環境汚染物質を分解する微生物を発見

• 担当機関: （独）森林総合研究所
• 研究担当者: 山口 宗義; 高野 麻理子; 中村 雅哉
• 発行年度: 2011
• 要約: 環境汚染物質の一つであるDDTを分解する微生物を見つける手法を開発し、新たに3種類のDDT分解菌を発見しました。この手法を用いると、環境汚染物質の分解微生物を幅広く探索できます。
• 背景・ねらい: 1980年代に使用禁止となった農薬が、30年経った現在でも自然界に残留しPOPs（残留性有機汚染物質）として問題となっています。我々は、これらの汚染を微生物の機能を用いて浄化する方法を研究しています。POPsの1つであるDDTを分解する微生物を見つける新たな手法を開発しました。この手法を用いて、新たに3種類のDDT分解菌を発見しました。分離された分解菌は系統学的に大きく異なる種であったことから、この探索手法では広範囲の微生物を選別できると考えられます。また、本手法はPOPs分解微生物だけでなく、ハロゲン化合物の分解微生物の探索にも役立ちます。

成果の内容・特徴

背景と目的

1980年代に使用禁止となったディルドリンやヘプタクロルといった農薬が近年になって農地で検出され、POPs（残留性有機汚染物質）として社会問題になりました。広範囲に広がってしまったこれらの物質を除去するためには、膨大な費用がかかります。POPsを分解することができる微生物を見つけることができれば、微生物を使った環境修復技術（バイオレメディエーション）として利用できます。我々は、POPsの1つであるDDTを分解する微生物を探索するための新たな手法を開発し、その有効性を調べました。

分解菌の探索方法

POPsのほとんどが塩素化合物であることに着目し（図1）、分解の時に発生する塩素を検出する手法を検討しました。発生する塩素だけを検出したいので、邪魔な塩素を一切含まない人工的な培地を新たに作製しました。この培地中でPOPsが唯一の炭素源である状態にし、さまざまな微生物を生育させ、微生物が POPsを分解すれば、塩素が培地中に遊離します。この遊離した塩素を目印にして、POPsを分解する微生物を探索します。

3種類の菌を発見

この手法を用いて、POPsの一つであるDDTを分解できる微生物を探索したところ、3種類のDDTを分解できる微生物を発見しました（図2）。これらの微生物により、DDTは2週間で約60%分解されました。また、これらの微生物の遺伝子を調べると、それぞれSinorhizobium属、Arthrobacter属、Serratia属に属する微生物であることがわかりました。
分離された分解菌の分子系統学的な位置づけを調べたところ（図3）、3種の微生物は既に知られているDDT分解菌とは異なるものでした。また、それぞれかけ離れた種であり、偏った種の微生物が選択的に分離されていないことから、この手法によって広範囲の微生物を検索することができると考えられます。
本研究で開発した手法は、未知のPOPs分解微生物の探索だけでなく、ハロゲン化合物を対象とした分解微生物の探索にも利用できます。

• カテゴリ: 病害虫 農薬