2014 Fiscal Year Research-status Report
環形動物糞からの難分解性有機化合物分解酵素の単離と環境浄化への応用
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25340074
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
齋藤 敦子 東邦大学, 理学部, 准教授 (50424718)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 多環芳香族炭化水素 / 環形動物 / 環境浄化 / 環境分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、環形動物イワムシ(Marphysa sanguinea)糞中に含まれる、難分解性有機化合物分解酵素の単離と環境浄化への応用を目的として行った。平成25年度には、炭素源として難分解性有機化合物の一つであるピレンのみを含む選択培地を作製し、イワムシ糞中に存在する微生物の培養を行った。その結果、ピレンを分解・利用可能な数種の微生物を見出し、それらのコロニーを得ることが出来た。平成26年度は、平成25年度に単離した数種の微生物の内、選択培地上での生育が特に良好であった一種類について、全ゲノム解析を行った結果、相同性が非常に高い菌種が存在したものの、既知の菌種とは異なる可能性が示唆された。また、これらの微生物を用いて、液体培地中でのピレンの分解実験を行った。ピレンを含む液体培地に微生物を添加し、培地中のピレン及び分解生成物量の経時変化を測定した。培地からの目的物質の抽出にはエタノールを用い、平成25年度の結果を踏まえ、加熱処理を行わずに抽出操作を行った。経時変化の測定には蛍光分光光度計、蛍光検出HPLC、LC-MSを用いた。その結果、どの微生物を用いた系でも、培地中のピレン濃度の低下とピレンの分解生成物の一つであるヒドロキシピレンの生成が確認されたが、ピレンの半減期は数日と見積もられ、糞中で確認された高速分解を再現することは出来なかった。これは、糞中でのPAHの高速分解に、糞中の共存物質や、数種の微生物が複雑に関与している為と推測された。今後、マトリクスを変化させた系で、単一及び混合した微生物を用いて分解実験を行い、分解速度や生成物のモニターを行う予定である。また、いくつかの微生物を、ピレンを含む寒天培地上で培養すると、培地が紫外線照射により青緑色に強く蛍光発光する現象を見出した。この蛍光はピレンやヒドロキシピレンとは異なり、発光物質の同定を行う必要があると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
難分解性有機化合物の一つであるピレンを分解・利用可能な微生物を単離し、その一部の同定が出来た。単離した微生物を用いたピレンの分解実験では、ピレン濃度の減少と、分解生成物の検出に成功したが、ピレンの高速分解には、マトリクスの検討や複数の微生物の混合系での実験が必要であることが分かった。したがって、本年度より実施する予定であった酵素の抽出操作が、次年度に持ち越されることになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに単離を行ったいくつかの微生物を用いて、多環芳香族炭化水素やその他有機環境汚染物質の分解実験を行い、これらの化合物の高速分解能を持つ微生物に対して、その同定及び分解酵素の抽出を行う予定である。その際に、微生物条件（単一または混合系）や培地条件（糞抽出液等の共存成分の添加）を変化させて、実験を行う予定である。また、今年度見つかった培養液中の蛍光性物質の抽出同定を行い、ピレンの分解機構についても考察を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
研究成果の国際学会での発表を予定していたが、研究の進捗が遅れ、発表の延期を決断したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年度発表できなかった、国際学会での研究成果の発表を行う。すでに発表の申し込み済みである。
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