微生物共生系を活用した土壌吸着クロロエチレン類の革新的浄化手法の確立

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15131
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 吉川 美穂 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (90563734)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: バイオレメディエーション / クロロエチレン類 / 土壌 / 吸着 / グルコース / 発酵

Outline of Annual Research Achievements

微生物による分解能を利用したクロロエチレン類の浄化に関する研究は低コスト・低環境負荷などの観点から盛んに行われてきているが、浄化技術の普及には至っていない。その最大の原因は土壌粒子へ汚染物質がトラップされ、分解微生物が利用できないことにある。そこで本研究では、クロロエチレン類を完全分解・無毒化できる細菌Dehalococcoidesと共生可能なグルコース発酵微生物による汚染物質の溶出促進効果で、土壌の分解促進が可能であるかを検証し、新たな浄化手法を確立することを最終目的とする。
2021年度はグルコース発酵に伴うクロロエチレン類の土壌吸着量と溶出量を明らかにするための実験を行った。土壌へ吸着しているクロロエチレン類の溶出方法を、加温とエタノール抽出、SPMEで検討した。得られた検体をGCもしくはGCMSで分析し評価した。また、昨年度まで安定的に培養してきたクロロエチレン類の微生物共生系を利用して、クロロエチレン類の分解試験を行った。この結果を昨年度構築したクロロエチレン類の逐次反応速度式にフィッティングして、分解促進効果を反応速度論的に定量評価した。また、今年度までの成果をまとめた内容で国際会議での発表を申請し、受理された。
2022年度は土壌や炭素源となる有機物が異なる試験条件下で微生物共生系を接種源としたクロロエチレン類の分解試験を行い、DNAもしくはRNA抽出を行う予定である。遺伝子解析により、分解や溶出効果を引き起こす微生物を明らかとし、メカニズムの解明を試みる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

クロロエチレン類の溶出や分解促進効果を定量評価できたため。

Strategy for Future Research Activity

研究実施計画に従い研究を推進する。2022年度は土壌や有機物が異なる試験条件下でクロロエチレン類の微生物による分解試験を行い、DNAもしくはRNA抽出を行う予定である。遺伝子解析により、分解や溶出効果を引き起こす微生物を明らかとし、メカニズムの解明を試みる。

Causes of Carryover

コロナ禍に伴い、現地開催のみの国際会議に参加できなかったため。2022年度、オンライン開催の国際会議で成果を発表するために利用する計画である。