diの効率的な生分解

Scientific Reports volume 12、記事番号: 15262 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

フタル酸ジ-2-エチルヘキシル (DEHP) 分解菌株 LMB-7 が電子機器廃棄物の土壌から単離されました。 その生物物理学的/生化学的特徴と 16S rRNA 遺伝子分析により、この株は Nocardia asteroides と同定されました。 DEHP分解に最適なpHと最適温度はそれぞれ8.0と30℃で、初期濃度400mg/Lで24時間培養した後のDEHP除去率は97.11%に達した。 分解中間体としてフタル酸ジブチル、フタル酸モノ-2-エチルヘキシル、2-エチルヘキサノールが同定され、LMB-7株によりDEHPが完全に分解されたことが確認できた。 我々の知る限り、これはノカルディア・アステロイドの株によるDEHP分解の新たな報告であり、その速度はこれまでに報告されているものよりも高い。 この発見は、環境から DEHP を除去するための新しい方法を提供します。

フタル酸エステル (PAE) は、プラスチック製品の機械的特性 (柔軟性、伸張性、耐久性) を向上させる可塑剤として主に使用される耐火性有機化合物の一種です。 食品包装材や家庭用品、医療用品などの軟質プラスチック製品は私たちの日常生活に広く使われています。 フタル酸エステルは、弱いエストロゲン様性の環境汚染物質と考えられています。 Jobling et al.の初期濃度

1 は、フタル酸ベンジルブチル (BBP) もフタル酸ジ-n-ブチル (DBP) も内因性エストロゲンの存在下ではアンタゴニストとして作用できず、それらの全体的な効果は累積的であることを示しました。 さまざまなフタル酸エステルの中でも、フタル酸ジ-(2-エチルヘキシル) (DEHP) は、ポリ塩化ビニル (PVC) を柔らかく柔軟にする重要な添加剤として機能するため、中国で最も広く使用されているフタル酸エステルの 1 つです。 しかし、DEHP は環境中に容易に放出され、DEHP を含む消費者製品は、直接接触したり使用したりすることで人体に暴露される可能性があります。 高濃度の DEHP への曝露は、実験動物、特に雄の動物において、癌、肝障害、先天異常、生殖器系の変化などの幅広い悪影響を引き起こすことが示されています 2,3。 プラスチックマルチフィルムを野菜栽培に適用すると、DEHP が植物に取り込まれ、人間の食物連鎖に侵入するようになったことが報告されています 4,5。

自然界では、フタル酸エステルは環境汚染物質であり、簡単には分解されません。 微生物による DEHP の分解は、DEHP を水生および陸上系から除去する最も効果的な手段であり、汚染された環境、特に温室土壌を修復するための最も有望なプロセスです。 DEHP 分解能力を持つ多数の異なる微生物がこれまでに報告されており、Microbacterium sp. に属します。 アグロミセス属ゴルドニア・アルカニボランス、ロドコッカス・ピリジニボランス6、7、8、9。 しかし、これらの微生物のほとんどは DEHP を唯一の炭素源として使用できません。 多くの微生物がフタル酸エステルを分解できると報告されていますが、アルキル鎖の長さが長くなり、アルキル分岐鎖が存在するにつれて分解速度は低下しました10。 側鎖が長い DEHP は、フタル酸エステル類の中で最も利用が難しいものの 11 です。

ノカルディア属のメンバーは土壌に広く分布しています。 Nocardia spp. に関する報告はほとんどありません。 原油を分解する能力に関するいくつかの報告を含む、環境汚染物質を分解することができます12、13、14。 さらに、Shetty と Shetty15 は、ノカルジア ヒドロカーボンオキシダンス NCIM 2386 によるフェノールの分解経路を特定しました。 Nocardia sp. が存在することを示しました。 フェノールを効率的に石化できる16。 しかし、現在までに、Nocardia spp.17 におけるフタル酸エステル類の生分解の可能性に関する報告が 1 件あります。

この研究では、DEHP を効率的に分解できる新規細菌株 LMB-7 が単離され、特徴付けられました。 DEHP 分解の最適条件が決定され、液体媒体中での分解速度論が調査されました。 さらに、DEHP の分解経路は、ガスクロマトグラフィー質量分析 (GC-MS) によって同定された中間代謝産物に基づいて解明されました。 したがって、この研究で分離された LMB-7 株は、環境から DEHP を除去するために使用でき、環境ガバナンスのための新しいツールを提供します。