Screening for novel siderophores and their application to nickel recovery from plating industry wastewater

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• 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、以下の検討を行った。
(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
(1)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を単離し16S rDNA解析を行った結果、取得した菌株はDelftia tsuruhatensisおよびDelftia acidovoransとの相同性が高いことが分かった。
(2)シデロフォアの生産に適した培地成分の検討を行い、当初の条件と比較するとシデロフォアの生産量を約４倍に増やすことができた。また、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行い、得られたシデロフォア活性画分をLC-MS分析したところ、分子量1250～1330の化合物が複数含まれており、さらなる精製操作が必要と考えられたが、これまでに報告のあるDelftia acidovorans由来のシデロフォアの分子量(1032)とはいずれも異なり、新規なシデロフォアである可能性が示唆された。
(3)粗抽出したシデロフォアを疎水性の担体に吸着させたものを作製し、ニッケル回収の検討を行ったが、吸着させたシデロフォア量から予想される量よりも、実際に回収されたニッケルの量が少ない結果となった。そのため今後は、取得したシデロフォアの構造解析とその情報を元に化学的な結合による固定化法を検討する必要があると考えられた。
(4)粗抽出したシデロフォアを用いてメッキ工場の実排水からのニッケル回収を行った結果、添加したシデロフォア量と同程度のニッケルが回収できた。