有機肥料由来のエストロゲンの土壌中挙動と植物生長への影響の検討

有机肥料雌激素在土壤中的行为及其对植物生长的影响研究

基本信息

批准号：
08J01005
负责人：
櫻井伸治
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

シロツメクサ(以下、植物)によるエストロゲン分解酵素に着目したエストロゲン消失経路の解明、およびエストロゲン存在下での植物生長の変化の2点について検討した。前者ではエストロゲン分解酵素を含む試料では対象物質(エストロゲン)のみならず、回収率補正のためのサロゲート物質も前処理操作中に分解され、エストロゲン濃度の正確な測定と実験結果の評価が困難であることが問題となった。この問題の改善策として測定直前にエストロゲン分解酵素による影響を除去させることを試みた。具体的には前処理を行う直前にオートクレーブ処理を行ってエストロゲン分解酵素を不活化してエストロゲン濃度の測定を行った。その結果、葉茎部と根部の回収率はほぼ同程度のものとなったが、全体的に回収率が20-40%低下し、オートクレーブ処理は最適ではないことが判った。原因としてオートクレーブ処理によってサンプル内の成分がサロゲート物質を妨害する成分に変質したことが考えられる。現段階では測定方法の抜本的な改善策を見出すところまでに至らなかったが、エストロゲン分解酵素に妨害されないサロゲート物質を代用として使用することを検討する必要があると示唆された。後者では窒素枯渇条件下で生育させ、植物と土壌微生物に窒素枯渇のストレスを与えてエストロゲンの有無による植物生長差を観察した。窒素量を減らした寒天に根粒菌を植え付けた試験では、エストロゲンの有無によって試験開始4週間後の根の湿重量に差が見られた。エストロゲンがない寒天と比してエストロゲンが存在すると湿重量が大きくなり、エストロゲンが根粒菌に何らかの影響を与えて根粒菌が活性化し、植物の根の生長が促進したものと考えられた。したがってエストロゲンによる植物生長への影響はゼロではなく、土壌中の窒素が少なく根粒菌が生息するような環境下ではエストロゲンによる生長促進または抑制が生じることが考えられた。

我们研究了两点：以雌激素降解酶为中心阐明白三叶草（以下简称植物）中雌激素消除途径，以及雌激素存在下植物生长的变化。在前一种情况下，在含有雌激素降解酶的样品中，在预处理过程中不仅目标物质（雌激素）而且用于回收率校正的替代物质也被降解，因此难以准确测量雌激素浓度并评估实验结果。一个问题。为了解决这个问题，我们尝试在测量前立即消除雌激素降解酶的影响。具体而言，在即将进行预处理之前，进行高压灭菌处理以使雌激素分解酶失活，并测量雌激素浓度。结果，叶子和根的回收率几乎相同，但总体回收率下降了20-40%，表明高压灭菌并不是最佳的。一个可能的原因是高压灭菌处理将样品中的成分改变为干扰替代物质的成分。现阶段，我们还没有发现测量方法有大幅度的改进，但有人建议有必要考虑使用不受雌激素降解酶干扰的替代物质作为替代品。在后一种情况下，植物在氮消耗条件下生长，植物和土壤微生物受到氮消耗的胁迫，并且观察到植物生长的差异取决于雌激素的存在或不存在。在一项将根瘤菌种植在氮含量减少的琼脂中的试验中，试验开始四周后根部的湿重存在差异，具体取决于雌激素的存在与否。与不含雌激素的琼脂相比，雌激素的存在增加了湿重，表明雌激素对根瘤菌有一定的作用，激活根瘤菌，促进植物根部生长。因此，雌激素对植物生长的影响不为零，认为雌激素可能在土壤低氮、根瘤菌繁盛的环境中促进或抑制生长。