Development of Bioremediation Method for Soil Contaminated by Organic Pesticide by Basidiomycete Immobilized on Agricultural Waste

农业废弃物固定担子菌对有机农药污染土壤的生物修复方法研究进展

基本信息

批准号：
18310055
负责人：
HOSHINO Kazuhiro
金额：
$ 11.07万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、環境汚染物質による土壌汚染物質が問題となっており、現在その対策が急務となっている。特に、農薬などに使用されていた有機塩素系化合物は難分解性を示し、極微量であっても内分泌撹乱性や発癌性を示す極めて有害な物質である。現在、このような化合物を自然界から分解・除去するために、生物の代謝機能を利用するバイオレメディエーション法が注目されている。この技術は従来の物理化学法とは異なり、常温・常圧で行えるため安価に処理できるという点と、汚染現場で直接浄化するため、広範囲にわたり利用できるという利点がある。そこで、本研究では有機性農薬汚染土壌に対して菌体を添加するバイオオーギュメンテーション法の原理に基づき、汚染土壌の浄化法の開発を行った。具体的には、担子菌の一種であるカワラタケC.versicolorのLignin分解酵素発現システムを活用した、土壌浄化のための資材の開発と、その特性を評価するために、農薬PCP(Pentachlorophenol)を含む模擬汚染土壌中での担子菌の挙動、酵素分泌特性および、PCP分解特性について検討した。使用した菌株は各種土壌中で増殖が可能であり、Lignin分解酵素を分泌することが確認できた。特に、本研究で開発した稲わらと玄米をベースにした固定化担体に生育させたとき、Mn-Peroxidaseの活性を極めて向上させることが可能であることが判明した。また、土壌中での担子菌の生育を測定するために、土壌からの担子菌DNAの抽出方法およびReal-time PCR法を用いた菌体数の概算方法を確立した。この方法を用いて、汚染土壌模擬カラム中へ農産廃棄物固定化担子菌を投入することにより、土壌中の地表から地下に向けての増殖および酵素分泌挙動と農薬の分解との関連を評価できることを実証した。

近年来，由于环境污染物引起的土壤污染物已成为一个问题，目前迫切需要采取这些措施。特别是，在农药等中使用的基于有机氯的化合物是一种非常有害的物质，表明很难分辨，并表明内分泌干扰和致癌特性。当前，使用生物学的代谢功能的暴力方法吸引了人们的注意，以分解和去除自然界中的这种化合物。与常规的物理和化学定律不同，该技术具有可以在室温和正常压力下处理的优点，并且可以在较大的区域使用以直接在污染地点进行净化。因此，在这项研究中，我们根据生物丙烷维护方法的原理开发了污染土壤的纯化方法，该方法将细菌添加到有机农药污染的土壤中。具体而言，它包括一种农药PCP（五烯醇），这是一种lipa细菌，一种木质素 - 降解酶的酶表达系统，这是一种木质素 - 降解酶，并评估我们检查了土壤纯化的特征在模拟污染的土壤中，卡罗尔细菌，酶分泌特征和PCP分解特性的行为。所使用的细菌可以在各种土壤中增殖，并证实木质素降解的酶是分泌的。特别是，在这项研究中开发的稻草和糙米中生长时，发现Mn-过氧化物酶的活性可以极大地改善。另外，为了测量土壤中炸脂细菌的生长，从土壤中提取炸药DNA的方法以及使用实时PCR方法的细菌数量的估计方法。通过使用这种方法，可以通过在被污染的土壤模拟柱中引入农业废物来评估从土壤表面到地下的生长。