ファイトレメディエーション
ファイトレメディエーションの標的は大きく分けて、土、水、空気である。植物利用による土壌汚染や地下水汚染の修復は、現在一部で行われている。米国では根圏の微生物との協同作用を利用した修復が実用化へ向けて実施されている。土壌・地下水汚染に関しては、石油による汚染(polyaromatic hydrocarbon(PAH)やtotal petroleum hydrocarbon(TPH))やTCE(trichloroethylene)と重金属による汚染が主な対象である。また、大気汚染浄化の主たる標的は窒素酸化物、オゾン、ダイオキシンなどである。
対象となる有害物質はカドミウム、鉛などの重金属や、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)などの大気汚染物質の他、ヒ素、リン、セレン、トリクロロエチレン、窒素化合物、環境ホルモン、またウランをはじめとする放射性物質などであり、非常に多種多様な汚染物質を吸収できる。以下に詳細を記述。
土壌中の有機水銀は、バクテリアによって無機化され還元されて金属水銀として大気中に気化・放出される。この機構を植物に導入して土壌を浄化する研究もある。バクテリア由来遺伝子である、水銀イオン還元酵素をコードしたmerAと有機水銀脱離酵素をコードしたmerBを植物で発現させて、植物を水銀耐性にし土壌を浄化する研究が進んでいる。なお、水銀を大気中に放出するのではなく、有機水銀を水銀イオンにする有機水銀脱離酵素をコードしたmerBと水銀イオンを含む重金属イオンをキレートできるタンパク質であるメタロチオネインの遺伝子をプラスチドに導入して、水銀を植物中で無毒化し貯蔵する研究も進んでいる。