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地球环境学 / 第 3 回

炭素循環の応用:バイオレメディエーションと環境DNA解析

碳循环应用:生物修复与环境DNA分析
地球环境学 🔑 難易度 ★★★ 📌 bioremediation・microorganism・eDNA
🎯

本講のポイント本课重点

物理的浄化法は処理時間が短いが、汚染物を完全に分解しない場合がある。物理净化法处理时间短,但有时不能完全分解污染物。
バイオレメディエーションは微生物の分解能力を使って汚染物質を処理する方法。生物修复利用微生物分解能力处理污染物。
環境中の微生物は培養できないものが多く、DNAから存在・機能を読む発想が重要。环境中许多微生物难以培养,因此从DNA读取其存在和功能很重要。
eDNA/環境遺伝子解析は、土壌・水中DNAを抽出しPCRやシーケンスで群集を調べる。eDNA/环境基因分析从土壤/水中提取DNA,用PCR和测序调查群落。
❓ この回で答えたい問い / 这节要解决的问题
汚染された土壌や水を、微生物とDNA解析でどう理解・浄化するのか?
污染土壤/水如何用微生物与DNA分析理解并净化?
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講義の流れ这节课老师一步步讲了什么

🟢 緑=重要 / 绿色=重点○ 淡色=流れ / 淡色=过程💬 灰=余談 / 灰色=老师的闲话枝节
① 浄化法を比べる
物理的浄化法と微生物を使う浄化法の違いを確認した。比较物理净化法与利用微生物的净化法。
② 微生物分解
汚染物質を炭素源・エネルギー源として使う微生物が、環境中の分解を担う。能把污染物作为碳源/能源的微生物负责环境分解。
③ 条件を整える
酸素、栄養塩、水分、温度などを整えると微生物分解が進む。调节氧气、营养盐、水分、温度等可促进微生物分解。
④ 培養できない問題
環境微生物は培養で見えるものが一部に限られるため、DNA解析が必要になる。环境微生物可培养的只是一部分,因此需要DNA分析。
⑤ 環境DNAを読む
土壌や水からDNAを抽出し、PCR・シーケンスで微生物群集を調べる。从土壤或水中提取DNA,用PCR/测序调查微生物群落。
⑥ 汚染評価へ
どの微生物が増えたか、分解遺伝子があるかを見ることで浄化の状態を評価できる。通过看哪些微生物增多、是否有分解基因来评价净化状态。
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知識マップ知识图谱(先看这张抓全局)

微生物で浄化する用微生物净化
汚染物污染物
有機汚染有机污染
土壌・地下水土壤/地下水
微生物微生物
分解分解
炭素源利用利用碳源
条件条件
酸素氧气
栄養塩营养盐
温度温度
DNA解析DNA分析
抽出提取
PCRPCR
シーケンス测序
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汚染現場を微生物で読む用微生物读取污染现场

① 汚染物を確認
何がどこにあるかを見る。先确认污染物是什么、在哪里。
② 分解できる微生物を探す
現場の微生物群集を調べる。调查现场微生物群落。
③ 条件を調整
分解が進む環境を作る。创造促进分解的环境。
④ DNAで評価
分解菌・遺伝子の変化を見る。用DNA观察分解菌/基因变化。
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解説详细讲解

バイオレメディエーション 生物修复

バイオレメディエーションは、微生物の代謝を利用して汚染物質を分解・無害化する方法である。現場の微生物を活かす場合も、条件を整えて分解を促す場合もある。生物修复利用微生物代谢分解或无害化污染物。可以利用现场微生物,也可以调节条件促进分解。

基礎問題基础理解题(这些懂了就过关)

基礎バイオレメディエーションとは?什么是生物修复?
微生物の働きで汚染物質を分解・浄化する方法。利用微生物作用分解和净化污染物的方法。
🚀

発展問題进阶题

発展なぜ環境DNA解析が必要か?为什么需要环境DNA分析?
環境微生物の多くは培養で見えないため、DNAを直接読む方が群集全体を把握しやすいから。因为许多环境微生物不能培养,直接读取DNA更容易把握群落整体。
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