芳香族塩素化合物の嫌気性浄化プロセスを担う土壌微生物群集の実体解明

阐明负责芳香氯化合物厌氧净化过程的土壤微生物群落

• 批准号: 16658130
• 负责人: 片山 新太
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16658130/
• 关键词: 嫌気性脱塩素; 嫌気性微生物群; ペンタクロロフェノール; ポリ塩化ビフェニル; 16S-リボソームRNA遺伝子; 呼吸鎖キノン; 水田土壌; 活性維持; PCP; PCB; ハロレスピレーション; 阻害剤; 電子受容体; 電子供与体

これまでにテトラクロロエチレン等の脂肪族塩素化合物をhalorespiration呼吸系によって嫌気的脱塩素反応を行う微生物の存在が解明されてきたが、芳香族脱塩素化合物の嫌気的脱塩素反応を行う嫌気微生物群集の解析は、多くの研究者の試みにも関わらずなかなか解明するに至っていない。芳香族塩素化合物の嫌気的分解も脱塩素反応(halorespiration)と考えられるが、分解活性発現のための共生系(syntrophy)の維持や有害産物蓄積の抑制は難しく、その利用技術の開発は残された課題となっている。本研究では、芳香族塩素化合物の脱塩素微生物共同体の実体解明を目的とし、その特性を明らかにするとともに利用技術の端緒を拓くことを目指した。ペンタクロロフェノールおよびポリ塩化ビフェニルを対象化合物とし、その活性の安定維持方法の確立を行うとともに、酸化剤、基質および阻害剤に対する特性と呼吸鎖キノン解析と16S-リボソームRNA遺伝子解析で検出される微生物群集構造を指標に、脱塩素微生物群を集積した。嫌気性微生物群の脱塩素活性を、水田土壌培地を用いることで安定的に長期間維持することに成功した。ペンタクロロフェノールの場合は、液体培養系に移すと活性を失った。水田土壌培養系で集積をかけ、集積微生物群の多相解析から、ペンタクロロフェノール分解微生物群中の主要微生物がFirmicutes門の微生物群であることを明らかにした。脱塩素経路は、PCP→2,3,4,5-tetrachlorophenol→3,4,5-trichlorophenol→3,5-dichlorophenol→3-chlorophenol→phenolで、オルト位、パラ位、メタ位の順で脱塩素した。ポリ塩化ビフェニルの場合は、分解微生物群の集積が十分でなく主たる微生物群は解明できなかったが、脱塩素活性に関与すると思われるDechalococcoides類縁微生物群が存在を明らかにした。また、担体の工夫により、PCB分解活性を劇的に高めることに成功し、今後の脱塩素微生物利用技術への端緒を開いた。

The analysis of the presence of microorganisms in the respiratory system of aliphatic serotonin compounds such as aromatic serotonin compounds, and the analysis of the presence of microorganisms in the respiratory system of aromatic serotonin compounds, and the analysis of the presence of microorganisms in the respiratory system of aliphatic serotonin compounds such as aromatic serotonin compounds, have been studied by many researchers. A study on the decomposition of aromatic compounds and their haloseparation, the development of their decomposition activity, the maintenance of their symbiosis, and the inhibition of their accumulation. This study aims to clarify the physical properties of the dephosphorization microbial community of aromatic compounds and to develop the end of the technology. In addition to the establishment of target compounds such as pentaconitrin and pyridoxine, and methods for stably maintaining their activities, the accumulation of detoxifying microorganisms is based on the characteristics of acidifiers, substrates, and inhibitors and the microbial community structure detected by respiratory lock analysis and 16S-ribosomal RNA gene analysis. The activity of dephosphorizing microorganisms and the stability of paddy soil culture were successfully maintained for a long time. In the case of liquid culture, the activity is lost. Paddy field soil culture system is characterized by aggregation, multi-phase analysis of aggregated microbiota, and decomposition of major microorganisms in the microbiota of Firmicutes. The route of dechlorophenol is PCP→2,3,4,5-tetrachlorophenol→3,4,5-trichlorophenol→3,5-dichlorophenol→3-chlorophenol→phenol. In the case of microbiota, the accumulation of microbiota is very high. The microbiota of Dechalococcoides is very high. The time required for the carrier, the high level of PCB decomposition activity, and the beginning of the future utilization technology of decontaminating microorganisms

项目成果

農薬の環境科学最前線-環境への影響評価とリスクコミュニケーション-

农药环境科学前沿-环境影响评价与风险沟通-

• 发表时间: 2004
• 作者: 上路雅子;片山新太;中村幸二;星野敏明;山本広基編
• 通讯作者: 山本広基編

農薬の土壌環境における動態と残留

土壤环境中农药动态及残留

• 发表时间: 2005
• 期刊: 農薬環境科学研究 13
• 作者: K.Abe;H.Hattori;M.Hirano;荒木英樹;辻 渉;関谷信人;荒木英樹;荒木英樹;Masahito Ochiai;Masahito Ochiai;Masahito Ochiai;Masahito Ochiai;Norihiro Tada;Masahito Ochiai;Y.Kimura et al.;H.Kimura et al.;Y.Shintani et al.;水口 博義;福田 剛士;Y.Shintani et al.;片山新太
• 通讯作者: 片山新太

微生物群集、人工培地、微生物群集組成物、微生物群集の活性維持・増強方法、汚染土壌の浄化方法、土壌汚染物質の拡散防止方法

微生物群落、人工培养基、微生物群落组合物、维持和增强微生物群落活性的方法、净化污染土壤的方法、防止土壤污染物扩散的方法

• 发表时间: 2005

Anaerobic Biodegradation of PCP in Japanese Paddy Field Soils

日本稻田土壤中五氯苯酚的厌氧生物降解

• 发表时间: 2004
• 期刊: the Korean Journal of Environmental Agriculture 23
• 作者: K.Abe;H.Hattori;M.Hirano;荒木英樹;辻 渉;関谷信人;荒木英樹;荒木英樹;Masahito Ochiai;Masahito Ochiai;Masahito Ochiai;Masahito Ochiai;Norihiro Tada;Masahito Ochiai;Y.Kimura et al.;H.Kimura et al.;Y.Shintani et al.;水口 博義;福田 剛士;Y.Shintani et al.;片山新太;Hyo-Keun Kim et al.
• 通讯作者: Hyo-Keun Kim et al.