ディルドリン汚染土壌に対するバイオレメディエーション技術の開発

狄氏剂污染土壤生物修复技术开发

• 批准号: 12J08753
• 负责人: 榊原 風太
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J08753/
• 关键词: バイオレメディエーション; ディルドリン; 残留性有機汚染物質; POPs; 分解細菌; 分解代謝経路; LC-Orbitrap MS; 分解代謝物; 分解代謝図; シュードノカルジア属; 分解酵素遺伝子

殺虫剤ディルドリンに汚染された土壌で栽培されたウリ科野菜から残留基準値を超えるディルドリンが検出され、大きな社会問題になっている。これら汚染土壌を浄化する技術としてバイオレメディエーションの研究がされているが、実現していないのが現状である。我々は昨年度までの研究で、ディルドリン汚染土壌浄化技術を開発する為、①新種のディルドリン分解菌KSF27株を単離、②単離された分解菌の同定、③KSF27株を用いたディルドリン分解試験、④ディルドリンの新規分解代謝物の探索を行った。今年度はKSF27株によるディルドリンの新規分解代謝経路を推定する事を目的とした。水溶性代謝物の探索においてLC-Orbitrap MSを用いて、未知代謝物の精密質量から代謝物の構造を推定した。KSF27株はディルドリンをアルドリンジカルボン酸まで代謝するが、この他にも代謝物が存在すると考え、ディルドリンの初発代謝物として報告のあるアルドリンジオールを初期基質とした分解試験をおこなった。分解試験後の培養液をLC-Orbitrap MSにて測定した。結果、アルドリンジオール代謝物の特徴である6塩素化合物と思われるイオンが検出された。これら代謝物のMSフラグメントから、組成式に基づく精密質量の理論値と、ODSカラムにおけるアルドリンジオールや、アルドリンジカルボン酸など、既知の代謝物における溶出時間を比較することで構造を推定し、ディルドリンの新規分解代謝経路を明らかとした。ディルドリンにおける微生物分解代謝経路の報告は、アルドリンジオールまでしかなく、その下流の代謝物を明らかとしたのは本研究が初めてである。バイオレメディエーション技術確立の為には、分解生成物の毒性評価をおこなう必要がある。分解代謝物を明らかにする事により、実際の汚染土壌に対して微生物資材を投入する安全指標を作る事に貢献する事が出来た。

Insecticide contamination, soil contamination, cultivation, wild vegetable residues, reference values, detection, and social problems The technology of pollution control and pollution control has been developed and implemented. In the past year, we have carried out research on the development of technology for the degradation of contaminated soil, such as isolation of KSF27 strain, identification of KSF27 strain, application of KSF27 strain, and exploration of new catabolite of KSF strain. This year, KSF27 strains were identified and new catabolic pathways were identified. Exploration of Water-Soluble Metabolites Using LC-Orbitrap MS, Precise Mass of Unknown Metabolite and Structure Estimation of Metabolite KSF-27 strain has a low concentration of acid and a low concentration of other metabolites. The culture solution after decomposition test was determined by LC-Orbitrap MS Results: The characteristics of six kinds of metabolites were analyzed. The MS profile of metabolites, theoretical values of base mass, ODS profile, dissolution time comparison of known metabolites, structure estimation, new catabolic pathway clarification. A report on microbial catabolic pathways in the environment is preliminary to this study. The toxicity evaluation of decomposition products is necessary for the establishment of the technology. The catabolite makes a contribution to the safety index of the input of microbial resources.

项目成果

KSF27株による新規ディルドリン分解代謝物の同定

KSF27 菌株鉴定新型狄氏剂降解代谢物

• 发表时间: 2012
• 作者: Yoshitaka Araraaki;Hideki Omiya;Makoto Yamashita;Koii;榊原 風太
• 通讯作者: 榊原 風太

LC-Orbitrap MSを用いたディルドリン分解代謝物の探索

使用 LC-Orbitrap MS 搜索狄氏剂降解的代谢物

• 发表时间: 2014
• 作者: N. Dettenrieder;Y. Aramaki;B. Wolf;C. Maichle-Mtfssmer;X. Zhao;M. Yamashita;K. Nozaki;R. Anwander;榊原風太
• 通讯作者: 榊原風太

シュードノカルジア属細菌KSF27株による、ディルドリンの新規代謝経路

假诺卡氏菌 KSF27 狄氏剂的新代谢途径

• 作者: 河野雄太;久世雅樹;滝川浩郷;榊原風太
• 通讯作者: 榊原風太

Novel metabolic pathways of dieldrin by Pseudonocardia sp. KSF27

假诺卡氏菌狄氏剂的新代谢途径。

• 发表时间: 2012
• 作者: Zhiting Tian;Jivtesh Garg;Keivan Esfarjani;Takuma Shiga;Junichiro Shiomi;Gang Chen;荒巻 吉孝・Zhao Xiaoxi・山下 誠・野崎 京子;榊原 風太
• 通讯作者: 榊原 風太