2016 Fiscal Year Research-status Report
微生物が生産する新規キレート剤を利用したメッキ排水からの有用金属回収法の開発
| Project/Area Number |
15K05590
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
|---|
Principal Investigator |
篠崎 由紀子 富山高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (60727113)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
袋布 昌幹 富山高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (50270244)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | シデロフォア / 微生物 / キレート / メッキ排水 / ニッケル / 金属回収 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、微生物が生産するキレート剤（シデロフォア）を利用したメッキ排水からの有用金属回収法の開発を目的として、以下の検討を行っている。
(1)新規シデロフォアの取得と基本特性の解析 (2)シデロフォアの効率的な生産および抽出・精製条件の検討 (3)シデロフォア固定化担体の作製 (4)メッキ工場の実排水からの金属回収
H27年度に(1)に関して、水溶液中のニッケルイオンの回収に利用可能なシデロフォアを生産する菌株の取得に成功した。H28年度は、(2)に関してシデロフォアの生産に適した培地成分の検討をH27年度に引き続き行った。また、シデロフォアの抽出条件として、疎水性カラムを用いた方法と、一般的な溶媒抽出法を検討したところ、疎水性カラムの方がシデロフォアの抽出率が高いことが分かった。また現在は、キレート担体等を用いたシデロフォアの精製条件の検討を行っている。「(4) メッキ工場の実排水からの金属回収」に関しては、最適条件で得られた培養液 500 mL分を遠心分離した後の上清より、疎水性カラムにて粗抽出したシデロフォアを用い、一般的な無電解ニッケルメッキ廃液からのニッケル回収の予備検討を行ったところ、0.25 mLの廃液から約1 mgのニッケルが回収できた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「(1)新規シデロフォアの取得と基本特性の解析」については、H28年度に取得した菌株の遺伝子解析を行った結果、取得した菌株の16S rRNA遺伝子はDelftia tsuruhatensisとの相同性が高いことが分かった。
「(2)シデロフォアの効率的な生産条件」については、昨年度は適した炭素源の検討を行い、今年度は炭素源濃度とリン酸カリウム濃度について検討を行った。その結果、培地中のリン酸カリウム濃度1.0 g / 100 mLの時、炭素源としてコハク酸を1.0 g / 100 mL添加した時、培養3～4日目に培養上清中のシデロフォア濃度が最も高くなり、推定シデロフォア濃度は約73 µMであった。(2)の「シデロフォアの精製」に関しては、予算の前倒し申請を行い必要な精製装置を購入し、現在条件検討を行っている。
「(3) シデロフォア固定化担体の作製」については、今後、精製したシデロフォアを用いて検討を行う。
「(4) メッキ工場の実排水からの金属回収」に関しては、上記の最適条件で得られた培養液 500 mL分を遠心分離した後の上清より、疎水性カラムにて粗抽出したシデロフォアを用い、無電解ニッケルメッキ廃液からのニッケル回収の予備検討を行ったところ、0.25 mLの廃液から約1 mgのニッケルが回収できた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
「(2) シデロフォアの効率的な生産および抽出・精製条件の検討」については、H28年度に購入した装置を用い、各種カラムクロマトグラフィーによるシデロフォアの精製を引き続き行う予定である。
「(3) シデロフォア固定化担体の作製」については、(2)で精製したシデロフォアを用いて、材質や形状の異なる様々な担体への固定化の検討を行う。「(4) メッキ工場の実排水からの金属回収」に関して予備検討の結果、粗精製のシデロフォアを用い、ニッケルイオンの回収が可能であることが分かったため、今後は精製したシデロフォアを用いてより詳細な条件検討を行う。
|
| Causes of Carryover |
（１）廃液処理費を計上していたが、まだ処理の依頼が必要になる程の廃液が出ていないため。
（２）金属の分析を行う予定でICP-AES分析用のガスと標準液を計上していたが、今年度の実験の進捗状況により、金属の分析はニッケルのみを比色定量法で行ったため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
（１）金属廃液の処理費用として用いる。
（２）ICP-AES分析用のガスと標準液を購入し、各種金属の分析のために用いる。
|
