残留農薬迅速分解のための固定化リグニン分解酵素バイオリアクターシステムの開発

快速降解农药残留的固定化木质素降解酶生物反应器系统的开发

• 批准号: 09750869
• 负责人: 田中 孝明
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750869/
• 关键词: リグニン分解酵素; 担子菌; 農薬分解; カワラタケ; ラッカーゼ; 固定化酵素; バイオリアクター; ペンタクロロフェノール

リグニン分解酵素を用いた残留農薬の迅速分解を行うためのバイオリアクターシステムの開発を目的として、その基礎となる研究を行った。まず、酵素の生産条件を検討した。リグニン分解酵素生産菌としては4種類の担子菌(Corilus versicolor ,Pleurotus osteatus,Phanerochaete chrysosporium,Bjerkandera adusta)を用いた。固体培養と液体培養とでリグニン分解酵素(リグニンペルオキシダーゼ、マンガンペルオキシダーゼ、ラッカーゼ)の培養体積当たりの生産量を比較したところ、固体培養の酵素生産量が液体培養の場合と比較して10から100倍程度高かった。次に、固体培養の菌体外酵素液を用いて農薬の一種ペンタクロロフェノールの分解実験を行った。酵素としては主としてC.versicolorの菌体外酵素を用いた。0.1-1.0mMのペンタクロロフェノール溶液(10%メタノール含有)に酵素液を添加したところ、7日間で80%分解された。各種農薬の水への溶解度を検討したところ、極めて低かった。そこで河川底質に残留する農薬の酵素分解を検討した。汚染底質のモデル系として海砂にアルキルフェノールを吸着させたものを用いた。アルキルフェノールは多くの農薬と同じく疎水性であり、近年、一部の農薬と同様に内分泌撹乱化学物質として環境中での毒性が懸念されている。C.versicolorの菌体外酵素液でアルキルフェノールは分解された。また、酵素分解の至適pHは5であった。また、C.versicolorの菌体外酵素液から精製したラッカーゼでも海砂に吸着したアルキルフェノールが分解できた。ラッカーゼは反応に酸素を要求することから、汚染底質を撹拌しながら分解反応を行うバイオリアクターについて考察した。

The リグニン decomposing enzyme is used to quickly decompose the residue of agricultural crops.アクターシステムの开発をpurpose として, そのBasic となる Research を行った. The conditions for the production of enzymes and enzymes are the same. The リグニン decomposing enzyme-producing bacterium としては is used for 4 types of Basidiomycetes (Corilus versicolor, Pleurotus osteatus, Phanerochaete chrysosporium, Bjerkandera adusta). Solid culture and liquid culture とでリグニン catalytic enzyme (リグニンペルオキシダーゼ、マンガンペルオキシダーゼ、ラッカーゼ) The production volume of the enzyme in solid culture is about 100 times higher than that of liquid culture. Secondly, the in vitro enzyme solution of solid-cultured bacteria is used to decompose the enzyme liquid of いてFarm 薬のペンタクロロフェノールの. Enzyme is the main enzyme of C.versicolor's in vitro enzyme. 0.1-1.0mM のペンタクロロフェノール solution (containing 10% メタノール) and enzyme solution are added and 80% decomposed in 7 days. The solubility of various agricultural crops is low and low. The residue of the river bottom is decomposed by enzymes of agricultural crops. The soil that pollutes the bottom of the sea sand is polluted by the sea sand.アルキルフェノールは多くの农薬と同じく疎水性であり, in recent years, a part of the farming薬と同様にEndocrine disrupting chemicals and environmental toxicity がsuspenseされている. C. versicolor's in vitro enzyme liquid is used to decompose the enzyme liquid. The optimum pH for enzyme decomposition is 5.また, C. versicolor's in vitro enzyme liquid is refined and the sea sand absorbs and decomposes. The requirements for ラッカーゼはanti-に acid acid and the polluted substrate are mixedしながら decomposition reaction 応を行 うバイオリアクターについてinvestigationした.

项目成果

T.Tanaka, ea al.: "Production of lingin degrading enzymes by solid state fermentation using a horizontal rotating bioreactor and its application to degradation of alkylphenols" International Symposium on Enzyme Engineering. 74-74 (1998)

T.Tanaka, ea al.：“使用水平旋转生物反应器通过固态发酵生产 lingin 降解酶及其在烷基酚降解中的应用”国际酶工程研讨会。