研究課題
基盤研究(B)
本研究は、白色腐朽菌が有する特異な難分解性化合物分解能を汚染された環境の修復に利用する、ファンガルレメディエーション工学の確立を目指している。ファンガルレメディエーション工学(Fungal remediation technology)とは、我々研究グループが提案する新しい研究基盤概念であり、バイオレメディエーションの一分野を構成する。白色腐朽菌による理想的フラスコ条件下での環境汚染物質の分解能力を、『いかに実際の汚染環境で再現できるか』を最終目標とし、白色腐朽菌の分解能に影響を及ぼす環境因子の解明、汚染サイトでの特定白色腐朽菌のモニタリング技術による汚染環境での動態把握を試みている。具体的には白色腐朽菌によるダイオキシン分解機構の解明2,7-dichlorodibenzo-p-dioxinをモデル基質としたスクリーニングにより塩素化ダイオキシンを高度に分解できる白色腐朽菌を数菌株単離した。またそれらの白色腐朽菌の18S rDNAの配列に基づいた系統解析を行い、これらの菌株が遺伝的に近縁な一群を形成していることを示し、属レベルでの遺伝的類縁関係に着目した新しいスクリーニング法を考案した。その結果、高活性ダイオキシン分解菌として、Phlebia brevisporaを選択した。この菌はバクテリアでは分解が困難とされる四塩素化ダイオキシンを分解できることを明らかにした。分解代謝物として水酸化物、メトキシル化物、さらにクロロカテコールを同定し、その主要な代謝経路がシトクロムP450による基質の水酸化を経て進行することを明らかにした。土壌中でのダイオキシン分解試験四塩素化ダイオキシンを予め添加したモデル汚染土壌のP.brevisporaによる分解試験を試みた。20日間の処理で初期添加基質の約50%が分解されることが示された。また、中間代謝物としてメトキシル化物が検出された。すなわち本菌を用いて、土壌中のダイオキシンを分解し、中間代謝物を検出することに成功した。
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