2015 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。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2時間での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。そこで平成27年度は、マトリクスを変化させた系で、同様のピレン分解実験を行った。その結果、マトリクスとしてグルコースを培地に加えることで、微生物によるピレンの分解速度が速くなることが明らかになった。また、これまで菌種が同定されていなかった3種の微生物について、16S rRNAを用いた遺伝子解析により、菌種同定を行ったところ、いずれも石油分解菌として知られている微生物であることが分かった。この菌種同定の結果、平成26年度に観察された培地上の青緑の発光成分は、同菌種の一部が培養中に放出する、蛍光性有機化合物の一つであることが判明した。
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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4種の微生物を単離し、すべてについて種の同定が終了した。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、マトリクスや複数の微生物の総合的な関与が必要であることが分かった。したがって、個々の微生物の持つ、ピレン分解に関わる特定の酵素の抽出や同定を行う意義が薄れてきている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに単離を行った微生物を、実際の環境試料（多環芳香族炭化水素や難分解性の界面活性剤による汚染度の高い底質など）に添加し、環境試料中のそれら汚染物質濃度の経時変化を実験室環境下で調べる予定である。また、これらの微生物を用いたin vitroでの有機環境汚染物質の分解実験も、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、引き続き行う予定である。分析には、ガスクロマトグラフ質量分析計、液体クロマトグラフ質量分析計、高速液体クロマトグラフィー、分光光度計等の分析機器を使用する。
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| Causes of Carryover |
本年度実験計画にあった、酵素の分離実験の実施を見送ったことから、それらに使用予定であった器具、試薬等の消耗品費が使用されなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究論文発表の為の論文校正費用及び別刷り購入費用に充てる予定である。研究論文は、査読付き雑誌に投稿済みである。
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