2015 Fiscal Year Research-status Report
機能性微生物を用いた植物根圏への芳香族化合物の吸着・濃縮と分解の促進
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25340068
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
森 一博 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (90294040)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 靖浩 山梨大学, 総合研究部, 助教 (50377587)
遠山 忠 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (60431392)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 吸着菌 / 分解菌 / ビスフェノールA / ウキクサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに分離された各種芳香族化合物に吸着作用をもつ菌株の中から，特にビスフェノールA（BPA）に対して優れた効果が確認された3株についてより詳細な吸着特性試験を継続して実施した。その結果，pHの低下や温度の上昇により除去率が若干低下するものの安定した効果を発揮すること，基質除去効果はFreundlich吸着等温式によく適合することが確認された。続いて，上記の検討において試験開始直後（10分以内）に濃度（初期濃度0.1mM）を50%低減するなど最も優れた効果が観察された吸着菌株と，優れたBPA分解作用をもつ菌株を併せてウキクサ(Spirodela polyrhiza)の根圏に導入し，浄化への菌株導入効果を検討した。両菌株を導入したウキクサ栽培系でのBPA除去試験系（初期濃度0.04mM）では，試験開始直後と低濃度域（0.01mM以下）において分解菌のみを導入した系に比べて高い除去速度が観察された。さらに，本吸着菌と分解菌の固定化担体によるBPA除去試験（初期濃度0.4mM）を行った結果，初期吸着を強化することで分解菌単独の固定化系よりも優れた除去効果が確認された。以上の結果より，BAPに吸着作用をもつ菌株を分解菌と併用することで，BPAの各種生物学的処理促進の可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで概ね計画通り研究が進捗している。初年度以降，各種供試化学物質（2-ニトロフェノール(2-NP)，3-ニトロフェノール(3-NP)，4-ニトロフェノール(4-NP)，2,4-ジニトロフェノール(2,4-DNP)，2-クロロフェノール(2-CP)，3-クロロフェノール(3-CP)，4-クロロフェノール(4-CP)，ビスフェノールA(BPA)，ビスフェノールF(BPF)，アニリン）に対して合わせて300株以上の菌株を網羅的に分離し，他の多くの菌株に比べて優れた吸着効果を示す株の分離に成功した。また，2年目以降，それらの吸着特性試験（pH，温度，菌体濃度，基質濃度などの影響試験）も順調に進み，広い条件下で安定した効果を示す菌株の選択も終えている。また，分解菌についても優れた作用をもつ菌株を得ている。さらに，3年目からは，これら吸着菌と分解菌の併用による水質浄化の可能性を探るため，両菌株のウキクサ根圏への導入や両菌株を用いた固定化担体を用意して浄化試験を実施したところ，吸着菌を分解菌と併用することの効果が確認され，水質浄化への応用の可能性を示すことができた。最終年度は有用菌株の安定性や浄化システムの検討を継続して進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに，分離された吸着菌の吸着特性を評価した上で，分解菌との併用により，特に初期吸着と低濃度域において浄化効果の向上をウキクサ栽培系や包括固定化担体系において確認できている。そこで，今後はこれら有用菌株の浄化系での安定性を確認すると共に，連続的な処理条件における浄化効果の安定性について，各種処理試験により検討する予定である。降雨時などの流入水の一時的な増加に対応する場合，分解処理だけでなく短時間で高い効果が得られる吸着作用を浄化系で向上させることは有用な対策の一つと考えられる。特に生菌による吸着効果を制御することは，吸着体の安定的な維持において有効な手法と期待できる。
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