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。

リ グ ニ ン decomposition enzyme を い た residual agricultural 薬 の line quickly decompose を う た め の バ イ オ リ ア ク タ ー シ ス テ ム の open 発 を purpose と し て, そ の based と な る を line っ た. Youdaoplaceholder0, enzyme <s:1> production conditions を検 discuss た. リ グ ニ ン decomposition enzyme producing bacteria と し て は 4 kinds の basidiomycete fungi (Corilus versicolor, Pleurotus osteatus, Phanerochaete chrysosporium, Bjerkandera adusta) を with い た. Solid cultivation と liquid と で リ グ ニ ン decomposition 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) の training volume when た り の production を compare し た と こ ろ, solid cultivation production が の enzyme liquid の occasions と compare し て 10 か ら high degree of 100 times か っ た. The in vitro enzyme solution of に solid-state cultured <s:1> bacteria を was experimentally decomposed using a <s:1> て agricultural drug with a ペ <e:1> タ ロロフェノ ロロフェノ ロロフェノ ロロフェノ ロロフェノ <s:1> <s:1> った った. Enzymes: と, て, て, main と, て. C.versicolor, <s:1>, in vitro enzymes: を, を, た. 0.1 1.0 mM の ペ ン タ ク ロ ロ フ ェ ノ ー ル solution (10% メ タ ノ ー ル contain) に enzyme liquid を add し た と こ ろ, 7 day で 80% decomposition さ れ た. The solubility of various pesticides and pesticides in water is へ, <s:1>, を検, <s:1>, たと, ろ, extremely めて and った. Youdaoplaceholder0 た で river bottom sediment に residue する agricultural and drug enzyme decomposition を検 seek た た. Contaminated bottom sediment の モ デ ル department と し て sea sand に ア ル キ ル フ ェ ノ ー ル を sorption さ せ た も の を with い た. ア ル キ ル フ ェ ノ ー ル は more く の farmers 薬 と with じ く 疎 water-based で あ り, in recent years, a の agriculture 薬 と with others に endocrine 撹 disorderly chemicals と し て environment で の toxicity が suspense さ れ て い る. C. Versicolor, the extracorporeal enzyme solution of the bacteria, でア でア キ <s:1> フェノ フェノ フェノ <s:1> された decomposition された. Youdaoplaceholder0, enzyme decomposition また to the optimal pH また 5であった. ま た, c. ersicolor の bacteria in vitro enzyme liquid か ら refined し た ラ ッ カ ー ゼ で も sea sand に sorption し た ア ル キ ル フ ェ ノ ー ル が decomposition で き た. ラ ッ カ ー ゼ は anti 応 に acid element を requirements す る こ と か ら, pollution of sediment を 撹 mix し な が ら decomposition against 応 を line 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。