2011 Fiscal Year Research-status Report
膜固定化パーオキシダーゼを用いた塩素化エチレン汚染地下水の修復
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23510094
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
高見澤 一裕 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (00159005)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 塩素化エチレン / パーオキシダーゼ / 地下水汚染 / 膜リアクター7 |
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| Research Abstract |
今年度は、パーオキシダーゼによる塩素化エチレン分解の基礎研究を行った。 ○塩素化エチレン類として、PCE, TCE, cDCE, VCを用いた。 ○パーオキシダーゼは市販のホースラディッシュ（TOYOBO, PEO-301）を用いた。方法：25ml容バイアル瓶に各塩素化エチレン類を所定濃度入れ、過酸化水素水とパーオキシダーゼを入れ、分解反応を行った。バイアル瓶中のヘッドスペースガス中の塩素化エチレン類をガスクロマトグラフで測定し、経時的な減少を追跡した。コントロールとしてフェントン反応と0価鉄粉を用いた。 酵素反応条件として全体量を5 mlとし、リン酸緩衝液 4 ml、過酸化水素 1.4 mM、パーオキシダーゼ 14.1 U/ml、塩素化エチレンとしてPCE 0.0305 mM, TCE 0.0385 mM, cDCE 0.0521 mM, VC 0.161 mMのいずれかを添加した。30℃で１晩反応させたが、ほとんど分解反応は生じなかった。初発塩素化エチレン濃度や酵素量を変化させたが、顕著な変化は見られなかった。パーオキシダーゼの活性が懸念されたので、ピロガロールやフェノールなどの芳香族化合物での分解を試した。その結果、分解反応は生じた。そこで、可逆反応が生じることも想定してメディエーターの使用を検討している。なお、0価鉄粉では、使用した塩素化エチレンどれでも還元分解して最終分解産物であるエチレンが生じたが、分解に日単位以上の時間が必要であった。フェントン反応では分解が生じた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
パーオキシダーゼの反応メカニズム、これまでの塩素化エチレン分解研究の実績と文献情報からパーオキシダーゼによる塩素化エチレンの分解は生じると考えて研究を開始したが、考えていなかった実験結果となり、困難に直面している。解決策として、パーオキシダーゼのライブラリーを増やすこと、pH、反応温度、塩素化エチレン濃度、酵素濃度などの詳細検討とメディエーターの使用を考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
パーオキシダーゼのライブラリーを増やすこと、pH、反応温度、塩素化エチレン濃度、酵素濃度などの詳細検討とメディエーターの使用を考えている。また、フェントン反応との併用も検討する。 並行した研究で、微生物代謝産物で分子量約3000の物質がPCEを顕著に減少させることを見出した。この物質を分離精製し、機能解明するとともに、膜に固定化して当初目的の塩素化エチレン分解膜型リアクターの研究につなげたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成24年６月に度は膜型リアクターを購入する予定であったが、研究に遅れが生じているのでその購入は２４年度後半もしくは次年度に延期する。それ以外は計画に準じて進める。
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