396) ②普通琼脂平板培养     37℃×3日     繁殖状态 3变异株大致表现出同样的繁殖状况。 生长很好,在斜面上扩展良好     表面状态 半透明,仅存在颗粒状凹凸。     颜色 近似冰激凌色的乳白色     光泽 少许     形状 虽是扁平,但菌台重厚 ③普通肉汤液体培养     37℃×3日     混浊程度 高 高 高     液面的繁殖 存在多点 存在多点 存在多点     沉淀 中等程度 多 多 ④明胶穿刺培养     25℃×7日     繁殖状态 3变异株大致表现出同样的繁殖状况。 极好     液化 从高层表面可看到1.5cm白色混浊的液化层。 液化层是层状的。 ⑤石蕊汁培养     液体培养     25℃×14日 酸的产生 无 无 无 凝固 有 有 有 乳清的析出 有 有 有 3.生理学性质(1)(结果如[表4]所示) (1)硝酸盐的还原 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 硝酸1g、胨5g、 [培养条件] 将培养基加到灭菌的试管,其中悬浮一铂金勺的菌。373×5日、170转 /分振荡培养。 [观察项目] 亚硝酸盐的检测:将α-胺液1ml和对氨基苯磺酸1ml与培养基充分混 合,如果成桃红色,就判定为阳性。 (2)脱氮反应 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中)   1)硝酸钠10g、肉提取物5g   2)肉提取物5g [培养条件] 向灭菌的试管中分别加入上述1、2培养基,各2支,其中悬浮一铂金勺 的菌。2支中一支再加上1~2cm的液体石蜡。37℃×1~3日、静置培养。 [观察项目]

硝酸盐存在下有无厌氧繁殖:观察有无硝酸盐、4支有无液体石蜡的 试管的浊度、气体产生来判定。 (3)VP测试 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中)   胨5g、磷酸二氢钾5g、葡萄糖5g [培养条件] 将培养基加到灭菌的试管,其中悬浮一铂金勺的菌。37℃×3日、170转 /分振荡培养。 [观察项目] 调查是否存在葡萄糖的分解产物乙酰基甲基甲醇:向1ml培养液中加入 α-萘酚溶液0.6ml和40%KOH水溶液0.2ml,如变成红色,就判定为阳 性。 (4)MR测试 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 胨5g、磷酸二氢钾5g、葡萄糖5g [培养条件] 将培养基加到灭菌的试管,其中悬浮一铂金勺的菌。37℃×3日、170转 /分振荡培养。 [观察项目] 调查由于葡萄糖分解产生的酸:向1ml培养液中滴入甲基红,红色为阳 性,黄色判定为阴性。 (5)吲哚的产生 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 胨10g、氯化钠5g [培养条件] 将培养基加到灭菌的试管,其中悬浮一铂金勺的菌。37℃×3日、170转 /分振荡培养。 [观察项目] 吲哚的检测:调查由氨基酸色氨酸有无产生吲哚的能力。向培养液中加 入培养液的1/5~1/10的Kovac试剂(参照下面),充分振荡后,静置, 分为2层,上层如是红色判定为阳性,若为黄色判定为阴性。 对二甲胺基苯甲5g、戊醇75ml、浓盐酸25ml。 (6)硫化氢的产生 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中、市售TSI琼脂培养基)   肉提取物5g、葡萄糖1g、氯化钠5g、柠檬酸铁0.2g、胨15g、硫代   硫酸钠0.2g、乳糖10g、酚红0.002g、白糖10g、琼脂15g [培养条件]

在灭菌的试管半斜面固定培养基,于高层部位进行穿刺培养,于斜面 进行涂布培养。37℃×1日 [观察项目] 硫化氢的检测:斜面低的部位如果有黑的变异物判定为阳性。 (7)淀粉水解 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 淀粉2g、肉提取物5g、胨10g、氯化钠5g、琼脂15g [培养条件]

在灭菌的平皿上固定培养基,在其上面进行划线培养。室温×5日 [观察项目] 淀粉的检测:将碘、碘化钾液(参照下面)滴入可看到菌增殖的平皿, 如浓的紫色消失判定为阳性。 <碘、碘化钾液> 碘化钾5g、碘4g/200ml。  (8)酪蛋白的液化 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 脱脂乳2g、琼脂5g [培养条件] 上述培养基分别灭菌,混合固定于灭菌的平皿上,在其上面进行划线培 养。37℃×1日 [观察项目]

酪蛋白的残留:若是划线部分的周围看到透明部分,判定为阳性。 (9)柠檬酸的利用 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中、市售CIT琼脂培养基) 磷酸氢二钾1g、磷酸氢二铵1g、柠檬酸钠2g、硫酸镁0.2g、氯化钠5g、 BTB 0.024g、琼脂15g [培养条件]

在灭菌的平皿上固定培养基,在其上面进行划线培养。37℃×1~3日 [观察项目]

作为碳营养源只利用柠檬酸后有无繁殖:培养基变蓝或确认菌的繁殖 时,判定为阳性。 (10)色素的生成 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 胨20g、甘油10g、K2SO4 10g、MgCl2 1.4g、琼脂15g [培养条件]

在灭菌的平皿上固定培养基,在其上面进行划线培养。25℃×5日 [观察项目]

色素生成:只在菌落周围部位着色时判定为非水溶性色素、培养基整 体着色时判定为水溶性各种色素的生成。 (11)脲酶 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 尿素20g、胨2g、葡萄糖1g、氯化钠5g、磷酸二氢钾2g、0.2%酚红6ml、 琼脂15g(其中琼脂进行121℃×15分钟灭菌,其它进行过滤灭菌) [培养条件]

在灭菌的试管斜面固定培养基,在斜面进行涂布培养。37℃×1日 [观察项目] 氨的检测:培养基变成红色时判定为阳性。 (12)氧化酶 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中)   肉提取物5g、胨10g、氯化钠5g、琼脂15g [培养条件]

在灭菌的平皿上固定培养基,在其上面进行划线培养。37℃×1日 [观察项目]

是否存在细胞色素:向平板上的菌落滴1%二甲基-对苯二胺水溶液, 滴下颜色经粉红色变成黑色时,判定为阳性。 (13)过氧化氢酶 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中)   肉提取物5g、胨10g、氯化钠5g、琼脂15g [培养条件]

在灭菌的平皿上固定培养基,在其上面进行划线培养。37℃×1日 [观察项目]

是否存在过氧化氢酶:是否存在催化过氧化氢分解的酶。向载玻片上 滴一滴3%H2O2液,然后加1铂金勺菌充分混合。氧气气泡多或持续产生 时,判定为阳性。

                                  表4

                              生理学性质(1)     Bacillus sp.     OYK-01-600     (FERM BP-6394)    Bacillus sp.    OYK-03-600    (FERM BP-6395)    Bacillus sp.    OYK-04-000    (FERM BP-6396) (1)硝酸盐的还原     阳性     阳性     阳性 (2)脱氮反应     阴性     阴性     阴性 (3)VP测试     阳性     阳性     阳性 (4)MR测试     阴性     阴性     阴性 (5)吲哚的产生     阴性     阴性     阴性 (6)硫化氢的产生     阴性     阴性     阴性 (7)淀粉的水解     阳性     阳性     阳性 (8)酪蛋白的液化     阳性     阳性     阳性 (9)柠檬酸的利用     阳性     阳性     阳性 (10)色素的生成     阴性     阴性     阴性 (11)脲酶     阴性     阴性     阴性 (12)氧化酶     阳性     阳性     阳性 (13)过氧化氢酶     阳性     阳性     阳性 4.生理学性质(2)(结果如下面的[表5][表6]所示) (1)pH对繁殖的影响 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中、市售的营养肉汤) 肉提取物3g、胨5g、pH调节剂(酸:H2SO4 1ml/100ml,碱:NaOH4g/1,000ml)、pH的变化在3.6~10.9范围变化15次。 [培养条件] 将培养基加到灭菌的试管,其中悬浮一铂金勺的菌。37℃×1日、170转 /分振荡培养。 [观察项目] 有无繁殖   ++......繁殖良好   +.......进行繁殖   -+......只有少量繁殖   -.......极微量繁殖   --......完全不繁殖 (2)温度对繁殖的影响 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中、市售的普通琼脂培养基)   肉提取物5g、氯化钠5g、胨10g、琼脂15g(pH7.0±0.1) [培养条件] 将培养基固定于灭菌的平皿上,在上面进行划线培养 温度分别变为4、10、20、30、37、40、50℃,各温度下培养1天 [观察项目] 有无繁殖   ++......繁殖良好   +.......进行繁殖   -+......只有少量繁殖   -.......极微量繁殖   --......完全不繁殖 (3)对氧的反应 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中、市售普通琼脂培养基)   肉提取物5g、氯化钠5g、胨10g、琼脂15g(pH7.0±0.1) [培养条件] 以将菌与培养基混合稀释的状态高层固定于灭菌的试管后进行培养。37 ℃×1日 [观察项目] 好氧、厌氧下有无繁殖 只在表面繁殖............好氧性 在表面和高层内繁殖......兼性厌氧性 只在高层内繁殖..........偏向厌氧性 (4)O-F测试 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 胨2g、氯化钠5g、K2HPO4 0.3g、琼脂3g、0.2%BTB15ml、葡萄糖10g (其中葡萄糖过滤灭菌,其它进行121℃×15分钟灭菌) [培养条件] 向两支灭菌试管灌注培养基,进行高层固定。分别进行穿刺培养,其中 一支再加上1~2cm液体石蜡。37℃×3~4日 [观察项目] 糖分解是以氧化方式进行,还是以发酵方式进行。 “O”......氧化方式的糖分解(只有在厌氧条件下变黄时) “F”......发酵方式的糖分解(无论是有氧、还是厌氧条件下都变黄时) (5)PPA测试 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 酵母提取物3g、苯丙氨酸2g、磷酸钠1g、氯化钠5g、琼脂15ml [培养条件]

在灭菌的试管斜面固定培养基,在斜面进行涂布培养。37℃×1日 [观察项目] 苯丙氨酸有无脱氨基变成苯丙酸:利用10%氯化铁水溶液滴定,变绿 时判定为阳性。 (6)丙酸的利用 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中)   硫酸镁0.2g、丙酸钠2g、磷酸氢二钾1g、磷酸氢二铵1g、氯化钠5g、   琼脂10g、0.2%BTB溶液12ml [培养条件]

在灭菌的平皿上固定培养基,在其上面进行划线培养。37℃×1日 [观察项目] 调查作为碳营养源只利用丙酸有无繁殖:培养基变蓝或确认有菌的繁殖 时,判定为阳性。 (7)酪氨酸的分解 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) L-酪氨酸5g、肉提取物3g、胨5g、琼脂15g(其中酪氨酸和营养琼脂 分别湿热灭菌,然后进行混合) [培养条件]

在灭菌的平皿上固定培养基,在其上面进行划线培养。37℃×7~14日 [观察项目]

酪氨酸有无分解:在菌落的下面以结晶存在的酪氨酸溶解时,判断为 阳性。 (8)卵黄反应 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 胨10g、Na2HPO45g、KH2PO41g、NaCl 2g、MgSO4 0.1g、葡萄糖2g、卵黄 15ml(其中除去卵黄以外,都进行湿热灭菌,然后加入无菌条件下得到 的卵黄15ml,在冷藏室放置过夜。也要准备不加卵黄的培养基) [培养条件]

向2支灭菌的试管中分别灌注有无卵黄的培养基,在每支试管各悬浮 一铂金勺的菌。37℃×7日。在第1、3、5、7日进行观察。170转/分振 荡培养。 [观察项目]

有无白色沉淀:与无卵黄相比,有卵黄的试管中,在试管的底部和表 面看到白色沉淀物时,判定为阳性。 (9)2%NaCl条件下的繁殖 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 肉提取物3g、胨5g、NaCl 20g [培养条件] 将培养基加到灭菌的试管,其中悬浮一铂金勺的菌。37℃×14日、170 转/分振荡培养。 [观察项目] 有无繁殖   ++......繁殖良好   +.......进行繁殖   -+......只有少量繁殖   -.......极微量繁殖   --......完全不繁殖 (10)5%NaCl条件下的繁殖 (11)7%NaCl条件下的繁殖 (12)12%NaCl条件下的繁殖 (13)20%NaCl条件下的繁殖 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 将上述9中的NaCl变为70g、120g、200g [培养条件]

与上述9相同 [观察项目]

与上述9相同 (14)溶菌酶存在下的繁殖 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中)

肉提取物3g、胨5g、溶菌酶0.1g(溶菌酶在0.01N的HCl溶液中,煮

沸20分钟后,加入到营养肉汤内) [培养条件] 将培养基加到灭菌的试管,其中悬浮一铂金勺的菌。37℃×14日、170 转/分振荡培养。 [观察项目] 有无繁殖   ++......繁殖良好   +.......进行繁殖   -+......只有少量繁殖   -.........极微量繁殖   --......完全不繁殖 (15)溶血素的产生 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中,市售的羊血液琼脂培养基) 酪蛋白的胰酶降解产物14.5g、大豆汁的木瓜蛋白酶的降解产物5.0g、 氯化钠5.0g、生长因子1.5g、琼脂14.0g、去纤维的羊血5.0%。 [培养条件]

在灭菌的平皿上固定培养基,在其上面进行划线培养。37℃×1日 [观察项目] 有无产生溶血素

α型溶血......在菌落周边有绿色带(血红蛋白变质)

β型溶血......使菌落周边透明    (红细胞膜破坏)

                                      表5

                                  生理学性质(2)    Bacillus sp.    OYK-01-600   (FERM BP-6394)    Bacillus sp.    OYK-03-600   (FERM BP-6395)     Bacillus sp.     OYK-04-000     (FERM BP-6396) (1)pH值对繁殖的影响                 pH 3.6     --     --     --                 pH 4.1     --     --     --                 pH 4.5     --     --     --                 pH 4.9     --     --     --                 pH 5.4     -     -     -                 pH 6.1     ++     ++     ++                 pH 6.5     ++     ++     ++                 pH 7.1     ++     ++     ++                 pH 7.5     ++     ++     ++                 pH 8.0     ++     ++     ++                 pH 8.6     ++     ++     ++                 pH 9.1     +     ++     ++                 pH 9.5     +     +     +                pH 10.2     +     +     +                pH 10.9     -+     -+     -+ (2)温度对繁殖的影响                    4℃     --     --     --                   10℃     -+     -+     -+                   20℃     +     +     +                   30℃     ++     ++     ++                   37℃     ++     ++     ++                   40℃     ++     ++     ++                   50℃     +     +     +

                                        表6    Bacillus sp.    OYK-01-600   (FERM BP-6394)   Bacillus sp.   OYK-03-600  (FERM BP-6395)    Bacillus sp.    OYK-04-000   (FERM BP-6396) (3)对氧的反应     兼性厌氧     兼性厌氧     兼性厌氧 (4)O-F测试     F     F     F (5)PPA测试     阴性     阴性     阴性 (6)丙酸的利用     阴性     阴性     阴性 (7)酪氨酸的分解     阴性     阴性     阴性 (8)卵黄反应     阴性     阴性     阴性 (9)2%NaCl条件下的繁殖     ++     ++     ++ (10)5%NaCl条件下的繁殖     +     -     - (11)7%NaCl条件下的繁殖     -     --     - (12)12%NaCl条件下的繁殖     --     --     -- (13)20%NaCl条件下的繁殖     --     --     -- (14)溶菌酶条件下的繁殖     ++     ++     ++ (15)溶血素的产生     阴性     阴性     阴性 5.碳源的酸和气体的生成(结果如[表7]所示) (1)D-葡萄糖 [培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 胨1g、氯化钠5g、琼脂10g、0.2%BTB15ml、D-葡萄糖8g [培养条件] 向灭菌试管灌注培养基,进行高层固定。分别进行穿刺培养。37℃×14 日 [观察项目] 酸的生成:以BTB试剂变黄程度判定   ++......生成很多   +.......生成   -+......生成微量   -.......没有生成 气体的生成:以高层部位有无龟裂判定   ++......生成很多   +.......生成   -+......生成微量   -.......没有生成 (2)L-阿拉伯糖 (3)D-木糖 (4)D-甘露醇 (5)D-甘露糖 (6)D-半乳糖 (7)D-山梨糖 (8)肌醇 (9)海藻糖 (10)乳糖 (11)麦芽糖 (12)果糖 [培养基组成](蒸馏水100ml中) 将上述(1)的糖(D-葡萄糖)部分换成以上的(2)~(12)的糖。 [培养条件] 与上述(1)相同 [观察项目] 与上述(1)相同

                                   表7

                           碳源的酸及气体的生成     Bacillus sp.     OYK-01-600   (FERM BP-6394)    Bacillus sp.    OYK-03-600   (FERM BP-6395)    Bacillus sp.    OYK-04-000   (FERM BP-6396)     酸   气体     酸   气体     酸  气体 (1)D-葡萄糖     ++    -     ++    -     ++   - (2)L-阿拉伯糖     ++    -     ++    -     ++   - (3)D-木糖     +    -     +    -     +   - (4)D-甘露醇     +    -     +    -     +   - (5)D-甘露糖     -+    -     -+    -     -+   - (6)D-半乳糖     -    -     -    -     -   - (7)D-山梨糖     -    -     -    -     -   - (8)肌醇     +    -     +    -     +   - (9)海藻糖     +    -     +    -     +   - (10)乳糖     -+    -     -+    -     -+   - (11)麦芽糖     -    -     -    -     -   - 6.鉴定结果 OYK-01-600、OYK-03-600和OYK-04-000 3菌株根据下面的文献进行分 类。 ①Bergey’s Mannual of Determinative Bacteriology Vol.2(1986), Eillismd&Eilkind U.S.A ②R.E.Gordon,W.Chaynes,C.H.Pang.(1973)The Genus Bacillus.Agr. Handbook No.427 United states department of Agriculture. Washington D.C.

                                           表8

                                   鉴定结果(1)属的鉴定 Bacillus  OYK-01-600  OYK-03-600  OYK-04-000 (1)杆状细胞     +     +     +     + (2)直径2.5μm以上     -     -     -     - (3)纤丝     -     -     -     - (4)杆,纤丝的弯曲     -     -     -     - (5)4连或集状球菌     -     -     -     - (6)内孢子形成     +     +     +     + (7)运动性     +     +     +     + (8)繁殖期内革兰氏染色阳性     +     +     +     + (9)偏向厌氧性     D     -     -     - (10)兼性厌氧性或微好氧性     D     +     +     + (11)兼性     -     -     -     - (12)类似乳酸发酵     D     +     +     + (13)磷酸盐的还原     -     -     -     - (14)过氧化氢酶     +     +     +     + (15)氧化酶     D     +     +     + (16)由葡萄糖产生的酸     +     +     +     + (17)硝酸盐的还原     D     +     +     + (18)Mol%G+C   32-69    ND    ND    ND +:90%以上阳性  -:10%以下阳性  D:因种属而异  ND:没有有 效的数据

                                                       表9

                                              鉴定结果(2)种的鉴定 subt- ilis  fir-  mus pumi- lus  lichen-  iformis  lentus OYK- 01-600 OYK- 03-600 OYK- 04-000 1)细胞直径小于1.0μm     -     -     -     -     -     -     -     - 2)形成球状孢子     -     -     -     -     -     -     -     - 3)形成鼓出的孢子囊     -     -     -     -     -     -     -     - 4)Parasporl crystals的有无     -     -     -     -     -     -     -     - 5)过氧化氢酶     +     +     +     +     +     +     +     + 6)厌氧下繁殖     -     -     -     +     -     +     +     + 7)Voges-Proskauer测试     +     -     +     +     -     +     +     + 8)VP培养基中的繁殖pH<6                   pH>7     d     -     -     +     -     +     -     -    ND     d     +     d     +     d     + 9)由糖产生酸D-葡萄糖             L-阿拉伯糖             D-木糖             D-甘露糖醇     +     +     +     +     +     -     -     +     +     +     +     +     +     +     +     +     +     +     +     +     +     +     d     d     +     +     d     d     +     +     d     d 10)由葡萄糖产生气体     -     -     -     -     -     -     -     - 11)水解能力  酪蛋白              明胶              淀粉     +     +     +     +     +     +     +     +     -     +     +     +     d     d     +     +     +     +     +     +     +     +     +     + 12)作为碳源利用的酸 柠檬酸                     丙酸     +     -     -     -     +     -     +     +     -     -     +     -     +     -     +     - 13)酪氨酸的分解     -     d     -     -     -     -     -     - 14)苯丙氨酸的脱氨     -     d     -     -     d     -     -     - 15)卵黄反应     -     -     -     -     -     -     -     - 16)硝酸向亚硝酸的还原     +     d     -     +     d     +     +     + 17)吲哚的产生     -     -     -     -     -     -     -     -

表10   subt-   ilis    fir-    mus  pumi-   lus  lichen-  iformis  lentus  OYK-  01-600  OYK-  03-600  OYK-  04-000 18)二羟丙酮的产生    ND     -    ND     ND     -    ND    ND    ND 19)NaCl和KCl的需求     -     -     -     -     -     -     -     - 20)尿囊素或尿酸盐的需求     -     -     -     -     -     -     -     - 21)在pH6.8肉汤中的繁殖     +     +     +     +     +     +     +     + 22)在pH5.7肉汤中的繁殖     +     -     +     +     -     d     d     d  23)在NaCl中的繁殖2%                   5%                   7%                  10%     +     +     +    ND     +     +     +    ND     +     +     +    ND     +     +     +    ND    ND    ND     d    ND     +     d     d     -     +     -     -     -     +     d     -     - 24)繁殖温度       5℃                                   10℃                                   30℃                                   40℃                                   50℃                                   55℃                                   60℃     -     d     +     +     d     -     -     -     d     +     +     -     -     -     -     +     +     +     d     -     -     -     -     +     +     +     +     -    ND    ND     +    ND     -     -     -     -     d     +     +     d     -     -     -     d     +     +     d     -     -     -     d     +     +     d     -     - 25)在溶菌酶存在下的繁殖     d     -     d     d     -     +     +     + 26)以H2+CO2或CO作为碳源的 繁殖     -     -     -     -     -     -     -     - +:90%以上阳性  -:90%以上阴性  d:11~89%阳性  ND:没有 有效的数据

因此从[表8]可以认为上述3株都属于Bacillus属,从[表9]、[表10] 又可认为都属于B.subtilis的类缘菌,但根据厌氧条件下可以繁殖,由 糖产生酸微弱,以及在7%NaCL条件下不能繁殖等现象又不能鉴定,所 以判断为新种,定为Bacillus sp.。

上述的变异株对伴随增殖发出恶臭的菌具有抗菌性。培养该微生物, 可以从其培养液中分离纯化抗菌性物质。直接将分离纯化出的抗菌性物 质,或者将其溶解或分散于水等适当的溶剂后直接或适当稀释后单独组 份、或与其它物质组合的混合物,通过撒布、涂布、浸含、泡、栓、粘、 挂、混入、添加、内服、注射中的至少一种手段,直接或间接地给予希 望抗菌、防臭的物品、或想让其预先具备抗菌、防臭性能的物品,例如 纤维制品、寝具、衣料、医疗品、卫生仪器和备品、生理用品、铺的物 品、各种空调设备·空调器(含有空气净化装置)的过滤器、包括内外 装修的建材、家具、动物、动物饲养场、动物饲养机器、动物饲养用水 和饲料、食器、药品、污水或污水处理场或机器、微胶囊、旅客运输车 辆或船舶、航空的座椅也包括在内的内部装修材料、尸体安置和丧葬用 品等。

接下来用以下的实施例进一步详细地说明。

C.微生物具有的抗菌活性物质的确认(结果如[表11]所示)

通过以下实验确认了Bacillus sp.OYK-01-600(FERM BP-6394) Bacillus sp.OYK-03-600(FERM BP-6395)、Bacillus sp.OYK-04- 000(FERM BP-6396)分泌抗菌活性物质。 1.微生物悬浮液的调制 (1)微生物

OYK-01-600、OYK-03-600和OYK-04-000 3株。 (2)前培养

[培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 胨10g、肉提取物5g、氯化钠5g、琼脂10g

[培养条件]

将琼脂固定于灭菌平皿上,然后在其上面划线培养保存菌。37℃×1 日 (3)正式培养

[培养基组成](蒸馏水1,000ml中)

胨10g、肉提取物5g、氯化钠5g

[培养条件]

将培养基加到灭菌的试管,其中悬浮一铂金勺的菌。37℃×1日、170 转/分振荡培养。 2.抗菌试验菌悬浮液的调制 (1)抗菌试验菌

Klebsiella pneumoniae ATCC 4352,Staphylococcus aureus ATCC 6538P。 (2)前培养

[培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 小牛脑提取液200g、牛心脏提取液250g、腙胨10g、葡萄糖2g、氯化 钠5g、磷酸氢二钠2.5g、琼脂15g

[培养条件]

将琼脂固定于灭菌平皿上,然后在其上面划线培养保存菌。37℃×1 日 (3)正式培养

[培养基组成](蒸馏水1,000ml中)

胨10g、肉提取物5g、氯化钠5g

[培养条件]

将培养基加到灭菌的试管,其中加入②进行振荡培养。 Klebsiella pneumoniae......37℃×20小时、170转/分 Staphylococcus aureus......37℃×10小时、170转/分 (4)菌数的调整 于灭菌的生理盐水中将菌数调整到5~30×105个/ml。 3.抗菌性试验 (1)试验用培养基的制备 1)将上述(4)的2个试验菌的菌液分别取0.2ml混合稀释在由胨10g、 肉提取物5g、氯化钠5g以及琼脂10g组成的培养基(蒸馏水1000ml 中),在灭菌的平皿上固定。 2)将由胨10g、肉提取物5g、氯化钠5g以及琼脂10g组成的培养基 (蒸馏水1000ml中)在灭菌的平皿上固定。将上述(4)的2个试验菌 的菌液0.2ml用刮涂器涂布于其整个表面,进行接种。 (2)准备与微生物比较抗菌性的菌

为了与OYK-01-600、OYK-03-600和OYK-04-000 3株菌进行比较, 准备含有大豆发酵杆菌的Bacillus subtilis的A、B、C3株菌。 (3)微生物和抗菌性比较菌的接种 将上述的「1.微生物的悬浮液的调整」中的(3)的OYK-01-600、OYK-03-600 和OYK-04-000 3株菌和上述的(2)中的A、B、C3株菌、共计6株菌 用下面的1)、2)的方法接种于上述(1)中制备的试验用培养基上。 1)在平皿中央放置青霉素管碟,其中注入各个菌液0.05ml。 2)在平皿中央滴入各个菌液0.02ml。接种的平皿,进行37℃×1日的静 置培养。 (4)判定方法 ++...在供试菌的菌落的下面和周边没有试验菌的增殖,确认有2mm以 上的增殖阻止带(晕轮) +...在菌落的下面和周边没有试验菌的增殖,确认有0~2mm以上的增殖 阻止带(晕轮) +-...虽然没有看到增殖阻止带(晕轮),但在供试菌的菌落内没有看到 试验菌的增殖。 -......在供试菌的菌落内的一部分看到试验菌的增殖。 --...在整个供试菌的菌落中都能看到试验菌的增殖。 ND...没有进行试验。

                                        表11

                         确认微生物具有抗菌活性物质的测试结果   试验菌名      Klebsiella pneumoniae      Staphylococcus aureus   试验培养基制备方法    表面涂布    混合稀释    表面涂布     混合稀释   供试菌的接种方法  管碟  滴入  管碟  滴入  管碟  滴入  管碟  滴入  供  试  菌   Ba.sp.OYK-01    +   ++    +    +   ++   ++    +   ++   Ba.sp.OYK-03    +   ++    +    +   ++   ++    +   ++   Ba.sp.OYK-04   ++   ++    +    +   ++   ++   ++   ++   Ba.sp.A   --   --   --   --   --   --   --   --   Ba.sp.B   --   --   ND   ND   --   --   --   --   Ba.sp.C   --   --   ND   ND   --   --   --   --

象[表11]那样,可以确认微生物在其增殖期内,分泌出对Klebsiella pneumoniae和Staphylococcus aureus两者都表现出抗菌活性的物质。

D.通过微生物对排水处理场的防臭试验(结果如[表12]所示)

通过将Bacillus sp.OYK-01-600(FERM BP-6394)、Bacillus sp.OYK-03-600(FERM BP-6395)、Bacillus sp.OYK-04-000(FERM BP-6396)投放到排水处理场对处理场周边的防臭有效果可以通过以下实 验确认。

1.供试验用的排水处理场的概要 (1)  场所和业种 三重县、洗涤业 (2)  排水设备和处理能力 参照图1。 2.防臭试验方法 (1)  微生物悬浮液的调制

在本试验中选择Bacillus sp.OYK-01-600(FERM BP-6394),用与上 述的「1.微生物的悬浮液的调整」同样的方法进行微生物悬浮液的调整。 (2)  向排水设备投放菌

将上述(1)中调整的微生物悬浮液2.5L投放到图1的排水处理设备 原水槽。 (3)  效果的判定 1)判定者:该工场员工3名 2)判定基准:6阶段臭气强度表示法 臭气强度0=无臭   1=能勉强感觉出臭(检测阈值浓度)   2=了解到有种臭味的弱臭(认知阈值浓度)   3=能轻易感觉到臭   4=很臭   5=极臭 3)判定场所 来自沉淀槽的活性污泥被送回到曝气槽场所 4)其它测定项目 BOD、每ml投放菌的菌数

                                   表12

                       在排水处理场进行的防臭试验结果 从投放到原水   槽时开始     刚投放后    一个月后    二个月后    三个月后 判定臭气次数   1次   2次   1次   2次   1次   2次   1次   2次   判   定   者    A    B    C    5    5    5    5    5    4    3    3    2    3    2    1    1    2    0    1    1    0    0    0    0    0    1    0  BOD(mg/l)      16      14      14      18  菌数(个/ml)      100      102      104      105 如[表12]所示,伴随着微生物的增殖可以确认臭气强度的减少。可以 认为上述结果的获得是由于该微生物在增殖时没有产生使人感到不舒服 的少量的硫化氢、甲硫醇、三乙基甲烷等,而且糖分解也不产生气体的 原因。其它微生物进行增殖时,产生的气体是否作为营养被消费了没有 进行确认。

另外确认了Bacillus sp.OYK-03-600(FERM BP-6395)、Bacillus sp.OYK-04-000(FERM BP-6396)也能得到与上述同样的好结果。

E.微生物生成的分泌物的分离纯化

Bacillus sp.OYK-01-600(FERM BP-6394)、Bacillus sp.OYK-03- 600(FERM BP-6395)、Bacillus sp.OYK-04-000(FERM BP-6396)分泌 的对Klebsiella pneumoniae和Staphylococcus aureus表现出抗菌活 性的物质可以按下面的方式分离纯化。 (1)  微生物 OYK-01-600、OYK-03-600和OYK-04-000 3株菌和为了比较包括纳豆发 酵杆菌的Bacillus subtilis A、B、C3株菌也进行同样的操作。 (2)  前培养

[培养基组成](蒸馏水1,000ml中) 胨10g、肉提取物5g、氯化钠5g、琼脂10g

[培养条件] 将琼脂固定于灭菌平皿上,然后在其上面划线培养保存菌。37℃×1日 (3)正式培养

[培养基组成](蒸馏水1,000ml中)

胨10g、肉提取物5g、氯化钠5g

[培养条件]

将培养基加到灭菌的坂口烧瓶,其中悬浮一铂金勺的②菌。37℃×2 日、170转/分振荡培养。

2.菌体和分泌物的分离

将得到的培养液于4℃、12000RPM进行14分钟的低温离心分离。取 出上清,用0.45μm的膜滤器抽滤。

3.分泌物的浓缩

将得到的滤液转移到梨型烧瓶,使滤液完全冻结在烧瓶的壁面后,用 冷冻真空干燥机干燥48小时,得到粉末纯化物。

F.微生物生成的物质的抗菌力试验(结果如[表13]所示)

用下面的方法确认从Bacillus sp.OYK-01-600(FERM BP-6394)、 Bacillus sp.OYK-03-600(FERM BP-6395)、Bacillus sp.OYK-04- 000(FERM BP-6396)的分泌物得到的认为具有抗菌活性的分离纯化物质 的抗菌力。

1.供试验用物质

用上述「3.分泌物的浓缩」中得到的分泌物质 ①Bacillus sp.OYK-01-600(FERM BP-6394) ②Bacillus sp.OYK-03-600(FERM BP-6395) ③Bacillus sp.OYK-04-000(FERM BP-6396) ④Bacillus sp.A ⑤Bacillus sp.B ⑥Bacillus sp.C 6种分泌物质和作为抗菌力基准药剂采用的下面的⑦、⑧共计8种供试 验用物质进行试验。 ⑦氯霉素(和光纯药工业(株)制抗生素、Mw:323.13 CAS:56-75- 7,具有阻止蛋白质合成作用、对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、立克次 体、病毒有效,抗菌作用通常是抑制真菌的。抗菌测试用0.2ml的 10mg/100ml的水溶液) ⑧ニツカノンRB(日华化学(株)制的季铵系合成抗菌剂、对黄色葡萄 球菌有很好的抗菌性,也有防霉菌性。有耐洗涤的抗菌防臭剂。抗菌测 试用0.2ml的1ml/100ml的水溶液)。用上述共计①~⑧的8种试验样 品进行试验。 2.抗菌试验菌 上述的「2.抗菌试验菌的悬浮液的调制」中得到的2种菌: ①Klebsiella pneumoniae ATCC 4352 ②Staphylococcus aureus ATCC 6538P。 3.抗菌试验方法 (1)用培养液的白浊度判定的方法 1)[培养基组成](蒸馏水1,000ml中、市售营养肉汤) 肉提取物5g、胨10g、氯化钠5g 2)[培养条件]

向灭菌试管加入5ml培养基,然后再加入试验物质0.02g和试验菌悬 浮液0.1ml,混合稀释。37℃×1日、170转/分振荡培养 3)[观察项目] 用日立制作所(株)制Model 100-20分光光度计测定培养液的透光率。 测定波长475nm、表示单位%(Klebsiella pneumoniae菌数为5~30× 108,透光率52%)。 (2)用测定菌数判定的方法 1)[培养基组成](蒸馏水1,000ml中、市售普通琼脂培养基) 肉提取物5g、胨10g、氯化钠5g、琼脂15g 2)[培养条件]

向灭菌平皿加入15ml培养基,其中混合稀释溶解试验物质0.02g后 进行固定。其表面均匀地涂布0.2ml试验菌悬浮液,进行培养。 3)[观察项目] 对平皿上增殖的菌落计数。表示单位:指数部(例如、A×10B表示为「B」)。 (3)通过观察增殖阻止带(晕轮)的判定方法 1)[培养基组成](蒸馏水1,000ml中、市售普通琼脂培养基) 肉提取物5g、胨10g、氯化钠5g、琼脂15g 2)[培养条件]

向灭菌平皿加入15ml培养基,其表面均匀地涂布0.2ml试验菌悬浮 液,表面半干后在平皿中央放置固态形式的试验物质0.02g,进行静置培 养。37℃×1日 3)[观察项目] 测量出现的晕轮的最大直径。表示单位:mm。 (4)青霉素管碟法 1)[培养基组成](蒸馏水1,000ml中、市售营养肉汤) 下层培养基:肉提取物5g、胨10g、氯化钠5g、琼脂15g 上层培养基:肉提取物5g、胨10g、氯化钠5g、琼脂7g 2)[培养条件]

向灭菌平皿加入15ml下层培养基,在此层上面加上层培养基,其中4ml 上层培养基中混合稀释0.1ml试验菌悬浮液。表面半干后将不锈圆筒 (内径6mm、外径8mm、高10mm)从10~13mm高处垂直落在平皿中央。 圆筒内装有试验物质0.02g溶解于0.2ml灭菌水的溶液,进行静置培养。 37℃×1日 3)[观察项目] 观察管碟内外发生的试验菌的增殖。 表示单位   --...整个管碟内都看到试验菌的增殖   +-...管碟内一部分看到试验菌的增殖   +......管碟内完全看不到试验菌的增殖   A......在管碟外观察到最大直径Amm(例如)的晕轮时。 ①保藏机关的名称:通商产业省工业技术院生命工学工业技术研究所专 利微生物保藏中心   地址:邮编305-0046

    日本国茨城县筑波市东1-1-3(TEL;0298-54-6029) ②保藏日:1998年6月29日 ③保藏号:(1)FERM BP-6394

      (2)FERM BP-6395

      (3)FERM BP-6396

                                                     表13

                                      该微生物生成的物质的抗菌试验结果 抗菌测试方     法   试   验   菌             供试菌               比较菌         (包括大豆发酵杆菌)  抗性物    质  抗菌物    质  OYK-01-    600  OYK-03-    600  OYK-04-    000   Bacill-    us A   Bacill-    us B   Bacill-    us C  氯霉素  ニツカ  ノンRB 浊度测定波长 475nm透光率     (%)   St     ND     ND     ND     ND     ND     ND     ND     ND   Kl     75     71     73     47     49     53     ND     ND   菌数测定   A×108/ml 指数部用B表      示   St     3     4     4     6     6     6     ND     ND   Kl     4     5     5     7     7     6     ND     ND  增殖阻止带 晕轮的最大直     径mm   St     30     32     28     0     0     0     ND     ND   Kl     14     13     11     0     0     0     ND     ND 青霉素管碟法 管碟内的增殖 管碟外的晕轮     直径   St     22     19     21     --     --     --     52     45   Kl     27     26     24     --     --     --     48     28 试验菌St:Staphlococcus aureus,Kl:Klebsiella pneumoniae ND......没有实施试验 就象[表13]所示那样可以确认微生物分泌的物质具有抗菌效果。 G.OYK菌体生成物的抗菌活性的测试 作为OYK菌虽然用的是Bacillus sp.OYK-01-600,但用Bacillus sp.OYK-03-600和Bacillus sp.OYK-04-000也会得到同样好的结果。 1.OYK菌体生成物的分离纯化 ①菌体外生成物 (1)使-82℃冷冻保存的菌种1ml解冻。 (2)取4ml灭菌的BGG液体培养基(由大豆蛋白提取物和葡萄糖、 谷氨酸钠组成的培养基,以下同样)加到试管内,然后再向试管加 入上述(1)得到的菌,37℃正式培养菌种24小时。 (3)取100ml灭菌的BGG液体培养基加到坂口烧瓶中,然后再向烧 瓶加入上述(2)得到的菌,37℃正式培养72小时。(OD=10,pH= 7.9) (4)离心分离,取上清。(12000rpm×10min、4℃) (5)用膜滤器过滤上述(4)。(0.2μm膜) (6)将上述(5)中的滤液冷冻干燥。 (7)将上述(6)冷冻干燥的样品用3~4ml生理盐水溶解。 (8)在下面叙述到的抗菌测试中,滴入50μl的上述(7)溶解液。 ②菌体内生成物 (1)使-82℃冷冻保存的菌种1ml解冻。 (2)取4ml灭菌的BGG液体培养基加到试管内,然后再向试管加入上 述(1)得到的菌,37℃培养菌种24小时。 (3)取100ml灭菌的BGG液体培养基加到坂口烧瓶中,然后再向烧瓶 加入上述(2)得到的菌,37℃正式培养72小时。(OD=10,pH=7.9) (4)离心分离,取沉淀。(12000rpm×10min、4℃) (5)向上述沉淀物加5ml的生理盐水,分散沉淀物。 (6)上述沉淀物分散后,加入20ml正丁醇,搅拌1小时,等待分为水 层和醇层。 (7)取出上述(6)中的醇层,用蒸发器使正丁醇蒸发。 (8)然后移到干燥器进一步干燥。 (9)干燥后加入1ml生理盐水,使纯化物分散。 (10)用膜滤器过滤(9)中分散液。(0.2μm膜) (11)在下面的抗菌测试中滴入50μl的上述(10)滤液。 2.0YK菌菌体生成物的抗菌测试 ①供试菌体生成物   (1)上述1.中的①得到的OYK菌菌体外生成物   (2)上述1.中的②得到的OYK菌菌体内生成物 ②对象试验菌 (1)Staphylococcus aoureus(ATCC 25923、黄葡萄球菌) (2)Klebsiella pneumoniae(ATCC 13883、肺炎杆菌) (3)MRSA1002(分离株、耐甲氧西林的黄葡萄球菌) (4)Escherichia coli 0-157(S180、大肠杆菌0-157) (5)Legionella pneumophilla(OCI 88171、Legionella菌) (6)Pseudomonas aeruginosa(IFO3452、绿浓菌(产生红色色素)) (7)Pseudomonas aeruginosa(ATCC27853、绿浓菌(产生蓝色色 素)) (8)Fuzarium Proliferatum NirenbergS12(IFO6349、Fuzarium (红霉菌)) (9)Aspergillus niger van Tieghem S1(IFO6341、酵母霉菌) (10)Penisillium cittrinum Thom S5(IFO6352、青霉菌) (11)Trichophyton mentagrophytes(IFO5466、白癣菌) (12)Rhizopus stolonifer Lind S7(FERMS-7、蜘蛛网霉菌)。 ③试验方法 (1)对保存试验菌在试验菌各自的最适条件下进行种培养。 (2)将一定菌数的试验菌菌液涂布于试验菌各自的最适固态培养基 上,放置直至半干。 (3)将2种供试菌体生成物50μl(参照上述①)滴到上述(2)的 培养基上。 (4)于试验菌的最适培养条件下进行培养。 (5)如果有抗菌活性,滴下的地方可看到增殖阻止带(晕轮)。测定 阻止带的直径(短直径、长直径)。结果记载于下面[表14]内。

                           表14             OYK菌菌体生成物     菌体外生成物    菌体内生成物 (1)黄葡萄球菌     2.04×1.92     1.20×1.20 (2)肺炎杆菌     0.84×0.96     1.81×1.81 (3)耐甲氧西林的黄葡萄球菌     1.32×1.63     2.04×1.20 (4)大肠杆菌0-157     1.20×1.50     2.04×1.69 (5)Legionella菌     1.30×1.00     1.60×1.30 (6)绿浓菌(产生红色色素)     1.68×1.68        -- (7)绿浓菌(产生蓝色色素)     1.56×1.20     2.40×3.24 (8)Fuzarium(红霉菌)     1.20×1.20        -- (9)面包霉菌     1.92×1.92        -- (10)青霉菌     2.40×2.76        -- (11)白癣菌     0.96×1.20        -- (12)蜘蛛网霉菌     2.40×2.16        -- H.OYK菌增殖速度试验(参照图2)

本发明的新微生物培养开始后不需要诱导期,就开始迅速增殖。例如 菌约103个/ml(g)的菌浓度于20~40℃的培养条件下,在6小时以内 就增加到108个/ml(g)以上。

图2表示了Bacillus sp.OYK-01-600随时间推移的增殖状况。另外 作为对照,图中也给出了B.subtilis标准菌(IFO3134)的增殖状况。 图2表示的曲线,纵轴取菌数的对数,横轴为时间画出的曲线。就象从 该曲线了解到的那样,本发明的OYK菌几乎没有诱导期,培养开始后就 开始迅速增殖,约103个/ml(g)的菌浓度在5小时左右就达到108个/ml (g)以上。与此相比,B.subtilis标准菌(IFO3134)培养开始后,经 过6~8小时的诱导期后才真正开始增殖,达到约108个/ml(g)的菌浓 度大约需要12小时。另外OYK菌的体积是上述标准菌体积的4倍,而且 4小时后标准菌增殖6倍时,OYK菌增殖是20000倍,体积为标准菌的20000 ×4=80000倍。如果单纯比较体积,80000÷6=13333...,体积大1万倍 以上。 I.OYK菌的利用 作为OYK菌虽然用的是Bacillus sp.OYK-01-600,但用Bacillus sp.OYK-03-600(FERM BP-6395)和Bacillus sp.OYK-04-000(FERMBP -6396)也会得到同样好的结果。 (OYK菌的粉末化) 以下对使OYK菌变成粉末的工序进行说明。 (1)使-82℃冷冻保存的菌种1ml解冻。 (2)取4ml灭菌的BGG液体培养基加到试管内,然后再向试管加入上 述(1)解冻的菌,37℃培养菌种24小时。 (3)取100ml灭菌的BGG液体培养基加到坂口烧瓶中,然后再向烧瓶 加入上述(2)菌,37℃正式培养72小时。(OD=10,pH=7.9)此时的 OD值大约为10,菌数是1×108个/ml。 (4)将上述(3)的液体冷冻干燥,得到1g的菌粉末(也含有培养基 成分)。菌数是1×1010个/g。

得到的菌粉OYK菌都被孢子化了。由此可以起到如下那样的作用效果。 即: ①由于被孢子化,只要考虑到防湿,就有可能在常温下保存,不用担心 菌数的减少和菌的变异等。 ②用压片强度为10吨左右的压片机可以压片。压片不会引起菌数的减 少。 ③为了作成片剂可以添加芳香剂、凝固剂、缓溶剂等必需的化学药品。 (以片剂形式的利用)

上述实施例得到的菌粉在添加促进菌增殖的添加物(例如葡萄糖、谷 氨酸钠、大豆蛋白的提取物、培养基成分等)后,用压片机可以作成片 剂。如果将该片剂投放到生垃圾中,结果可以防止生垃圾发出恶臭。这 是由于将上述片剂投放到生垃圾中,片剂被湿气或水分溶解,孢子得到 水分后以菌的方式开始活动,该OYK菌以超过发出臭气的腐败菌的增殖 的速度增殖的缘故。另外由于OYK菌对大肠杆菌0-157也有抗菌活性, 在厨房的四周使用上述的片剂,也可以用于防止食物中毒。 (堆肥的制造例和制造的堆肥的效果)

另外本发明的OYK菌在堆肥的制造过程中也表现出了有效的作用。特 别是在制造过程中初期的发酵温度上升中表现出有效作用。以下给出了 一个例子。

牛粪700g升温到50℃需要8天,而向700g牛粪中加入浓度1×108 个/ml的OYK菌液(OYK-01-600)50ml后,只需要3天就达到50℃, 缩短了时间。而就保持在40℃以上的时间来说,不添加菌时为6天,而 添加了OYK菌的可保温17天,可见保温时间延长了。堆肥制造过程可以 说是在各个温度区域大多数菌和霉菌反复进行着增殖、死亡、使高分子 有机物低分子化的过程。在该循环中70℃的最高温度下,菌以孢子生存, 由于在升温或降温过程40℃附近增殖活跃,预计可缩短循环。另外由于 OYK菌的特征是增殖时不发臭,所以可以防止制造过程中的甲烷、硫化氢 臭味的扩散。 (OYK菌的薄片化和其利用)

为了使本发明的OYK菌的效果在医疗现场利用方便,进行了尝试。以 下进行详细叙述。

使用密度为1500目的过滤网印染机将菌(OYK-01-600)浓度1×107 个/ml的菌液和作为粘合剂添加的10%PVA(聚乙烯醇)的分散溶液印染 在100g/m2的无纺织布上。在使水分蒸发后,用显微镜观察上述无纺织布, 结果可以确认OYK菌被孢子化,在以绕在无纺织布的纤维上的状态被固 定。将该无纺织布裁成适当的宽度,然后贴在受褥疮(绿浓菌引起的) 折磨的患者的背部,使其躺在床单上观察,确认恶臭逐渐减少,褥疮也 渐渐痊愈。

上述实施例中虽然使用了无纺织布,但不限于此,使用合成树脂纤维 或天然的纤维织成的织物和编织物、合成树脂片、合成树脂发泡片等也 可以。 (池水净化方面的利用)

位于高尔夫球场内的水池由于在象草坪施大量肥料时,肥料会流入 池中,使之变成富营养状态。这样的水池有时带有红色的浮游生物会异 常地增殖,由于其增殖,池中溶解的氧减少。由此会促进厌氧菌的增殖、 引起恶臭的发生。在这样状况的池中(400t水量规模),投放10升OYK 菌液(OYK-01-600、菌浓度1×108个/ml),2周时间表面的红色消失, 透明度增加。其机制虽然还未阐明,但可以推侧是由于OYK菌的增殖使 得池水中的营养物减少,植物浮游生物死了的缘故。 (作为脱臭剂的利用)

富营养状态的池中水的净化效果、或者是上述「D.通过微生物对排水处 理场的防臭试验」中叙述的排水(废水)处理场的防臭效果就如前面叙述 的那样,就象对奶牛和肉牛的饲养场、养鸡场、养猪场中的恶臭制造堆 肥的例子所见到的那样,由于可以防止硫醇、硫化氢臭味的扩散,所以 利用OYK菌的撒布脱臭是可能的。在屠宰场、手术室、卫生污物、加工 中的动物皮革就象上述[表12]和以下段落记载的那样,OYK菌比分解蛋 白质、脂类、碳水化合物等时产生的恶臭的菌增殖的更快,所以可以防 臭。撒布、混入、或附着的OYK菌无论是直接用菌液还是用孢子化的粉 体都可以,甚至是用菌体内生成物或菌体外生成物都可以得到同样的效 果。 (在堆肥化中的利用[I])

为了研究OYK菌对发酵温度带来怎样的影响,使用少量的牛粪在室内 (室温18℃)进行堆肥化试验。样品的组成如下。 (1-1)牛粪400g(含水率60%)

CFP        40g(咖啡渣滓、含水率8%)

豆腐渣粉末 20g(大豆蛋白源)

OYK菌粉末  4g(菌浓度1×1010个/g) (1-2)牛粪      400g(含水率60%)

将这些样品放在暖水瓶内,将样品温度变化画成曲线,如图3所示。 第一天花费在准备上,每6小时测一次温度变化。图中曲线(1-1)、(1 -2)标号与上述样品号一致。

样品(1-1)中的豆腐渣粉末作为OYK菌的营养源,有助于增殖,CFP 是多孔物质除了调整水分外,还有吸收产生的微量的氨臭气和制造好氧 环境的作用。而OYK菌粉末是培养液经冷冻干燥的样品,菌浓度为1×1010 个/g。样品(1-1)大约在一天内就由室温上升到70℃。OYK菌在10℃~ 55℃范围活跃,而在30~40℃范围最活跃,促进牛粪温度急剧上升,由 于OYK菌的增殖多少会产生点氨,由于温度和弱碱性会促进放线菌等高 温菌的活动。由此如图3曲线所示,推测大约在1天内牛粪的温度可达 到70℃。

虽然2天后再度下降到室温,但接着又上升到发酵温度。

样品(1-2)牛粪的温度上升10℃左右,发酵不充分,没有堆肥化。

而上述测试为了正确测定发酵温度,样品放到暖水瓶中,进行强制通 气。 (在堆肥化中的利用[II])

为了调查牛粪含水率的影响,用下面那样的样品进行同样的试验。室 温为18℃。将样品温度变化画成曲线,如图4所示。 (2-1)牛粪400g(未调节水分,含水率80%)

CFP         40g(咖啡渣、含水率8%)

OYK菌粉末   4g(菌浓度1×1010个/g) (2-2)牛粪      400g(含水率60%)

样品(2-1)中,温度由室温连续上升达到最高温度70℃。

样品(2-2)中,温度稍有上升,没有超过30℃。 (在堆肥化中的利用[III])

参考上述实施例1~2,在屋外进行堆肥化试验。容量也增加到7t。 试验场所在静冈县下的堆肥化中心内,于堆肥化困难的冬季进行试验。 样品在屋外堆成堆,上面盖上垫子。 (3-1)牛粪  5t(水分没有调整,含水率80%)

返回堆肥  1.5t(用于调整水分,含水率44%)

CFP  150kg(咖啡渣、含水率8%)

脱脂大豆糟  150kg(大豆蛋白源)

OYK菌粉末  5kg(菌浓度1×1010个/g)

将发酵温度以及外部气温的变化画成曲线,如图5所示。由于是冬季, 样品的温度也低,发酵温度能否上升还是个悬念,但结果确认1天内上 升20℃,看到从粪堆有蒸汽出现。然后看到与室内试验(上述)一样的 温度上升,,最高温度达到78℃。之后看到温度下降,但就在此时进行“翻 转”,看到发酵温度再次上升。 (菌体制剂的制作)

虽然在上述实施例中是将菌直接作成粉体用的,但为了有效地将高浓 度的菌有效地混入规模扩大的范围内就需要菌体制剂。下面说明菌体制 剂的制作要领的一个例子。 (1)于营养肉汤(肉提取物培养基)接种1%冷冻保存的OYK菌,37℃ 振荡培养24小时。 (2)浸水1日的圆大豆于121℃、2气压下,进行高温高压灭菌蒸煮20 分钟。 (3)将工序(2)灭菌蒸煮的圆大豆铺在平底盘中。 (4)在超净台内将OYK菌液进行喷雾接种。 (5)接了种的圆大豆于37℃的恒温室内静置培养2天,测定菌数。确认 菌数在1×108个/g以上。 (6)将经过工序(5)处理的接了种的培养基在60℃下充分干燥,用粉 碎机粉碎成颗粒状。在该状态下OYK菌孢子化后继续生存着。

这样生成的颗粒物是本发明一例菌体制剂。而在上述(6)工序中,干 燥物粉碎成颗粒状,但其大小可以根据营养源的种类的不同而变化,可 以在从微粒子开始的颗粒范围内适当改变粒子的大小。其理由是由于同 一重量下,粒子越细,菌的增殖点就越多。 (菌体制剂在堆肥化方面的利用)

由于确认本发明的菌体制剂具有实用性,所以在静冈县下的堆肥化中 心内的发酵场进行了使用菌体制剂的堆肥化试验。该试验是在堆肥化困 难的冬季进行的。

准备的样品如下。 (4-1)牛粪   54t(水分没有调整,含水率80%)

 CFP    9t(咖啡渣、含水率8%)

 脱脂大豆糟  3t(大豆蛋白源)

 OYK菌粉末   50kg(大豆蛋白菌体制剂) (4-2)牛粪   54t(水分调整过)

 CFP    9t (4-3)牛粪   54t(水分没有调整,含水率80%)

将发酵温度以及外部气温的变化画成曲线,如图6所示。各个曲线的 标号就是样品号。如样品(4-2)所表示的那样,只有CFP存在时,发 酵温度不充分,而样品(4-3)中几乎看不到发酵温度的上升。由这些 结果可以证明在实用条件下菌体制剂对发酵温度的上升有很大的效果。 样品(4-1)在试验开始后立刻看到温度上升,以后继续上升。其以后 的状态大致与图5一样,给出了可能实用的结果。

这样制备的堆肥完全没有粪臭,只有一点土味。而添加CFP对调节水 分和保持好氧环境有效果,作为兼性的厌氧菌OYK菌好氧下比厌氧增殖 效果更大,所以使OYK菌的活动更活跃。在温度低的环境下的堆肥化, 即使由于微生物的活动引起温度上升,也会立刻被周边的低温区夺走热, 结果往往看不到温度上升到40℃以上。然而混入OYK菌的牛粪由于OYK 菌与标准菌相比在刚投放后会发生约1万倍的异常增殖,因此温度上升, 高于周边低温区,反过来向周边扩散热,促进已经生存在周边的微生物 的增殖,使整体温度上升接近80℃。这是高温发酵菌增殖引起的。因此 可以制造杀死了有害菌、杂草的种子的安全的完全成熟的堆肥。

在上述实施例中虽然说明的是作为本发明的菌体制剂用在牛粪上,但 不用说对其它动物的排泄物(例如鸡粪、马粪)和生垃圾使用也有效。 (菌体制剂在脱臭材料方面的利用)

将粉末琼脂1.5g、葡萄糖1g、谷氨酸钠1g、大豆蛋白菌体制剂1g、 咖啡渣10g溶解于100cc水中,充分搅拌后,注入容器内。于20℃放置 1日得到固态物。

将该固态物投放到厨房的排水口和生垃圾的收容箱内,可以预防从排 水口和生垃圾的收容箱内的恶臭的扩散。这是由于放入的固态物虽然只 有少量溶解,但OYK菌生成后会增殖,该OYK菌的增殖会抑制腐败菌的 增殖,阻止恶臭扩散的缘故。 (菌体制剂的片剂)

将含有大豆蛋白质的菌体制剂、明胶的水溶物、以及咖啡渣(CFP) 混练,使水分蒸发到混合物不分散的程度。然后用压片机将混练物压片, 就得到片剂。明胶除了作为菌的蛋白源外,还起着粘合剂的作用,有维 持形状的效果。而CFP可使通气良好。

在得到的片剂中,菌是以孢子化的状态生存的。给该片剂水分,菌就 会开始增殖,如果投放到例如有机污染的池中,该片剂会边漂游,边扩 散到池表面,情况会更好。至于菌实际表现出其效果的条件,投放时高 浓度是必要的,然后渐渐地分散扩大范围,这样一来菌的作用显著,不 久其效果会波及到整个池子。 (盘状脱臭剂的制作)

以下就具有多个通孔的圆盘状固态物的制作进行说明。

将粉末琼脂1g、葡萄糖1g、谷氨酸钠1g、大豆蛋白菌体制剂1g 以及咖啡渣100g混合溶解于100cc水中。对该混合液充分搅拌,于120 ℃进行高压灭菌处理20分钟。

由于上述混合液在70℃以上时具有流动性,所以可以将混合液(15) 灌注到具有多个如图8所示那样的从底部向上延伸的凸部(13)的塑料 制容器(14)中,然后渐渐冷却到室温。

将1×109个/ml的OYK菌浓缩液(16)0.1ml撒布到混合液(15)上, 于室温放置14小时。这样一来使混合液(15)固化。由于混合液(15) 一边收缩一边固化,所以固化后容易与容器(14)脱开,可以得到象图7 那样的带有很多孔(12)的圆盘状的固态物(11)。 (盘状脱臭剂的利用)

在上述实施例中是将固态物(11)作为脱臭剂用的。作为设置场所可 以是厨房的污水槽的排水口以及放置在污水槽内的装生垃圾的网状容器 等。

在投放固态物(11)的场所,可以使恶臭的产生抑制到最小限度内。 这是OYK菌抑制促进有机物腐败的杂菌的增殖的结果。即固态物(11) 通过与很多咖啡渣互相粘附形成许多孔,即成为好氧的环境,而固态物 (11)对OYK菌来说也是营养物,所以该OYK菌增殖活跃。而且孔(12) 在使固态物(11)的表面积增大的同时,也成了水流的出口。

另外也可以将上述实施例中用的粉末琼脂的一部分改成糊剂。作为糊 剂可以使用淀粉等天然高分子或丙烯酸系的合成高分子物质。例如代替1g 粉末琼脂,可以使用0.2g的粉末琼脂和0.8g的淀粉。另外可以用锯末 取代一部分咖啡渣。锯末除了起到吸附添加到水中的营养物外,还有以 其多孔物质可以作为微生物增殖基地的作用。

作为使用多孔无机物质的例子,有使营养成分吸附到珍珠岩,然后再 将菌接种到上面的例子,有使用将具有吸附臭气功能的多孔无机物质例 如颗粒状活性炭、沸石等无机颗粒适当组合之后使吸收性能提高的合成 吸附剂的例子。沸石对三甲基胺和甲烷醇的吸收效率高,随着菌的增殖, 在脱臭作用上有效。而对沸石进行配合的处方如下:水100cc、粉末琼脂 1g、葡萄糖1g、谷氨酸钠1g、大豆蛋白质1g、咖啡渣50g、沸石细颗粒 5g。

(防止浴槽水中杂菌的繁殖)

依据附图说明使OYK菌增殖防止浴槽水中杂菌繁殖的方法。

首先将琼脂粉末1.5g和为菌增殖用的营养成分谷氨酸钠、葡萄糖和 大豆蛋白质溶解于100cc水中,经120℃高压灭菌处理20分钟后,慢慢 冷却。在该混合液的粘度变大时,如图9所示那样将上述混合液涂布于 四角形(15cm×10cm)的聚酯无纺织布(1a)上厚度为2mm,固化后,形 成琼脂培养基(2)。然后在该培养基(2)上撒布0.1ml OYK菌的浓缩液 (约1×109个/ml)。

接下来如图10所示那样,在用聚酯无纺织布(1b)盖到整个琼脂培 养基(2)的同时,在周边部分用粘合剂将两个无纺织布相互粘在一起, 得到OYK菌载体(10)。

象图11所示那样,通过将浮子(3)贴到聚酯无纺织布(1a)的外面, 可以使OYK菌载体(10)浮在热水面上。该浮子(3)例如是由内径2mm 的树脂管的两端封闭构成的,沿着OYK菌载体(10)的四边贴合。

另外如图12所示那样,在OYK菌载体(10)的端部装一个轮状的带 (4),象图13所示那样,挂在设计在浴槽(5)上的栓(6)上也可以。 这样一来可以将OYK菌载体(10)设置在槽壁(8)上。也可以将OYK菌 载体(10)用胶带贴在浴槽盖(图中未示出)的里侧。而在ジヤクジ- 澡堂,在为使气泡产生的空气入口的过滤器处设置OYK菌载体(10),试 图抑制由外来气体侵入的杂菌的增殖,同时也有可能使供气管的内壁维 持清洁。

另外将OYK菌用在24小时浴池(每次洗澡浴槽的水都不换,作成循 环式,除垃圾,而且常时间保温,无论何时都能洗澡的带来舒服感的浴 池)也可以防止浴槽水中的杂菌的繁殖。就是说,OYK菌繁殖后在澡水中 漫出,通过24小时浴池的温水循环途径或循环装置的内部。增殖的OYK 菌长时间流动,在抑制杂菌(例如军团菌)的增殖的同时,使杂菌增殖 产生的恶臭减少。

另外使用上述实施例中得到的菌体制剂,也可以防止浴槽水中的军团 菌等杂菌的繁殖。 (生理用卫生巾上的利用)

在市售的女性用生理卫生巾的吸收经血的部位适量地封入一些OYK菌 孢子化的粉末(1×109个/g)。封入的方式例如有将该粉末充填到加压空 气式的撒布器内,由该撒布器的喷射口撒布的方法。

封入的粉体一接触经血就发芽,消化经血中含有的蛋白质进行增殖。 OYK菌在弱酸性到弱碱性范围和30℃附近的温度范围内最活跃,而且由 于初期的菌浓度非常高,所以可抑制其它杂菌的繁殖,在防止异臭扩散 的同时,也可以使局部保持清洁。

另外也可以将上述的OYK菌的粉末和粉末状营养源、例如大豆蛋白质 混合后用。此时可以将该混合物直接撒布到吸水材料上用,或封入到由 水溶性的膜作成的扁平的袋内,夹在吸水层中也是可以的。作为水溶性 膜的材料例如可以使用淀粉(淀粉纸)、酪蛋白、明胶、PVA、CMC等。

另外也可以固定在铺有数层OYK菌粉末的由很多层无纺织布构成的吸 水材料的内部。即生理用卫生巾的吸收经血部分往往都是由数层无纺织 布构成的,只要其中的一层或2层以上的无纺织布上粘有OYK菌就可以。 例如将添加了10%PVA(粘合剂)的分散溶液的菌浓度为1×107个/ml的 OYK菌液用过滤网印染机印染在无纺织布上,然后在60℃左右干燥使OYK 菌都孢子化。这样一来多数OYK菌的孢子都以绕在无纺织布的纤维上的 状态被固定,将该无纺织布裁剪可以作成构成吸收材料的一层无纺织布。 (在尿布上的利用)

在将OYK菌用在尿布上时,也可以使用印染有OYK菌中添加了粘合剂 的分散溶液的无纺织布。

而OYK菌也不一定要以孢子化状态附着,例如也可以将OYK菌投放到 肉提取物和胨的混合粉末(营养肉汤)的7%溶液振荡培养,在该溶液中 浸渍无纺织布,使其含有OYK菌,然后除去水分后使用。此时OYK菌由 于干燥被孢子化,绕在纤维上。 (混入OYK菌的膜)

将孢子化的OYK菌混合到淀粉、酪蛋白、明胶、PVA或CMC的水溶 液中,使其分散。将该分散液以所定的厚度涂布成平的面,之后在50~70 ℃下干燥。接下来将干燥物从平的面上剥下来,得到保持着OYK菌的膜。

将这样得到的膜铺在例如上述的生理用卫生巾中吸收经血部分,或是 用在尿布上。 (作为热能源的代谢能的利用)(参照图14)

在有机性废弃物(例如家畜粪尿)的堆肥发酵过程中,伴随着发酵温 度会升高。将废弃物装到带有可拆卸的盖的绝热容器(31)内,调节水 分、营养成分(C/N比)、通气量、温度等,进行最有效率的发酵,可以 利用产生的多余的发酵热。通常在家畜粪尿的发酵中,温度只升到30~50 ℃,但通过添加OYK菌以及OYK菌和高温菌的菌体制剂,在堆肥化初期 阶段迅速升温,高温菌(嗜热菌)被活化,可获得70~100℃的温度。这 里所说的剩余发酵热利用期间是在堆肥化发酵过程中,即使进行热交换, 也可以确认温度上升的期间。

温度传感器(38)测定容器内的堆肥温度,通过其温度状况可自动地 控制(39)。为了不妨碍发热时水分蒸发,从空气阀门(36)放出适 量的水蒸气,对于营养成分或水分不足,可以从投放口(35)向容器内 投放。通气口设置在绝热容器(31)的床面,使得相对于堆肥体积空气 通过时不产生极端的不均匀。而容器内的发酵热通过热交换机(32)可 以使用作为介质的水、空气、高分子液体等取出热。为了使容器内发酵 均一化,使与搅拌马达(33)连动的搅拌螺旋桨(34)转动。搅拌也要 根据发酵状况,可以一天搅拌一次左右。

而在堆肥制造的一次发酵槽、二次发酵槽的床面、壁面和覆盖堆肥的 垫子上给热交换机配上管子,也可以利用堆肥化过程中的发酵热。   在有机废弃物的堆肥化发酵过程中,即使通过积极地通气管理以及搅 拌(翻转),温度也不上升时,可以认为是一次发酵结束了。在该装置中, 如果处于堆肥温度不上升的状态,就可将从绝热容器(31)倒出的发酵 物作为堆肥用。

一般来说在堆肥化发酵过程中,温度变化过程越长,营养成分(C/N 比)的值越低。在该装置中利用热交换机不仅通过调节发酵温度控制堆 肥发酵本身制造完全成熟的堆肥,而且制造含有未分解的营养成分的堆 肥也成为可能。

因此通过设置多个该装置,可以将有机废弃物的堆肥化发酵过程中的 剩余发酵热作为发酵初期阶段需要的热源利用,或是可以用作畜舍的床 面的暖房、冬季融等的热源,这关系到农业环境的进一步改善。

而如果用作洗奶牛等畜舍中的床和壁的温水,对预防该奶牛的乳房炎 非常有效。

另外也可以用在从废弃物提取可燃性气体的厌氧发酵手段上。即除了 用来自上述装置的温水使厌氧发酵槽内的废弃物加温,也可以将本发明 的菌体制剂用在厌氧发酵的前阶段,首先用菌体制剂使废弃物升温至40 ℃后,切换成厌氧环境,可使厌氧发酵高效进行。 (胶囊化的OYK菌的利用)

下面叙述在将OYK菌或含有该菌的OYK菌体制剂封入胶囊或多层片 剂,经口服给予的人或家畜、或以栓剂给药的人或家畜抑制粪臭中利用 的方法。

OYK菌从其性质看,虽然在pH6.1的环境下可进行增殖,但在pH4.5 时就不增殖。动物的胃中为pH2~3的强酸,在给予上述胶囊等,胃酸会 使细菌死掉。为了使OYK菌以活的状态到达肠,通过OYK菌的增殖抑制 粪臭,必需使该OYK菌通过胃不妨碍小肠的作用到达直肠,以直肠内的 粪作为有机性营养成分摄入使其增殖。作为这一方法有以下手段。即通 过肠溶性的保护膜或胶囊将OYK菌或OYK菌体制剂包入或包衣,作成片 剂、胶囊、栓剂等制剂都可以。

以下具体叙述。

将明胶14份(重量,下同)、甘油3份、低甲氧基果胶3份以及精制 水80份混合均一,得到液体状的包衣组成物。将该包衣物从环状孔押出 的同时,从在环状孔的内侧设计的同心圆状的内孔口挤出OYK菌或OYK 菌体制剂的混练品,将该复合注塑品放出到冷却液中。由此可以得到5~ 10mmφ粒度的胶囊。将该胶囊在氯化钠水溶液中浸渍数分钟,干燥洗净后, 就得到了肠溶性的软胶囊。

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