微生物機能を用いる残留農薬簡便検出法の開発

• Project/Area Number: 15658027
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 川崎 東彦 大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 教授 (70081578)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岸田 正夫 大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 助教授 (90211193) ; 阪本 龍司 大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 講師 (10275282)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2003: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
• Keywords: 残留農薬 / 農薬分解菌 / 農薬分解酵素 / 農薬簡便検出法 / リン系農薬 / フェニトロチオン / チオリン酸エステラーゼ / 組換え酵素 / 農薬検出法 / 環境モニタリング / パラチオン

Research Abstract

高価な分析機器や高度な技術を使わずに、消費者が簡便に残留農薬を検出できれば、食の安全は飛躍的に亢進すると思われる。これまで我々は有機リン系農薬ダイアジノンを分解する土壌細菌を分離し、その分解酵素、遺伝子を解析してきた。本研究ではこの分解機能を残留農薬簡便検出法へ利用するための基礎実験を行った。
ダイアジノン分解酵素はチオリン酸エステルを加水分解する酵素で、ダイアジノンの他にフェニトロチオン、パラチオン、EPN、クロルピリホスなど多くのリン系農薬を分解する。フェニトロチオン、パラチオン、EPNなどの酵素分解産物であるニトロフェノール系化合物はアルカリ性下で黄色を呈し、微量でも目視で容易に検出できる。簡単な抽出操作と短時間の酵素反応により、0.1ppmの農薬を検出することができた。一方、分解産物が他のフェノール系化合物の場合は、ペロキシダーゼ反応を利用することにより分解産物を容易に発色誘導体に変換でき、特別な装置を使わずに検出することができた。
分解酵素遺伝子をクローン化し、大腸菌に導入して酵素を大量生産させ、この組換え酵素を検出に用いた。組換え大腸菌も強い農薬分解活性を有したので、酵素の代わりに大腸菌菌体を用いる農薬検出法も考案した。また、この遺伝子を導入したAspergillus oryzaeをフェニトロチオンに汚染された水に曝したところ、菌糸が黄色を呈したことより、モニタリングへの利用が考えられた。このカビをカラムに詰め、フェニトロチオン汚染水をゆっくり流したところ、流下水からフェニトロチオンの除去ができた。