2016 Fiscal Year Annual Research Report
海産生物の種横断的な有害物質耐性・分解機構－汚染底質中の生物群に環境修復術を学ぶ
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26712017
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| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
伊藤 克敏 国立研究開発法人水産研究・教育機構, その他部局等, 主任研究員 (80450782)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | バイオレメディエーション / 汚染耐性生物 / アベハゼ / 海産ミミズ / コノハエビ / アオサ / 有害化学物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沿岸域では有害物質による局所的な底質汚染が深刻な問題となっており、早急な環境修復技術の構築が求められている。これまでに、汚染底質に生息する海産ミミズが極めて高い有害化学物質分解能を有することを発見し、他の汚染耐性生物にも同様の機能が備わっている可能性を指摘するに到った。本研究では、複数の汚染耐性生物の有害化学物質分解能を検討し、汚染耐性生物の底質浄化能を最大限活用した革新的な環境修復技術の構築を目指している。昨年度までに、ミミズ以外の汚染耐性生物も、代表的な底質汚染物質である多感芳香族炭化水素（PAH）に対し、高い耐性・削減能を有することを明らかにした。さらに、トランスクリプトーム解析により、ミミズと同様に薬物代謝酵素系を活性化し、体内に取り込んだPAHを代謝し、体外に排出していることを示唆する結果を得ている。
本年度は、実環境での底質浄化手法の確立に向け、PAH等に高濃度で汚染された実環境中汚染底質を用い、汚染耐性生物による底質浄化試験を行った。汚染底質は、広島県廿日市市にて、異なる3地点から採取し、最もPAH濃度の高い底質を用いた。汚染耐性生物には、貧毛類海産ミミズ、甲殻類コノハエビ、魚類アベハゼ及び、汚染底質中に多数の生息を観察した多毛類コケゴカイを新たに加えた。試験開始及び試験終了後に汚染底質から有害化学物質を抽出するとともに、汚染耐性生物から遺伝子の抽出を行った。また、当初の計画に加え、複数種の汚染耐性生物の複合的な浄化能力についても検討した。さらに、次世代シーケンサーを用いた微生物菌叢解析も加えて実施した。底質中の１６SrRNA遺伝子の次世代シーケンサー解析の結果、微生物群集は生物単一種よりも複数種を組み合わせることによって、独自の菌叢へとより変化していることが明らかとなった。有害物質濃度及び汚染耐性生物の遺伝子発現量変動については、現在解析を進めている。
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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
平成28年度実施予定の実験は終了しているが、リアルタイムPCR法による遺伝子発言量解析及び浄化試験終了後の底質中有害化学物質定量について、現時点でデータを精査しているため(2)おおむね順調に進展しているとした。
また、当初の計画では、実環境中汚染底質を用いた浄化試験では、単一種の汚染耐性生物を用いて個々に実施する予定であったが、単一種のみではなく、複数種の汚染耐性生物の複合的な浄化能力についても検討した。さらに、分析項目に新たに微生物の菌叢解析も加えた。この実験により得られた成果は、当初の計画以上に進展した点である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに汚染耐性生物の種横断的な有害化学物質耐性・分解機構を解明するため、以下の項目に取り組んできた。
1)汚染耐性生物の有害化学物質耐性・分解能の検討（分解能の有無を検討）代表的な底質汚染物質である多感芳香族炭化水素類(PAHs)およびトリブチルスズを被験物質とし汚染耐性生物の有する耐性・分解能を検討した。
2)汚染耐性生物の種横断的な有害化学物質耐性・分解機構の解明 （分解メカニズムの解明）次世代シーケンサーを用い有害化学物質耐性・分解機構を検討した。
3)実環境中汚染底質浄化試験 （現場適応に向けての検証）実環境汚染底質を用いて、底質浄化試験を行い、上記で明らかとなった有害化学物質分解に関与する因子が、環境汚染底質においても機能しているのかリアルタイムPCRを使用して検討した。
平成29年度が最終年度であり、1)～3)の結果を取りまとめるとともに、これまでの試料の再解析を行い、汚染耐性生物の底質浄化能を最大限活用した革新的な環境修復技術の構築に資する。
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| Causes of Carryover |
当初の予定価格よりも安価で納入できた物品が多数あったことや、研究協力者として契約職員の人件費を計上していたが、連携研究者の多大な協力が受けられ、人件費を計上していた、契約職員の実務時間を削減することができたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は最終年度であり、必要に応じ、これまで行った実験の再解析を行う予定であり、その際に使用する解析委託費に使用する予定である。
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