植物の重金属イオン補足分子の分子科学的研究に関する研究

• Project/Area Number: 19651088
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Living organism molecular science
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 上田 実 Tohoku University, 大学院・理学研究科, 教授 (60265931)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2008: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: カシワ / ドングリ / シデロフォア / ファイトレメディエーション

Research Abstract

植物を利用した重金属イオン捕捉による環境浄化(ファイトレメディエーション)が注目されている。しかし、ファイトレメディエーションの分子的実体が解明された例は少なく、その分子基盤の解明が望まれている。カシワのドングリには、構造未知の重金属イオン捕捉分子acornic acidが含まれていると報告された。これは、各種の重金属イオンと共にウラニウムを効率的に捕捉する活性があるとされ、応用的側面からも非常に興味深い。我々は、主として北海道でカシワドングリを大量に採集し、これに含まれる重金属イオン捕捉分子の探索研究を行った。探索の指針として、検出・定量方法が豊富な3価鉄イオン捕捉活性(シデロフォア活性)を指標とすることにした。種々検討の結果、タイロンによるFe^<3+>イオン捕捉活性を指標として再現性の良い検定法を確立し、抽出液の分離条件を検討した。しかし、ポリマー系充填剤、ゲル濾過、逆層ODS系など数種のクロマト充填剤による分離を検討したが、いずれの充填剤を用いた場合にも、活性は特定の画分に集中せず、分散する傾向が見られた。これは、植物成分であるポリフェノール類に典型的な挙動と考えられた。また、分離の過程で、目的分子は、既知のシデロフォア類とは全く異なるイオン捕捉活性を示すことが明らかになった。捕捉イオン量から推定して、目的分子は非化学量論的にイオンを吸着していると考えられた。その特異な捕捉機構も興味深い。(604文字)