目的

発表者らが学んでいる愛媛県はタオルと製紙の産業が盛んである．タオルや紙の生産過程には染色工程がある．そこで問題となってくるのが染料廃水である．発表者らの先輩たちは，染料廃水への対処方法として，微生物酵素による染料脱色を思いついた．そして，自然界からグラム陰性細菌，Chryseobacterium daecheongense KIT-56株を単離し，本菌株由来の抽出液が染料の中でも特にアゾ染料の脱色に有効であることを示した⁽¹⁾1) 学校法人神奈川大学広報委員会　全国高校生理科・科学論文大賞専門委員会編：“未来の科学者との対話X—第10回神奈川大学全国高校生理科・科学論文大賞受賞作品集—”日刊工業新聞，2012.．さらに，本菌株を活用した染料廃水処理装置を考案し，特許を取得している⁽²⁾2) 特許第5504396号，2014.3.28.．

現在のところ，発表者らは本菌株がアゾ染料に対して脱色作用のある酵素を生産していると考えている．しかし本菌株の抽出液では，アゾ染料と並んでタオルや紙の染色工程でよく用いられるアントラキノン染料を脱色することができないことがわかっている．そこで本研究では，新たにシイタケなどの廃菌床の抽出液がアントラキノン染料を脱色しうるかどうか調べた．

方法および結果

シイタケ廃菌床抽出液によるアントラキノン染料の脱色条件

最適pH

シイタケ廃菌床抽出液による脱色の条件を知るため，まず最適pHを検討した．pH 1.8～5.0の2 Mクエン酸–1 Mリン酸緩衝液を調製し，シイタケ廃菌床抽出液4.0 mL，緩衝液0.5 mL，0.1%のアントラキノン染料であるレマゾールブリリアントブルーR（RBBR）0.5 mLを混和し，30°Cにて2時間反応させた．その後，RBBRの最大吸収波長である595 nmの吸光度の消長を吸光光度計（UV-2550，株式会社島津製作所製）で測定し，吸光度の低下，すなわちRBBRの分解を脱色と定義して，脱色率を求めた．なお，脱色率の計算方法は，脱色率〔%〕=100−{(吸光度−ブランク)/(失活処理の吸光度−ブランク)×100}とした．

その結果，最も脱色率が高い条件は，pH 2.6であることがわかった（図1A図1■シイタケ廃菌床抽出液によるRBBRの脱色条件）．

図1■シイタケ廃菌床抽出液によるRBBRの脱色条件

A. 最適pH，B. 最適温度

最適温度

シイタケ廃菌床抽出液による脱色の条件を知るため，さらに最適温度も検討した．最適pHを検討したときと同様の方法により，温度を5～50°Cと変えてpH 2.6にて2時間反応させた．その結果，最も脱色率が高い条件は，30°Cであることがわかった（図1B図1■シイタケ廃菌床抽出液によるRBBRの脱色条件）．

シイタケ以外の廃菌床抽出液によるRBBRの脱色

シイタケ廃菌床抽出液でRBBRを脱色することができたので，そのほかの廃菌床抽出液でも同様に脱色できるかどうか調べた．シイタケと同様に，ヒラタケ，ヒマラヤヒラタケ，およびキクラゲの廃菌床から抽出液を得た．シイタケ廃菌床抽出液によるRBBR脱色でわかった最適条件（pH 2.6および30°C）でRBBR脱色活性を測定し，それぞれの抽出液によるRBBR脱色率を求めた．その結果，シイタケ廃菌床抽出液以外はRBBRをほとんど脱色しないことがわかった（図2図2■シイタケ以外の廃菌床抽出液によるRBBRの脱色）．

図2■シイタケ以外の廃菌床抽出液によるRBBRの脱色