大阪大学大学院薬学研究科
Graduate school and school of pharmaceutical sciences
応用環境生物学分野(平田研究室)
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 人類は産業の発展に伴う急速な産業活動の拡大により、様々な化学物質を環境中へと放出して環境汚染を引き起こしてきました。下水および工場廃水に含まれる難分解性フェノール系の汚染物質として、内分泌かく乱物質があります。当該物質は一般的な廃水中に含まれる量が微量で環境基準が未制定であること、既存の除去技術がオゾンによる化学処理や活性炭による物理的吸着処理といった高エネルギー、高コストを要することなどから、積極的な除去は行わない場合がほとんどです。しかしながら、長期間の生物濃縮によって鳥や魚、貝類などの生殖障害や、奇形・大量死をなど生態系に影響を及ぼす可能性も示されています。そのため、廃棄物処分場浸出水や工場廃水における効果的な環境ホルモン浄化システムの開発への要求が高まっています。

1. 代表的な内分泌かく乱物質

 植物が持つ多様な物質代謝能を利用したファイトレメディエーションは省エネルギー、低コスト、二次被害が少ないなどの利点を持つため、この技術を用いれば、上述の要件を満たす非常に優れたシステムを確立することができると期待できます。私達の研究室では景観保持にも配慮し、園芸植物の中から内分泌かく乱物質除去能をもつ品種をスクリーニングしました。その結果、ポーチュラカ(Portulaca oleracea)という品種が極めて高い除去能力を持つことを発見しました(図2)。

2. Portulaca oleracea によるBPA処理

(A) Portulaca oleraceaの無菌培養の様子

(B, C) Portulaca oleraceaによりBPA水溶液を処理した際の,処理水中のBPA濃度 (B)、およびエストロゲン活性( C )の経時変化

 100 mlのBPA溶液(初期濃度50 μM)に対し,重量4 gの植物体を使用し、25℃、連続光照射下で処理。対照区は植物体を用いなかった場合。

Imai et. al. (2007) J. Biosci. Bioeng., 103, 420-426を改変し掲載。

 私達は当該植物がどのような機構で内分泌かく乱物質を分解しているのか解明を試みています。具体的には、ポーチュラカの作用によって生み出される内分泌かく乱物質の代謝産物を液体クロマトグラフィー/質量分析計(LC/MS)を用いて解析しています。代謝産物を明らかにすることができれば、その物質に毒性がないか、環境中に蓄積しないかについて検証することが可能です。また、代謝産物がわかれば、代謝反応を担う酵素を推定でき、その酵素をコードする遺伝子をクローニングすることができます。現在、私達は代謝産物の情報をもとに、代謝を担う候補遺伝子をクローニングし、そのタンパク質の機能を解析しています。


 本研究は奈良先端大学院大学 加藤晃先生、松井健史博士、関西電力株式会社 と共同で実施しています。

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