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，目前迫切需要处理它们的措施。特别是，农药中使用的有机氯化合物非常有害，并且是极度有害的物质，即使以极少量的含量也表现出内分泌干扰和致癌特性。当前，利用生物体代谢功能的生物修复方法正在引起人们的注意，以分解和去除自然界中的这种化合物。与传统的物理化学方法不同，该技术的优势是可以在室温和正常压力下使用，使其便宜地处理，并且由于它在污染地点直接纯化，因此可以在广泛的区域中使用。因此，在这项研究中，我们开发了一种基于生物宣传方法原理清洁污染土壤的方法，其中将细菌添加到有机农药污染的土壤中。具体而言，为了使用木质素降解酶表达材料来开发BASIDIOMYCETE C. versicolor（一种基本型菌）的含量，并评估其特性，我们研究了含有pecestide pcectach（pentefice pc pc pc pc pc pcipecp pc pc pcipecp）的行为，酶的分泌和PCP降解特性。已经证实，所使用的菌株能够在各种土壤中生长，并分泌木质素降解酶。特别是，发现在这项研究中开发的基于稻草和糙米的固定载体上生长时，可以大大改善Mn-过氧化物酶的活性。另外，为了测量土壤中基本菌的生长，已经建立了一种使用实时PCR方法从土壤中提取基本菌的DNA的方法。使用这种方法，我们证明，通过将固定的农业废物注入污染土壤的模拟柱中，可以评估从土壤表面向地面向地面和农药分解的生长与酶分泌行为之间的关系。