微細緑藻の葉緑体退化に伴う原油成分の分解・資化代謝系誘導に関する研究

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A : PUF(発泡ポリウレタン)担体に固定化した原油成分、Prototheca zopfiiが示す炭化水素分解特性の解析これまでの研究で、1.疎水性担体への藻細胞固定化、2.耐熱性株の使用が、本藻種による混合炭化水素分解の促進に有効であることを明らかにした。今年度は、上記2手法の組み合わせが、本藻の炭化水素分解能向上に及ぼす相乗効果を検討した。発泡ポリウレタン担体へ固定化を行った耐熱性P.zopfii株は、その混合炭化水素(n-alkane+多環芳香族)中に含まれるn-alkaneの分解能を、36日間の連続培養の間、高水準に維持した。なお、この条件下(耐熱性株細胞を固定化)で培養を行った場合の分解速度は(温度条件は30℃一定とした)、上記1.または2.の片方だけの工夫を行った培養に比較して、2-2.5倍と有意に高かった。n-alkaneについては、その定期的な供給(6日おき)以前に、前回投入しておいた全体量が完全分解された。他方、多環芳香族炭化水素(PAHs)は、定期的供給が行われる毎に蓄積を認めた(毎供給時に、前回投入したPAHsのほぼ全量が残存するため)。これは、担体への固定化を行わない浮遊細胞の回分培養で、初期投入量(900mg/L)の50-60%のPAHsが分解された結果と大きく異なった。PUFに吸着されたPAHsは、藻細胞による分解を受けにくくなったものと推察された。PAHsの示すPUF担体中への蓄積は、PUFとPAHsの間に認められる疎水性物質同士の相互作用に起因することが示唆された。PAHsは、一度PUFに吸着されると、たとえその蓄積が進行して2.2g/Lの濃度に達した場合でも、P.zopfiiの増殖に影響を与えなかった。PAHsは、藻細胞に悪影響を与えない状態でPUFに吸着され続けるので、耐熱性P.zopfii株を用いたn-alkaneの生物分解終了後、担体を水域から取り出すことによって集中的に除去可能と考えられた。B:前年度までに行った、P.zopfiiの炭化水素分解・資化代謝能の獲得経路に関する分子系統学的な研究結果と併せて研究取りまとめ(論文投稿)を行い、2報文を作成した(うち1報は出版済み)。