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塩素化フェノール等のフェノール性環境汚染物質を重合させることなく、無公害的分解除去を行うシステムの構築を鑑みた基礎研究である。微生物反応・酵素反応に注目している。近年、白色腐朽菌はそのリグニン分解能から芳香族環境汚染物質分解除去に適用しようとする試みがなされてきている。しかし、その強い一電子酸化活性のためフェノール性物質を基質とした場合、フェノキシルラジカルを経由した酸化重合、すなわち、超難分解性塩素化芳香族ポリマーの生成が懸念されるわけである。そこで本研究では、以下の点に着目した。
(1)フェノールオキシダーゼ活性の乏しいと言われている白色孔腐れ菌カタウロコタケの生理学的特性
(2)前年度の研究でスクリーニングされた白色腐朽菌ベッコウタケの染料脱色能・リグニン分解能・分泌酵素の相関
(3)リグニン分解能のない(菌体外フェノールオキシダーゼ活性のない)褐色腐朽菌による芳香族モノマーの代謝
以下に特に興味深い知見についてまとめる。
・カタウロコタケの特殊な腐朽様式(孔腐れ)によって腐朽された木片の分析法が確立された。
・ベッコウタケについて染料脱色と酵素活性の相関、補因子(金属イオン・脂質・雰囲気)の影響等を検討した結果、既知の酵素系とは異なった酸化系を有することが強く示唆された。
・ベッコウタケの菌体外培養濾液中に染料脱色活性が検出された。
・褐色腐朽菌オオウズラタケ、キチリメンタケによって、フェノール性・非フェノール性モノマーが分解された。
・反応はアルキル側鎖の酸化・還元および水酸化を伴っていた。
・最終的にフェノール・非フェノールを問わず、芳香環が開裂され、無機化に伴う二酸化炭素の発生が見られた。
・白色腐朽菌と異なり、酸化重合を示す培養液の着色現象は見られなかった。
キチリメンタケの芳香環無機化能が高いことが示された。
関連酵素の検索、塩素化フェノール及び塩素化芳香族化合物の分解を準備中である。
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