担子菌を用いる毒性芳香族化合物の分解とそのバイオレメディエーションへの応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12556027
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 桑原 正章 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (40035978)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松岡 信明 (財)九州環境管理協会, 分析科学部長(研究職) ; 近藤 隆一郎 九州大学, 農学部, 助教授 (80091370) ; 渡辺 隆司 京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (80201200) ; 都宮 孝彦 日本化学機械製造(株), 技術開発研究室次長(研究職)
• Keywords: マンガンペルオキシダーゼ / リグニン分解酵素 / 白色腐朽菌 / ビスフェノールA / ダイオキシン / 飛灰 / 担子菌 / 塩素化フェノール

Research Abstract

1.ビスフェノールAなど毒性化合物の分解
リグニン分解性を有する食用担子菌Pleurotus ostreatus(ヒラタケ)は内分泌攪乱作用をもつビスフェノールA(BPA)を液体培養条件下で2週間で約80%を分解した。次いで、本菌の液体培養条件において生産されるマンガンペルオキシダーゼ(MnP)がBPAを分解することを見出し、主要な分解産物の構造を明らかにした。このことからBPAの分解がラジカル酸化反応によることを推定した。さらに、塩素化フェノールもP.ostreatus及びMnPにより酸化されることを明らかにした。
2.ダイオキシンの分解
高活性ダイオキシン分解菌MZ-340株を種々の培養条件下で液体培養を行い、粗酵素液を調製した。その粗酵素液とダイオキシン類の標準品を作用させたところ2塩素置換から8塩素置換のすべてのダイオキシン類が減少することを明らかにした。さらに、この現象を詳細に検討したところ、粗酵素液中のタンパク質によるトラッピング現象であることを明らかにした。次いで、本菌の培養条件を詳細に検討し、ダイオキシントラッピング物質を多量に産生する条件を見い出した。さらに、ダイオキシントラッピング物質を土壌および飛灰に作用させ、ダイオキシン類が水層に移行することを明らかにした。これにより、菌体外物質による土壌および飛灰中ダイオキシン類の処理が可能であることを示した。

Research Products

• [Publications] T.Hirano: "Degradation of bisphenol A by the liqunin-degrading enzyme, MnP, produced by Pleurotus ostreatus"Bioseience, Biotechnology and Biochemistry. 64(9). 1958-1962 (2000)
• [Publications] 桑原正章: "きのこによる有毒化合物の分解・脱塩素機構の解明とそのバイオレメディエーションへの応用(II)"環境科学総合研究所年報. 19巻. 51-58 (2000)