ナノザイムを用いた農薬由来有機汚染物質の触媒分解

農業分野では農薬が使用されており、社会に大きな経済的便益をもたらす一方で、その残留物は生態系環境を介して常にヒトの健康に有害な影響を及ぼします。さらに、農薬は種類が多く、構造が複雑で生物に対する毒性も強いものが少なくありません。特異的吸着法および生分解法のいずれも、農薬残留物を有効に除去することは困難です。

フェントン反応に基づくナノザイム分解技術は、農薬の構造差や環境条件の影響を受けにくく、異なる種類の農薬を高効率に除去できます。そのため、農薬分解分野において高い応用可能性を有します。Creative Enzymes は、農薬残留物の触媒分解に用いる各種ナノザイムを提供し、ナノザイム領域におけるお客様の研究を支援します。

ナノザイムによるアトラジンの分解

• アトラジンは選択性有機除草剤であり、耕作地および荒地の除草に広く使用されています。溶脱性が高く、地表水中に残留しやすい特性があります。
• Creative Enzymes は、ユーカリ葉抽出物を用いて天然の赤色土壌から Fe ナノザイムを調製しています。その結果、天然赤色土壌を用いたグリーン合成による酵素（ナノザイム）は、アトラジン分解においてより高い有効性を示しました。

ナノザイムによる DDT の分解

• DDT（1,1,1-トリクロロ-2,2-ビス（4-クロロフェニル）エタン）は、広く使用されてきた有機系農薬です。難分解性かつ脂溶性であるため、土壌および水中に大量に残留しやすく、最終的には食物連鎖を介した生物濃縮によりヒトの健康を深刻に脅かします。
• 当社は、水熱合成により新規の Ni/Fe₃O₄ ナノザイムを作製し、有機汚染物質の分解に対する不均一系フェントン反応活性を DDT に適用しています。スーパーオキシド活性を有する Ni/Fe₃O₄ ナノザイムによる触媒分解は、未修飾の酸化鉄と比較して優れています。したがって、DDT 分解に有望な触媒です。

図1 不均一系フェントン様システムにおける難分解性 DDT の分解を促進する Ni/Fe₃O₄ ナノザイム。（Zhirun X, et al., 2017）

ナノザイムによるイミダクロプリドの分解

• イミダクロプリドは、農業分野で最も一般的に使用される有機系農薬の一つであり、水中での安定性が高く分解されにくい特性があります。
• 当社は、スーパーオキシド模倣酵素活性を有する CuFe2O4 ナノザイムを調製し、イミダクロプリド分解のための不均一系フェントン触媒として初めて適用しました。ナノザイムに基づく触媒システムは酸性条件下で良好な分解活性を示します。分解速度は生成される・OH 量に比例し、・OH がイミダクロプリドの酸化還元反応に関与していることも示唆されます。さらに、CuFe2O4 ナノザイムは安定で再利用可能であり、容易に分離できます。

Creative Enzymes は、世界中のお客様に対し、短納期・高品質のサービスを競争力のある価格で提供しています。当社の先進的な技術プラットフォームにより、お客様の研究プロセスを品質・量の両面から支援します。サービスにご関心がある場合、またはご不明点がございましたら、どうぞお気軽に お問い合わせ いただくか、オンラインでのお問い合わせ をご利用ください。