腐植物質還元微生物の特性の把握と環境浄化への応用に関する研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18710069
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies
• Principal Investigator: 山村 茂樹 独立行政法人国立環境研究所, 水土壌圏環境研究領域, 研究員 (90414391)
• Keywords: 土壌汚染 / バイオレメディエーション / 嫌気性微生物 / 腐植物質 / キノン / 還元

Research Abstract

微生物による腐植物質の還元は、環境中における汚染物質の消長に影響を及ぼしていることが示唆されている。そのため、その特性や分布を明確に把握し、有効に活用することが、効率の良い汚染浄化への戦略のひとつとして有望である。そこで、本研究では、微生物による腐植物質還元作用を利用した新たなバイオスティミュレーションストラテジー作出のための基礎データを取得することを目的としている。
本年度は、まず、自然環境中からの腐植物質還元細菌の分離を試みた。国内の複数のサイトから採取した土壌及び底泥サンプルを植種原に用いて、腐植物質のキノン部分のモデル物質であるantharaquinone-2,6-disulfbnate(AQDS)を電子受容体とした無機塩培地(嫌気条件下)で集積培養を行った。結果、安定な集積培養系を構築することができ、培養試料を寒天培地に植種・培養することで、複数の腐植物質還元細菌を獲得することができた。現在、得られた単離菌株について、生化学的特性の調査や16SrDNA塩基配列に基づく系統学的解析を進めているが、腐植物質還元細菌は多様な細菌属に分布している可能性が示唆されている。
また、次年度予定の汚染物質の還元・分解能の評価についても、一部先行してヒ素の可溶化・抽出に関する実験を試みた。実験は、ヒ素汚染土壌とAQDSを含む培養液に、腐植物質還元細菌を植種することで行った。結果、AQDS及び腐植物質還元細菌が共存する系において、ヒ素の可溶化が促進されることが明らかとなった。また、ヒ素可溶化の促進は、AQDSの還元により生成したanthrahydroqunone-2,6-disulfbnate(AH2QDS)が、土壌中においてヒ素を吸着・固定化している鉄(III)鉱物の還元・溶出を促進した結果生じたことが示された。