アゾ染料反応性オレンジ16の生物脱色と生分解

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Iran. J. Biotechnol..2019 Sep;17(3):e1551. IJB-17-3. doi: 10.29252/ijb.1551.Epub 2019-09-01.

アゾ染料反応性オレンジ16の生物脱色と生分解

Biodecolorization and Biodegradation of Azo Dye Reactive Orange-16 by Marine sp.

Vaibhavi Chittal
Magaly Gracias
Anagha Anu
Purbasha Saha
K V Bhaskara Rao

PMID: 32195279 PMCID: PMC7080967. DOI: 10.29252/ijb.1551.

抄録

背景:

アゾ染料は、産業開発の進展に伴い、環境中に生物濃縮された外来物質です。これらは自然界に存在する有害物質であり、ヒトに対する発がん性や変異原性を有しています。

Background: Azo dyes are xenobiotic compounds that have bioaccumulated in the environment due to escalated industrial development. These are hazardous in nature, possessing carcinogenic and mutagenic effects on human beings.

研究目的:

本研究の目的は、インド・ポートブレアの堆積物から分離された海洋放線菌のアゾ色素（Reactive Orange-16）分解能を単離し、決定することであった。

Objectives: The perspective of the present study was to isolate and to determine azo dye (Reactive Orange-16) degrading potential of marine actinobacteria isolated from sediment samples of Port Blair, India.

材料と方法:

海底堆積物から色素脱色能を有する放線菌を分離した。その結果、最も高い脱色率を有する放線菌を、表現型、生化学的、分子生物学的研究の助けを借りて同定した。また、色素脱色のためのさまざまな物理化学的パラメータを最適化した。活性のある分離株による脱色の性質は、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）とフーリエ変換赤外分光法（FTIR）技術の助けを借りて決定された。さらにRO-16脱色製品の毒性は、植物毒素アッセイの助けを借りて調査した。

Material and Methods: Actinobacteria with dye decolorization potential were isolated from sea sediment samples. The actinobacterial isolate with the highest dye decolorizing percentage was identified with the help of phenotypic, biochemical and molecular studies. The different physico-chemical parameters for dye decolorization were also optimized. The nature of decolorization by the potent isolate was determined with the help of High Performance Liquid chromatography (HPLC) and Fourier Transformed Infrared spectroscopy (FTIR) techniques. Further the toxicity of RO-16 decolorized products was investigated with the help of phytotoxcity assay.

結果:

6放線菌単離株のうち、VITVAMB 1は、最も効率的なRO-16脱色特性を持っていた。それは24時間以内にRO-16（250 mg L）の85.6％を脱色した。また，VITVAMB 1は，pH8，温度35℃，塩分濃度3％，色素濃度50 mg Lで最大の脱色が認められた。

Results: Out of six actinobacterial isolates, VITVAMB 1 possessed the most efficient RO-16 decolorization property. It decolorized 85.6% of RO-16 (250 mg L) within 24hrs. Isolate VITVAMB 1 was identified to be sp. Maximum dye decolorization occurred at pH 8, temperature 35°C, 3% salt concentration and a dye concentration of 50 mg L.

結論:

sp.による脱色の性質は生分解であった。さらに、分解された色素代謝物は、純粋な色素に比べて毒性が低いことがわかった。VITVAMB 1の高い脱色能と分解生成物の毒性の低さから、VITVAMB 1は有望な色素除去システムであると考えられます。また、VITVAMB 1は海洋由来であることから、新規のアゾ染料還元酵素の魅力的な供給源となっています。

Conclusions: The nature of decolorization by sp. was biodegradation. Additionally, the degraded dye metabolites were found to be less toxic than pure dye. The high decolorization potential of VITVAMB 1 and the low toxicity of its degradation products make it a prospective dye removal system. The marine origin of VITVAMB 1 also makes it an attractive source for novel azo dye reducing enzymes.