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| タイトル： | 公開特許公報(A)_土壌微生物と耐放射性細菌の土壌発酵により生ずる微生物触媒による放射能除染方法 |
| 出願番号： | 2013228722 |
| 年次： | 2015 |
| IPC分類： | G21F 9/00,G21F 9/18,G21F 9/28,C12N 1/00 |
特許情報キャッシュ
高嶋 康豪 JP 2015078970 公開特許公報(A) 20150423 2013228722 20131017 土壌微生物と耐放射性細菌の土壌発酵により生ずる微生物触媒による放射能除染方法 高嶋 康豪 594080415 高嶋 康豪 G21F 9/00 20060101AFI20150327BHJP G21F 9/18 20060101ALI20150327BHJP G21F 9/28 20060101ALI20150327BHJP C12N 1/00 20060101ALI20150327BHJP JPG21F9/00 NG21F9/18G21F9/28 ZC12N1/00 R 1 書面 7 4B065 4B065AA01X 4B065AA57X 4B065AC20 4B065BB40 4B065CA56 発明の詳細な説明 本発明は、放射能・放射性物質の微生物学的処理に関する。 放射能とは、物質から自発的に放射線が放出される現象、及び放射能を持つ核種のことをいい、本明細書では後者の意味で使用しており、放射性物質とは、放射性核種（放射能）を含む物質である。放射能及び放射能を含む物質を分解することは不可能とされており、放射性廃棄物は高レベルのものは、ガラス固化してオーバーパックという金属性の容器に封入し、さらに緩衝材として粘土で包み地下深く（３００ｍ以上）に埋設する地層処分が選択され、低レベルのものは、発生量を減らす努力がなされており、固体は燃やしたり、燃えないものは圧縮したりして減容し、液体は水分を蒸発させ、セメントなどと混ぜてドラム缶に密封し、鉄筋コンクリートのピットにドラム缶を収納し、ドラム缶とピットの間にセメント系充填材を入れて固め、周囲を水を通しにくいベントナイト混合土で覆い固めて地下水の侵入を防止し埋設している。 発明が解決しようとする課題 上記のような従来の技術では、高レベルでも低レベルでも放射性廃棄物の処理が実施されているのではなく、危険性を回避した状態で保存して、放射性廃棄物が放射線を放出して自己崩壊するのを待つものに過ぎない。東日本大震災による福島第一原子力発電所の事故により、大量の放射性物質が放出された現在では、この放射性物質の処理が喫緊の課題となっている。 放射能、放射性物質が短期間で消滅した事例として挙げられるのが、わが国の広島、長崎における原子爆弾被爆後の状況である。原子爆弾を製造したアメリカの物理学者の多くは、被爆地は５０年〜１００年の間不毛の地と化し、植物は一切生息できないと予測していたが、広島、長崎では半年後には雑草が生え出し、その数ヶ月後には草花が生えて花が咲き、木の芽が出て、一年後には放射能、放射性物質のレベルが激減し、人々の生活が可能になったのである。この事実は公知のものであるが、核実験が行なわれたネバダ砂漠や核事故が起きたチェルノブイリでは放射能、放射性物質の顕著な減少は見られない（但し、最近、チェルノブイリの南に位置するキエフ周辺の放射能、放射性物質が微生物の働きによって非放射性核種に転換された事実を確認したとの実験例が公表されている、キエフ・シェフチェンコ大学、Ｖ・Ｉ・ヴィソツキー教授他３名）のに、なぜ広島、長崎においてこのような事実が現出したのかは未だに定説はないが、多くの学者によって、広島、長崎の土壌中の微生物によって放射能、放射性物質の分解消失が起きたのではないかと推測されている（高橋良二著『ミクロ世界の物理学−生命・常温核融合・原子転換』）。 そこで期待されているのは、放射線耐性菌、光合成細菌から選抜される放射能、放射性物質分解性微生物であるが、このようなシングルセルモノカルチャーの考え方では、分解してもそれはナノミリグラムの単位のものを数％分解した程度のレベルであって、実用化、工業化には程遠い段階でしかない現状である。また、この考え方、方法ではフザリウム菌群（酸化性細菌群）の抑制ができず、酸化・変敗・腐敗してしまうか、嫌気性菌群と好気性菌群が拮抗を起し、結局、放射能、放射性物質分解性微生物は死滅・消失してしまうのである。 本発明は、複合微生土壌微生物と耐放射性細菌の土壌発酵により生ずる微生物による生物触媒によるたんぱく質の結晶体の炭素によるフラーレン法則により、放射性物質をエネルギー触媒により安定物質に変換し、放射能除染を安全に安定して行うことを目的としている。 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明においては、土壌微生物と耐放射性細菌の土壌発酵（複合発酵）によって生ずる微生物触媒により、生理活性物質、ビタミン・ミネラル・アミノ酸・酸・酵素・Ｄ‐システイン、Ｌ−システイン等のたんぱく質の結晶体の炭素の有するフラーレン法則によって、放射性物質を安全に安定物質に変換し、エネルギー代謝を早め、放射性物質の半減期の速度を速め物理的崩壊でなく、生物的触媒反応により安定的に放射性物質の安定化と軽減を生じさせ、放射能除染を実現するものである。 複合発酵法とは、情報微生物工学、情報生命工学、分子生物学より構成された複合微生物体系の複合微生物動態系解析における複合発酵法という科学技術を言い、微生物の機能性と基質性と情報性による発酵法、増殖法、誘導法を用い、単発酵、復発酵、並行復発酵、平衡復発酵、固体（固形）発酵を同時に行い、好気性菌と嫌気性菌及び通性嫌気性菌類のすべての微生物群の共存、共栄、共生を可能にするものである。 複合発酵法の微生物プロセスは次のとおりである。まず、微生物酵素と植物酵素による抗酸化効果を用いて酸化・変敗・腐敗を抑制する。すると好気性発酵微生物である酵母、乳酸菌などがビタミン、ミネラル、アミノ酸などの生理活性物質をつくり、大腸菌や糸状菌などの好気性有害菌を抑制する。次に、通性嫌気性乳酸菌へとリレーして放線菌が現れる。この放線菌は、抗菌性物質をつくり、細菌、病原菌、ウィルス、リケッチャなどの嫌気性有害菌を浄菌する。この二つの淨菌作用が連動すると、アゾトバクター、アミロバクターや根瘤菌などの窒素固定菌が空気中の窒素を取り込んで固定する働きをし、最後に光合成細菌や藻類、藻菌類などの合成型の微生物が気体を培地として置換と交換を行なう。これらの微生物が強く連動することで、複合発酵という理想的な生態系へと導かれる。 複合発酵状態になると、発酵→分解→合成のサイクルが生れ、好気性及び嫌気性有害菌は抑制される。このような生態系が生じると、すべての微生物を、共存、共栄、共生させることが可能となり、フザリウム属の占有率がゼロになり、酸化、変敗、腐敗を断ち切り、生態系内における微生物群の死滅率がゼロになることによって、すべての微生物群を発酵から合成に導き、生菌数を１ミリリットルあたり１０のｎ乗から無限大とし、同時に生菌数が１種類１ミリリットルあたり１０の９乗を超えると、菌のスケールが１０分の１以下となり、凝集化（固形化）を生じ、数千種、数万種の増殖が可能となる。これにより、微生物の高密度化が起こり、微生物のＤＮＡ核内に一酸化窒素、二酸化窒素及び高分子タンパク結晶による情報接合とエネルギー接合を引き起こし、その結果、微生物間でのＤＮＡ融合が生じ、融合微生物による対抗性菌、耐衡性菌により獲得した酵素及びタンパク質の高分子結合結晶が発生し、情報触媒の作用として情報とエネルギーを現生・発現させ、すべての物質、分子、原子レベルに対する分解菌並びに分解酵素を現生させて、すべての元素の原子核の陽子における分裂と崩壊の法則（β回路）を抑制し、中性子における合成と融合の法則（α回路）をハンドリングすることにより、常温超伝導、常温核分解、及び常温核融合を発現させる。以上の作用により、放射線エネルギー、放射能、放射性物質の相転移、転移、変位、昇華、消失を可能にするものである。 複合微生物とは何か。（松本慎也・常田聡「システム論的アプローチによる複合微生物系の解析と制御」早稲田大学理工学術院教授） 地球上のあらゆる場所に生息している細菌は極めて多様性の高い複合微生物系を形成しており、現在のところ分離培養されているものは全細菌種のうち１％以下であると考えられている。人為的に培養できなければその細菌の性質を調べることは不可能であり、したがって従来は複合微生物系の中身はブラックボックスとして扱われていた。しかし１９９０年代以降の分子生物学的手法の発達により、培養を介さずに細菌の系統分類に基づいた群集構造解析や機能の推定が可能となった。上記手法が積極的に適用された結果、複合微生物系内では多種多様な細菌が相互に影響し合い、そこに存在する細菌の機能を単に足し合わせた以上の高次の機能を発揮していることが明らかになってきた。未培養細菌を含む複合微生物系の高次な機能をコントロール可能になれば、産業の観点からそのポテンシャルは計り知れない。しかしながら、複合微生物系の解析データを実際にバイオプロセスの管理に応用した例はほとんどない。その理由の一つとして、複雑多岐にわたる生態系の現象に対して、分子生物学的手法で得られる情報はいまだ限定されており、要素還元型の実験的アプローチのみでは複合微生物系全体の機能に結び付けることが困難なことが挙げられる。したがって、複合微生物系残体を一つの複雑なシステムとして捉え、分子生物学で得られた様々な情報をシミュレーションにより再構築し、複合微生物系の機能の全体像を明らかにするシステム論的アプローチが必要である。 以上の点を鑑みると、複合微生物系でシミュレーションを行う意義は、▲１▼目では直接見えない複合微生物系内の微生物生態構造を可視化することで考察を行う。▲２▼大規模かつ長期運転を要する複合微生物系バイオリアクターの性能評価および処理能力を予測する、という二つが考えられる。 複合微生物系の機能をした高度水処理技術の体系化とその評価（東京大学都市環境工学グループ、研究代表：松尾友矩、大垣眞一郎） 複合微生物系とは、さまざまな微生物が共存する微生物生態系のことです。例えば、下水処理場では下水は微生物により浄化されていますが、そこでは食品や薬剤の生産に用いられるバイオテクノロジーとは異なり、特定の種類の微生物が働くのではなくさまざまな微生物が共存して働いています。下水そのものがたくさんの微生物を含んでいて、それらをいちいち除去するわけにはいかないので、必然的にさまざまな微生物が下水処理場に住み着いてしまうのです。また、かえってその方が時々刻々と変わる下水の成分に対してうまく対処できるという側面もあると思われます。いずれにせよ、下水処理場はさまざまな微生物の働き、すなわち複合微生物系の働きによって成り立っています。 古細菌（こさいきん、アーキア、ラテン語ａｒｃｈａｅａアルカエア）は、生物の分類の一つで、ｓｎ−グリセロール−１−リン酸のイソプレノイドエーテル（他生物はｓｎ−グリセロール−３−リン酸の脂肪酸エステル）により構成される細胞膜に特徴付けられる生物群、またはそこに含まれる生物のことである。古細菌と名付けられているが、細菌（バクテリア、真正細菌）とは異なる系統に属している。始原菌や後生細菌と呼ばれることがある。 ｒＲＮＡから得られる進化的な近縁性は細菌と真核生物の間ほども離れており、現在の生物分類上では独立したドメインまたは界が与えられることが多い。一般にはメタン菌・高度好塩菌・好熱好酸菌・超好熱菌等、極限環境に生息する生物として認知されている。 独立栄養生物（出典：フリー百科事典『ウィキペディア（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ）』） 独立栄養生物（ａｕｔｏｔｒｏｐｈ）は、無機化合物（二酸化炭素、重炭酸塩など）だけを炭素源とし、無機化合物または光をエネルギー源として生育する生物を言う。食物連鎖では生産者にあたる。従属栄養生物（ｈｅｔｅｒｏｔｒｏｐｈ）の逆。 独立栄養生物は、エネルギー源により２つに分けられる。光合成独立栄養生物（ｐｈｏｔｏａｕｔｏｔｒｏｐｈ）は植物やそのほか多くの光合成生物を言う。化学合成独立栄養生物（ｃｈｅｍｏａｕｔｏｔｒｏｐｈ）は無機化合物（硫化水素、アンモニア、二価鉄イオンなど）を酸化してエネルギーを得る細菌（化学合成細菌）を言う。 代謝とは生命の維持のために有機体が行う外界から取り入れた無機物や有機化合物を素材として行う一連の合成や化学反応のことであり、新陳代謝の略称である。これらの経路によって有機体はその成長と生殖を可能にし、その体系を維持している。代謝は大きく異化と同化の２つに分類される。異化は高分子など有機物質を分解し低分子化することによってエネルギーを得る過程であり、例えば細胞呼吸がある。同化はこの逆で、エネルギーを使って有機物質を合成する過程であり、例えばタンパク質・核酸・多糖・脂質への合成がある。 エネルギー代謝とは生体活動に関わるエネルギーの出入りや変換および利用 生物が行っているエネルギーの獲得、転換、貯蔵、利用のような生物系におけるエネルギーの流れ（出入りおよび分布の変化）をさし、エネルギー交代ともいう。生物はつねに新しい生体物質を合成し、それを用いて細胞構造その他の高次の構造を積極的に維持している。そのためにもエネルギーが必要であるが、さらに成長、増殖、運動、発光等エネルギーを要する多くの仕事も行っている。また、エネルギー代謝は物理学的に見ればエネルギー変換ともいえる。すなわち、太陽の核融合反応からつくる放射エネルギーの一部は光合成により生物に利用され、前述のような仕事をした後、最後には放射熱となってふたたび宇宙空間へ返って行く。 放射性物質が軽減する、あるいは放射線量が下がることのメカニズムは次のように説明できる。放射性物質に対する微生物を耐放射性細菌と言い、この微生物群は海底火山の中や周辺で生存し、また、４６億年前に地球が濃硫酸の海、無機物・重金属、放射性物質・放射能に覆われていた時には既に現生・発現していた微生物達のグループで、これらの菌を宇宙（大気圏外）に持って行き、宇宙の中でも生き抜き、あらゆる無機物を有機物、生物に切り替え、生物の大地を創り、水の媒体を創り上げ、生物の発生の大元となった微生物群である。 放射性物質が軽減するメカニズムは、微生物が発酵・増殖するとそこに生理活性物質（ビタミン、ミネラル、アミノ酸等々）と酵素及び酵素のタンパク結晶の現生発現を起こし、その複合タンパク結晶は、放射性物質を吸着し、微生物触媒により有機エネルギー体及び有機物質、生物情報と生物を創り、これは有機物質、生物を創り上げてきた大元の微生物群の力によって行われます。 本発明の実施の形態を詳細に説明する。 放射能汚染土壌の除染では、▲１▼複合発酵固形バイオ、▲２▼耐放射性細菌ＭＬＳＳ菌床、▲３▼複合発酵バイオ液肥、▲４▼複合発酵酵素水を使用する。▲１▼は製品を使用し、▲２▼〜▲４▼は現地にて製造する。▲１▼〜▲３▼を散布した後、耕耘し、その後▲４▼を散布する。この工程を１日２度繰り返す。 複合発酵固形バイオとは、好気性微生物、嫌気性微生物、通性嫌気性微生物が共存・共生・共栄して、１ｇあたりの生菌数が１０の９乗を超え、コロニー化して固形発酵（固体発酵）を起こしたもので、土壌を複合発酵に導く。 耐放射性細菌のＭＬＳＳ菌床とは、耐放射性細菌の複合微生物によるＭＬＳＳ菌床のことで、放射性物質・無機物・重金属等々に反応する微生物として、海底火山の周辺、４６億年前の地球に現生していた微生物群が学界においては古細菌、独立栄養細菌、化学合成細菌、光合成細菌等々として分類されており、その微生物が現生と発現したものを複合微生物のＭＬＳＳ菌床と言います。 複合発酵バイオ液肥とは、好気性微生物、嫌気性微生物、通性嫌気性微生物の共生効果と土壌微生物群の活性化に用いられる微生物剤であり、この効果を複合発酵バイオ液肥と言います。 複合発酵酵素水とは、複合発酵液肥を発酵→発酵合成→合成という微生物の発酵増殖フローにより微生物の情報性を現生発現させ、発酵法・増殖法・誘導法を用いて有機エネルギーと微生物生命情報を有し、抗酸化作用を生じるものを言います。 複合発酵バイオ液肥、複合発酵ＭＬＳＳ菌床及び複合発酵酵素水にはそれぞれ少量の複合発酵酵素液を添加し、抗酸化作用と微生物の活性化を強化します。 複合発酵酵素液は、水９０重量％、松、笹、梅、無花果、栗、桃、柿の葉から抽出した抽出液６重量％、オカラ３重量％、糖蜜１重量％からなる原液に、空気中から微生物を混入させて、１ｃｃあたりの微生物数（生菌数）が、１０７〜１０８から１０９に増加すると菌の死滅がなくなり、それによって、１０２０〜１０３０へと飛躍的に増大し、微生物の高密度化がおき、さらにこの水溶液内で微生物酵素の高濃度化が起き、前記松、笹、無花果、栗、桃、柿の葉に含まれる植物酵素とともに結合結晶化（合成融合）し、誘導体たる抗酸化物質が生成される。この抗酸化物質を含む溶液を濾過して前記酵素液を得るのである。 現生と発現 ２００１年、台湾の原子能委員会核能研究所元長官の胡錦標博士の依頼によるセシウム１３７の軽減を実施実証した。 ２００３年４月、ウクライナのチェルノブイリ委員会とウクライナアカデミーの招聘により、チェルノブイリにおける高濃度汚染土壌を複合発酵と耐放射性細菌により放射能の抑制を実施実証した。 ２０１１年５月、福島県川俣町山木屋において、５０坪の牧草地にて放射能除染の実証を行い、放射性物質セシウム１３４・１３７が４０分の１から５０分の１に軽減し、なお土壌を地下３ｍまでボーリング調査を行い、地底に放射能がないことを証明した。 ２０１１年１０月、前記福島県川俣町山木屋の牧草地において規模を５０００坪に拡大して同様の実施実証を行い、放射性物質セシウム１３４・１３７が４０分の１以上軽減していることを第三者機関の核種分析により証明した。 ２０１２年６月、茨城県高萩市において山林の放射能除染を行い、放射線量が４分の１以上軽減していることを確認した。 発明の効果 以上のように、本発明によれば、放射能汚染された山林・田畑・原野において、現場の土壌内において上記実施の形態のように、複合発酵バイオ資材等を散布して耕耘し、土壌内微生物を発酵させ、耐放射性細菌の土壌発酵（複合発酵）により生ずる微生物触媒の作用により放射能除染を行うため、安全であると共に中間保存施設及び最終処分場が不要であり、現地で除染が可能であり、かつ土壌そのものが複合発酵によって複合微生物が定着するのでその後に他から放射性物質が飛散してきてもその放射性物質に対しても安定化、軽減を行い、効果がけいぞくし、このことは前述の川俣町山木屋における実施実証で証明済みである。 この効果は非常に大きく、現在大きな問題となっている中間貯蔵施設及び最終処分場の建設問題を根本から解決するものである。 本発明は、土壌微生物と耐放射性細菌の土壌発酵により生ずる微生物による生物触媒によるたんぱく質の結晶体の炭素によるフラーレン法則により、放射性物質をエネルギー触媒により安定物質に変換し、放射能除染を安全に安定して行うことを特徴とする放射能除染方法である。 【課題】微生物学的な放射能除染方法を提供する。【解決手段】土壌微生物と耐放射性細菌の土壌発酵による微生物触媒により、放射性物質を安定物質に変換して放射能除染を行う。【選択図】なし