Exploring enzymes that contribute the biodegradation of biodegradable plastics in agricultural soils

探索有助于农业土壤中生物降解塑料生物降解的酶

• 批准号: 22K05945
• 负责人: 山下 結香
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05945/
• 关键词: 生分解性プラスチック分解酵素; 畑土壌; 土壌微生物; サブトラクション法; メタトランスクリプトーム; 農業用生分解性プラスチック製マルチフィルム

畑作で使う生分解性プラスチック（生プラ）製マルチフィルムは、使用後土壌に鋤きこむと完全分解される省力化とゴミ削減効果が高い資材だが、分解速度が土壌によって大きく異なることが課題である。生プラを構成するポリエステル（ポリマー）は、主に畑土壌中の微生物が生産する酵素によってモノマーまで分解され、資化される。しかし、その分解速度は環境条件に依存する。分解の律速の一因として初期のポリマー分解過程が考えられるが、詳細は未だに明らかになっていない。本研究では、モデル実験系を用い、土壌から直接生プラ分解初期に増加する遺伝子の配列情報を得る手法の確立を目指す。本研究によって得られた酵素の情報は生プラ製マルチを導入する際に、土壌が持つ生プラ分解ポテンシャルの事前予測に貢献できると考えられる。本年度は、生プラ埋設土壌から生プラフィルム分解初期に転写量が増加するmRNAを選抜できるかどうか検証するため、モデル実験系の構築に取り組んだ。まず、使用培土の選抜を行った。タッパーに栄養条件の異なる3種類の培土を詰め、生プラの一種であるポリブチレンスクシネートアジペート（PBSA）フィルムを12週間埋設した。経時的に取り出したフィルムを画像解析し、各培土におけるフィルム分解速度を比較した。このうち最も分解が速かった土壌を使用することにした。次に、生プラフィルム分解時に転写量が増加する遺伝子として、既知の生プラ分解酵素(PCLE)の遺伝子を選択し、この酵素を分泌する真菌 (B47-9株)の培養条件、土壌への接種量や接種方法を検討し、接種の有無によってフィルムの分解に差異が生じる条件を決定した。構築したモデル実験系から経時的にフィルムおよびフィルム周辺土壌のサンプリングを実施し、核酸抽出方法の検討を行った。

The problem is to reduce the cost of raw materials and the decomposition speed of raw materials. The enzyme in the production of microorganisms in the main body of soil is decomposed and transformed. The decomposition rate depends on environmental conditions. The decomposition of the law speed is due to the initial stage of decomposition, and the decomposition process is detailed. This study is aimed at establishing the method for obtaining the information of gene allocation in the early stage of gene generation. The results of this study show that the information of enzyme is helpful to the prediction of enzyme production and decomposition. During the year, the number of mRNA expression increased in the initial stage of the decomposition of the plant, and the number of mRNA expression increased in the initial stage of the decomposition.まず、使用培土の选抜を行った。3 kinds of culture and growth conditions are different, and one kind of culture and growth conditions are different. The analysis of images and the speed of decomposition of different cultures are compared. The most important thing is to use it. The culture conditions of the fungus (strain B47-9), the inoculation amount of the soil and the inoculation method were discussed, and the conditions for the difference in the decomposition of the bacteria were determined. A Study on the Implementation of Nucleic Acid Extraction Methods in the Construction of Nucleic Acid Extraction Systems