産業排水に含まれる非鉄金属及び有機物の生物を利用した処理法の有効性の検討

工业废水中的有色金属和有机物生物处理方法的有效性检验

基本信息

批准号：
16F16750
负责人：
浅枝隆
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-11-07 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までに、シャジクモによる有害金属を除去することを目的に研究を行ってきており、マンガンが存在することで、ヒ素の取り込みが増加されること等を得てきた。ところが、その際に、シャジクモ自体にも大きなストレスがかかっていることが考えられ、本年度は、植物体におけるストレスの評価手法の研究に着手した。植物体に掛かるストレスに関しては、これまで光合成蛍光を用いる方法が一般的に用いられているが、これはチラコイド膜のPSIIにおける光エネルギーの吸収量を評価するものであり、必ずしも、他の組織に掛かるストレス全体を評価しているわけではない。そのため、ここでは、ストレスが負荷された際に、細胞内の様々な場所に生成される活性酸素そのものを評価することを考えた。ストレス負荷下で生成される活性酸素の多くはスパーオキシドであり、これは抗酸化酵素の働きで比較的安定な過酸化水素に変化する。そのため、過酸化水素量からストレス強度を評価することを考え、様々なストレス下で実験を行い、植物中に含まれる過酸化水素量を測定、ストレスの強度との関係を求めた。一般性を求めるために、ここでは様々な沈水植物を用いた。その結果、光ストレス、流速ストレス、有害金属ストレス、貧酸素ストレス等、様々なストレスに対し、実用的な範囲であれば、ストレス強度に対し過酸化水素量は、同一の種であれば時期等にかかわらず、ほぼ一定の増加関数で表されることが示された。また、多くの複数のストレスにおいて、全体の過酸化水素濃度は、個々のストレス強度で得られる過酸化水素濃度の和で表されることが得られた。これは過酸化水素濃度で、それぞれのストレス強度を個別に評価できる可能性を示したものであり、非常に有効な指標になる可能性が示された。

直到去年，我们一直在进行旨在去除蜘蛛体内有害金属的研究，结果发现锰的存在会增加砷的吸收。然而，人们认为蜘蛛本身在这个过程中承受了很大的压力，今年我们开始研究评估植物压力的方法。关于植物的胁迫，通常使用利用光合荧光的方法，但是该方法评估类囊体膜的PSII吸收的光能的量，并且不一定影响其他组织，并且不评估所涉及的总胁迫。因此，在这里我们考虑评估当施加压力时细胞内不同位置产生的活性氧本身。应激时产生的活性氧大部分是超氧化物，在抗氧化酶的作用下转化为相对稳定的过氧化氢。因此，我们想到从过氧化氢的量来评价逆境强度，并在各种逆境条件下进行实验，测定植物中过氧化氢的含量，确定与逆境强度的关系。出于一般性考虑，这里使用了各种沉水植物。因此，对于光胁迫、流速胁迫、有毒金属胁迫、缺氧胁迫等各种胁迫，在实际范围内，应根据胁迫强度、季节变化来调整过氧化氢的用量。结果表明，无论物种如何，它都通过几乎恒定的递增函数来表达。此外，发现在许多多重应力的情况下，总过氧化氢浓度可以表示为在各个应力强度下获得的过氧化氢浓度的总和。这表明使用过氧化氢浓度单独评估每种应力强度的可能性，并且已证明它有可能成为非常有效的指标。