水生植物と根圏細菌の共生系を活用した芳香族化合物汚染の浄化手法の開発

利用水生植物与根际细菌共生系统开发芳香族化合物污染的净化方法

• 批准号: 13F03047
• 负责人: 池 道彦
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03047/
• 关键词: 根圏浄化法; ノニルフェノール; ビスフェノール; 走化性; Rhizoremediation; Nonylphenol; Chemotaxis; Root exudates; Giant duckweed

水生植物と根圏微生物の共生メカニズムの解明とその芳香族化合物汚染の浄化への応用を目的として、下記の２点について検討を進めた。（１）様々な芳香族化合物汚染への根圏浄化法適用の可能性の検討：ノニルフェノール（NP）及びビスフェノールF（BPF）への根圏浄化法適用を試みた。環境水に3 mg/LのNPを添加し、ウキクサ（Spirodela polyrhiza）を栽培したところ、ウキクサを栽培しなかった実験系では6日間で20%のNPが除去されたのに対し、ウキクサを栽培した実験系において65%のNPを除去することに成功した。この実験系より単離された細菌PW1、PW3、及びPR1は、いずれも好気条件下でNPを分解し増殖するNP資化細菌であった。また、BPFを用いて同様の検討を行ったところ、初期に添加した10mg/LのBPFのうち75%が除去され、この実験系からBPF分解菌として10菌株を取得することができた。（２）ウキクサの根分泌物の化学的特徴付けと根分泌物への根圏微生物の誘引： ウキクサの根分泌物を回収し分析したところ、有機酸としてはクエン酸、リンゴ酸、ピルビン酸、コハク酸が、糖類としてはグルコース、キシロースが、アミノ酸としては、セリン、ロイシンが多く含まれることが明らかとなった。ウキクサ根圏より単離されたアルキルフェノール分解細菌OMI株の走化性試験を行ったところ、OMI株はロイシン及びセリンに特に強く誘引されることが示された。これらの結果より、ウキクサの根分泌物に含まれるロイシンおよびセリンが、根圏への芳香族化合物分解細菌の集積に強く関与することが示唆された。

研究了以下两个点，目的是阐明水生植物和根际微生物之间共生的机制及其在纯化芳香族化合物中的应用。 （1）检查将根际纯化施加到各种芳香族化合物中的可能性：我们试图将根际纯化应用于北苯酚（NP）和双酚F（BPF）。当将3 mg/L的NP添加到环境水中并培养鸭质（Spirodela polyrhiza）时，在6天内未培养了鸭蛋的实验系统中除去了20％的NP，而NP的NP中有65％的NP在培养了Duckweed的实验系统中成功地去除了NP。从该实验系统中分离出的细菌PW1，PW3和PR1都是NP疗法的细菌，可在有氧条件下降解和生长NP。此外，当使用BPF进行了类似的研究时，去除了早期阶段中添加的10 mg/L BPF中的75％，并从该实验系统中获得10株BPF，作为BPF降低细菌。 （2）鸭质中根部分泌的化学表征以及根际微生物对根部分泌的吸引力：鸭质中根部分泌的恢复和分析表明，有机酸包括柠檬酸，苹果酸，丙酮酸和琥珀酸，糖包括葡萄糖和Xylose和xylose和Xylose，以及氨基酸包括丝氨酸和葡萄糖。对降解烷基苯酚的细菌OMI菌株进行了趋化研究，从鸭藻的根际分离出，表明OMI菌株被亮氨酸和丝氨酸尤其吸引。这些结果表明，鸭质根部分泌物中包含的亮氨酸和丝氨酸与根际中芳香族化合物降解细菌的积累非常重要。

项目成果

Chemotaxis Responses of Four Degrading-Rhizobacteria using A Simplified Capillary Assay Method

使用简化的毛细管测定方法观察四种降解根际细菌的趋化反应

• 发表时间: 2013
• 作者: Risky Ayu Kristanti;Masashi Kuroda;Tadashi Toyama;Kazuhiro Mori;Michihiko Ike
• 通讯作者: Michihiko Ike

Role of chemotaxis for colonization on Spirodela polyrhiza roots by Sphingomonas fulginis strain OMI

鞘氨醇单胞菌 OMI 菌株在紫背藻根上定殖的趋化作用

• 发表时间: 2014
• 作者: R. A. Kristanti;M. Kuroda;M. Ike
• 通讯作者: M. Ike

Chemotaxis Response of Sphingobium fulginis strain OMI towards Compounds Typical of Duckweed Root Exudates

富吉尼鞘氨醇菌株 OMI 对浮萍根分泌物典型化合物的趋化反应

• 发表时间: 2014
• 作者: Risky Ayu KristantL Masashi Kuroda;Michihiko Ike
• 通讯作者: Michihiko Ike