2007-12-24

研究:門多薩假單胞菌新菌株可分解戴奧辛

中央社 2007/12/24

(中央社記者陳守國高雄縣二十四日電)國立高雄師範大學附設中學高二學生李雅廷一年前發現放入戴奧辛污染土壤中的蚯蚓全部死亡,轉向中山大學生物科學系、正修科技大學超微量中心救助,合作探討發現門多薩假單胞菌(PseudomonasmendocinaNSYSU)可分解戴奧辛,正設法了解菌株習性,也向經濟部申請專利。

國立中山大學生物科學系、正修科技大學超微量中心及李雅廷今天在正修科大召開記者會,公佈分解戴奧辛門多薩假單胞菌發現經過及初步了解的習性。中山大學生物科學技系主任劉仲康表示,這應是門多薩假單胞菌的新菌株。

李雅廷表示,她在一年級時,基礎化學課程「土壤的污染與防治」介紹台南中石化公司安順廠周邊遭受戴奧辛污染情形,造成許多生物浩劫。她對生物整治研究興趣,在老師曾鶯芳指導下,積極構思以生物去除土壤中戴奧辛。

起初以金剛蚯蚓復育作為清除戴奧辛的研究,由於污染土壤中重金屬含量與土壤條件限制,蚯蚓幾乎在兩天內全數死亡,但意外發現蚯蚓死亡後一週竟遭受其他生物分解,推測土壤中依舊有微生物生存,於是轉以微生物降解戴奧辛的研究。在國立中山大學生物科學系及正修科大超微量中心指導下共同研究,發現門多薩假單胞菌具有分解戴奧辛的奇特功能。曾鶯芳則表示,當初是想以酵素分解戴奧辛。

正修科大超微量中心主任張簡國平表示,這種分解戴奧辛菌株是在偶然機會中找到。這是本土菌種,非國外購進菌種,沒有引進外來菌種可能產生的生態破壞及微生物菌相干擾問題;菌種培養迅速,成本費用低,降解戴奧辛污染物所需時間短,降解成效顯著;常溫下可將戴奧辛及五氯酚,轉變為無害的簡單化合物,解決環境污染問題;可製成生物製劑,移除現地戴奧辛污染物;微生物復育處理過程中,不會產生有害副產物,不造成環境二次污染。

專攻門多薩假單胞菌的中山大學生物科學系研究所博士生林偉志表示,細菌在溫度高的環境成長快速,這株菌株在攝氏三十度時生長不錯,且在厭氧(缺氧)下也能存活,在汞含量百萬分之六十時還是能存活。

他表示,門多薩假單胞菌可分解戴奧辛外,也能降解溴化二苯戴奧辛、多溴二苯醚、多氯聯苯、環芳香族碳氫化合物等化學物質。

中山大學生物科學系主任劉仲康則表示,在實驗室中,門多薩假單胞菌在兩個月內分解百分之八十的戴奧辛。分解速度視戴奧辛濃度而定,濃度越高,分解越慢。

他也擔心遭戴奧辛污染的土壤如被門多薩假單胞菌分解,這類細菌數量持續增加,是否會影響土壤中其他菌落,甚至破壞土壤細菌生態,還值得進一步實驗分析。

劉仲康希望政府主管單位撥出台南市中石化公司安順廠一小塊遭戴奧辛污染的土地進行實驗,進一步了解門多薩假單胞菌的實際習性。

戴奧辛是一種「環境荷爾蒙」,被世人稱為「世紀之毒」。1998年比利時發生食品遭戴奧辛污染事件時,曾引起國際及國人對食品及周圍環境中戴奧辛類化合物的恐懼。



◆ 細菌會吃戴奧辛 解決土地污染

公視新聞/記者 孟昭權 高雄報導 2007.12.24

上個星期我們報導、由國立中山大學和正修科技大學所組成的研發團隊,今天正式公佈一項重大發現,他們找到了一種可以分解戴奧辛的細菌,而啟發這個團隊靈感的,竟然是來自一位高中生的科學展覽作業。

研發團隊找到了這個名叫門多薩假單包菌,這個菌種原來就存活在台南的中石化安順廠的土壤當中,所以這株特有的菌種,可以適應汞濃度很高,又具有鹼性的土壤,以微生物的方式處理中石化安順廠戴奧辛污染的可行性非常高。

中山大學教授劉仲康:


這一株菌將來我們把它繁殖以後,灑到廠址去做污染解決的話,它可以完全適應這個環境,這個就本來它生長的家嘛!我們把他拿出來,大量養出來再把它擺回家裡,那就沒有問題,那你從國外買一個菌來講,可以分解戴奧辛的菌你把它買來了,可是呢~它不見得耐汞,灑倒我們的廠址汞濃度這麼高,國外的菌根本受不了
,一下子就死掉了。

靈感來自高中生

然而這項重大發現的靈感,卻是來是於這位就讀高雄師大附中的李同學,剛開始李同學是以蚯蚓作為清除戴奧辛的方式,她發現蚯蚓幾乎活不過兩天,但是死掉的蚯蚓竟然被其它的生物分解。

高市大附中學生李雅廷:


覺得就是可以為中石化那邊廠的土壤污染可以進一步的作改善,感到很開心。
實驗室各項精密的測試裝備,像是這一部高解析度氣相層析儀,協助研發團隊分析重要的數據,目前已經將這項成果申請專利中,利用這項微生物分解法,預期可以節省整治戴奧辛的經費。

正修科技大學教授張簡國平:


用這種微生物的方法,那當然就可以直接在現地復育。我想這樣也比較不會破壞環境。
研發團隊希望未來可以先在中石化安順廠,找一塊土地實地進行戴奧辛分解試驗。

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找出「吃」戴奧辛菌 17歲李雅廷起的頭

【聯合報╱記者王紀青/高雄縣報導】 2007/12/25

本報日前獨家報導,中山大學與高雄正修科大聯手發現專吃戴奧辛的細菌,昨天兩校研究團隊發表研究成果,是台灣本土菌株門多薩假單胞菌株,可分解戴奧辛又耐汞;宣稱「此一重大發現是世界首例」。

更值得強調的,是這項發現是年僅十七歲的高師大附中二年級學生李雅廷起的頭,她對微生物整治土壤議題有興趣,竟「小兵立大功」。

國科會已同意補助六十萬元讓研究團隊成立生物實驗場,研究團隊將進一步找到最適合分解戴奧辛的劑量,「若能做現地實驗最好」。

李雅廷說,高一基礎化學「土壤的汙染與防治」課程中,介紹中石化台南安順廠周邊土壤遭戴奧辛汙染情形,劇毒及重金屬造成土壤及水域生物浩劫。在曾鶯芳老師指導下,她想用生物法去除土壤中的戴奧辛。

起初她用金剛蚯蚓復育作為清除戴奧辛媒介,找檢測戴奧辛最權威、擁有高階儀器的正修科大超微量中心合作;不料汙染土壤中重金屬含量與土壤條件限制,蚯蚓置入後兩天內全數死亡。

但她意外發現蚯蚓死亡一周後竟被其他生物分解,因此推測土壤中依舊有微生物存在,於是轉而研究以微生物來分解戴奧辛。

李雅廷說,她發現中山大學生物科學系發現的一株菌株可以分解五氯酚,她到中山大學找劉仲康教授,劉教授慷慨地把這株菌株分出來送給她;她帶到正修超微量中心做測試,透過中山生物所研究人員協助做厭氧等實驗,赫然發現此一菌種具有分解戴奧辛的奇特功能,「真是太開心了」。

曾鶯芳表示,李雅廷是謙虛有禮又有愛心的學生,具有研究人員「失敗沒關係,再重新來」的特質;一開始,李雅廷想利用蚯蚓所分泌的酵素來分解戴奧辛,為了去掉蚯蚓身上的寄生蟲「狗蜱」,一隻隻地幫蚯蚓洗澡,「這種軟軟滑滑的東西,小女生都很害怕,但她卻為牠們洗澡。」



◆ 高一女大發現 菌種分解戴奧辛

劉尚昀/高縣報導 中國時報 2007.12.25

高雄師範大學附屬高中學生李雅廷,在高一參與學校科學展時,發想以金剛蚯蚓復育被戴奧辛汙染的土地;雖然失敗,但轉向以微生物降解土地內的戴奧辛,意外發現門多薩假單胞菌可以生存於高汙染環境,並在兩周內分解戴奧辛,小小的發想造就生物界的大突破。

李雅廷在高一基礎化學「土壤的汙染與防治」課程中,接觸到中石化安順廠周遭戴奧辛汙染資料,開始對生物整治研究產生濃厚興趣,在老師曾鶯芳指導下,開始構思研究。

蚯蚓解毒失利 屍體分解露曙光

李雅廷原以蚯蚓作為解決戴奧辛汙染方法,沒想到蚯蚓在重金屬土壤中兩天內就全數死亡,灰心之餘,卻意外發現蚯蚓屍體一周後仍被分解,讓研究露出一線曙光;李雅廷研判土壤中有某種微生物在發揮作用,便將研究方向轉向以微生物降解戴奧辛。

李雅廷在研究過程中,求助正修科技大學超微量中心的精密儀器,解析出戴奧辛化合物,並透過國立中山大學生物科學研究所培養出菌株,共同發現Pseudomonas mendocina NSYSU(門多薩假單胞菌)具有分解戴奧辛的奇特功能。

研究團隊成員之一的林偉志指出,該研究所分離的門多薩假單胞菌菌株,置放於純戴奧辛化合物中,在兩周內可使戴奧辛濃度由百分之百解降至百分之十。

該研究發現的特點包括,該菌是從安順廠廠址土壤篩選出的菌種,並非外來菌,無引發生態破壞與干擾的問題;而且,該菌培養迅速,生產成本又低,在常溫下就可以將戴奧辛類有毒物轉化成簡單化合物,有效解決汙染問題,也不會造成二度汙染。

此種生物分解技術可說是生物界的大突破,以往只能以固化法將被戴奧辛汙染的土壤用水泥固化保存,或以焚化法銷毀,但這些方法不但成本高,且治標不治本,只能暫時避免汙染物影響人類,但有害毒物仍存在於環境內。

兩校協助研究 本土菌種成本低

此種技術未來可有效應用於高汙染土地,只需要在汙染廠址加入微生物,不需要挖掘、搬運土壤,即可消解有毒物,不只成本極低,也可以有效根治汙染;目前中山大學已將該菌申請專利,在不久的將來即可以作為商業運用。

昨日研究團隊於正修科技大學舉辦研究成果記者會,研究團隊尚包含中山大學生物科學系教授劉仲康、博士生林偉志、環境工程所所長高志明,以及正修科技大學超微量科技中心教授張簡國平。



◆ 假單胞菌 分解毒物

劉尚昀 中國時報 2007.12.25

細菌在生態系中擔任極為重要的分解者角色。缺少了分解者,生態系的大循環將無法正常運作,造成有機物之累積;再者,細菌具有相當多的代謝功能,能利用不同碳源作為其碳源及能源,因此常被用作生物復育的工具,解決環境污染問題。

過去科學研究對於Pseudomonas假單胞菌即指出可以有效降解各種類型農藥或毒物,例如DDT、馬拉硫磷等有毒物,各種不同DNA排列的的假單胞菌,可針對不同有機物產生分解功效。

研究團隊篩選中石化安順廠土壤,分離純化出一株菌株,經鑑定後與門多薩假單胞菌Pseudomonas mendocina有九十八%的相似度,因此加入中山大學英文簡稱命名為:Pseudomonas mendocina NSYSU。

該研究發現P.mendocina NSYSU利用戴奧辛作為其生長的碳源,菌珠放置在戴奧辛中,經歷四天的生長延滯期後,即開始成長,到第六天菌株數量增加三倍,戴奧辛的濃度開始趨降,到第十二天已降低到戴奧辛可偵測值以下,最後完全被菌株代謝,產生醋酸與二氧化碳等無毒代謝物。



◆ 學者:強鹼考驗門多薩菌

楊淑芬、趙家麟/台南報導 中國時報 2007.12.25

長期關心中石化安順廠汙染問題的中華醫事學院副教授黃煥彰指出,中石化汙染環境非常複雜,解決途徑也不簡單。黃煥彰表示,中石化安順廠汙染有戴奧辛、汞,成分不一,另汙染濃度也不同,有些土壤的PH值還高達十二,已是強鹼了,門多薩單胞菌是否能在這環境中生存,甚至分解戴奧辛,可能需要更精確研究。

他說,門多薩單胞菌如果跑出土壤之外,是否會對人體造成危害,這個問題也應研究,不能只想解決戴奧辛汙染,卻又造成另種傷害。

成大研究環境微生物的曾怡禎表示,世界各國都在進行分解戴奧辛研究,但目前還沒有有效結論。她說,其實土壤中存在許多細菌會分解各種毒素,但是需要非常大量才能有效運作,從實驗室到真實土地,可能還要有段時間。

台南市環保局長張皇珍表示,以生態復育方法來做土壤汙染整治,如果真的有效,站在環保單位的立場是樂觀其成的。張皇珍說,除了要注意是否有實際整治經驗與成效外,還要考量整治成本是否太大、整治時間是否很久,以及生態方式是否衍生更嚴重後遺症。

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國人飲食戴奧辛攝取量 年輕人較高

【聯合報╱記者劉惠敏/台北報導】 2008.01.31

你知道你每個月吃進多少戴奧辛嗎?第一份國人飲食戴奧辛攝取量調查出爐,調查發現,十三歲以上國人每月、每公斤攝取量在三十皮克以下,而年輕人攝取的戴奧辛含量高於年長者,主要來源則是魚類和奶類。

這是國內首度調查國人從飲食中攝取戴奧辛含量,進行調查的中山醫學大學副教授胡素婉指出,這項名為「食品汙染總膳食調查」的研究,可分析國人餐桌上食物的汙染物濃度,這次主要調查國人到底吃掉多少戴奧辛,美國早於一九六一年就已開始,全球共有十五個國家進行。

戴奧辛被稱為「世紀之毒」,不僅燃燒塑膠會產生戴奧辛,不少食物如魚類也含有戴奧辛。胡素婉於二○○三及二○○四年的不同季節,在北中南東八個採樣點的市場收集六大類食物,共找到國人常吃的食物二百四十五項,依照食譜烹調後進行分析。經過胡素婉與中台科技大學助理教授陳宛青利用「國民營養健康狀況變遷調查」,比對國人各種食物攝取量及頻率,推算出國人到底吃了多少戴奧辛。

調查顯示,十三歲以上國人每月、每公斤戴奧辛攝取量在三十皮克以下,而世界衛生組織「食品添加物聯合專家委員會(JECFA)」訂定的標準是每人每月、每公斤可容許攝取戴奧辛含量是七十皮克;調查發現,越年輕者吃掉的戴奧辛越多,可能動物性脂肪、蛋白質攝取量較高,而國人戴奧辛攝取最主要來源是魚類、奶類。

胡素婉表示,國人戴奧辛含量在安全範圍內,不需要特別恐慌,但建議有關單位應比照國外,持續做食品汙染總膳食調查,以利觀察年度的變化,評估國人戴奧辛暴露量濃度、攝取量。對此,衛生署食品衛生處處長鄭慧文表示,資源有限,新年度的預算就被刪減百分之十五,未來將會積極爭取資源,推動調查。

台大職業醫學與工業衛生研究所助理教授林宜平表示,一般食品汙染對健康的危害,是「日積月累」而來的,國人食物來源多元,因此食品汙染風險管理取向應從「農場到餐桌」,進行「總膳食調查」是國際趨勢。

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單胞菌吃戴奧辛 走不出實驗室…

【聯合報╱記者顏福江/高雄縣報導】2009.11.14

毒鴨事件引起民眾對戴奧辛汙染關切,兩年前,正修科大與中山大學合作研究,發現本土「門多薩假單胞菌」能「吃掉」戴奧辛,以為可解決世紀之毒的汙染問題,但「卡」於制度,兩年了,會吃戴奧辛的菌種還是走不出實驗室。

「盼政府放寬行政手續,讓研究真正『腳踏實地』執行。」正修科大超微量研究科技中心教授張簡國平說,實驗室中,門多薩假單胞菌兩個月內能分解百分之八十的戴奧辛;但關鍵地戶外實驗卻受阻,「難免令研究團隊有些氣餒」。

劉仲康強調,在實驗室中,門多薩假單胞菌在兩個月內能分解百分之八十戴奧辛,分解速度視戴奧辛濃度而定,濃度越高,分解越慢。

張簡國平與中山大學生物科學系教授劉仲康兩年前組成研究團隊,以中石化台南安順廠的汙染地為研究核心,發展出一種本土菌種能吃戴奧辛,兩人當年還驚訝地說:「是很勁爆的發現。」對解決國內眾多戴奧辛汙染地找到解藥。

劉仲康指出,能吃戴奧辛的菌種不只一類,團隊發現的門多薩假單胞菌是效率最高的一種,但這只是實驗室的研究,在戶外是否如實驗室內一樣「狂吃」?需政府主管單位撥出安順廠一小塊遭汙染的土地進行實驗,「可惜至今被拒門外」。

他表示,安順廠汙染嚴重,環保署嚴格控管閒雜人進出,甚至連學者都難踏入一步,環保署要求提出詳細計畫,因戴奧辛研究只是團隊研究項目的一環,考量經費等因素只能放棄。