微生物を素材とする重金属吸着剤の開発と該吸着剤のミクロキャラクタリゼーション

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450393
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: 宮崎医科大学
• Principal Investigator: 中嶋 暉 宮崎医科大学, 医学部, 助教授 (10041857)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鶴田 猛彦 宮崎医科大学, 医学部, 教務職員 (40236956) ; 植田 勇人 宮崎医科大学, 医学部, 講師 (70244192)
• Keywords: トリウム / Streptomyces levoris / 銅 / Arthrobacter nicotianae / 電子スピン共鳴 / ヒドロキシラジカル / 活性酸素

Research Abstract

現在までの研究で、微生物がウランなどの重金属元素を多量に集積すること、これらの微生物による重金属元素の集積が、代謝を通して行われるのではなく、細胞表面への物理化学的吸着性が強いことを認めている。そこで、まず、微生物によるトリウムの吸着について調べた。微生物によるトリウムの吸着能は微生物の種類によって異なっており、なかでもStreptomyces levorissが、優れたトリウム吸着能を持っていることがわかった。また、該菌によるトリウム吸着は、pHの影響を受ける、吸着速度はウランのそれより遅い、微生物へのトリウムの吸着力は強く、予め吸着していたウランと置き換わって吸着するなどのことがわかった。一方、微生物による銅の吸着を調べたところ、Arthrobacter nicotianaeが優れた銅吸着能を示し、菌体1gあたりに600μmolの銅を吸着できることがわかった。該菌による銅吸着は、pHの影響を受ける、吸着速度はきわめて速い、Langmuirの吸着等温式に従うなどのことがわかった。菌体に取り込まれた銅を電子スピン共鳴法で解析したところ、該菌体中の銅は、2種の吸着サイトをもっていることがわかった。また、微生物は、重金属イオンを細胞表面の物質と結合させることにより、ヒドロキシラジカルなどの活性酸素の発生を抑制する効果があることもわかった。これらこれらの成果は、日本化学会第76春季年会(平成11年3月 横浜)及び第21回磁気共鳴医学会・第3回SFRR Japan合同学会(平成11年5月札幌)で発表の予定である。