Development of Resource Recovery and Environmental Clean-up System By Highly Active Iron-Oxidizing Bacteria

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K11696
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 竹内 文章 岡山大学, 教育学研究科, 非常勤研究員 (90294446)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 彰彦 岡山大学, 教育学研究科, 教授 (10263617)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 鉄酸化細菌 / 高活性株 / 資源回収 / 環境浄化 / 生化学的解析 / 電気培養 / シュベルトマナイト / 固定化利用

Outline of Annual Research Achievements

鉄酸化細菌 Acidithiobacillus ferrooxidans は，バクテリアリーチングや環境浄化などに利用できる。本研究で扱った高活性鉄酸化細菌として，銅リーチング活性すなわち銅鉱石等に対して銅の溶出が著しく高い A. ferrooxidans D3-2 株は，バクテリアリーチングの高効率化に活用できる。また，高度水銀耐性で，無機及び有機水銀から金属水銀として還元気化する非常高い活性を持つ A. ferrooxidans MON-1 株及び A. ferrooxidans FT 株は，水銀を含有する廃液，地下水及び土壌から水銀除去できることを確認した。鉄酸化細菌は，独立栄養細菌で高価な栄養源は不要であるが増殖が遅いために，独自で開発した高濃度電気培養装置を用いて，これらの高活性株と鉄酸化細菌の標準株を培養し得られた菌液，洗浄細胞，精製酵素 Cytochrome c oxidase 等を用いて，鉄酸化活性，リーチング活性，金属水銀（Hg0）気化活性等の諸性質について比較し，高活性株は，資源回収及び環境浄化に係わる諸活性が高いことを理論つける解明を行った。また，固定化微生物による実用化を提案した。特に，密閉環境で水銀含有した廃液あるいは汚染土壌から，MON-1 ，FT株を用いて水銀を金属水銀として気化後，トラップ剤で回収を行う技術の利用指針による公表を進めている。
さらに，本高濃度電気培養装置を用いて，様々な物質に対する耐性株・有能株の育種，pH，温度，培地組成等の条件を変えて培養することで特異的な微生物の調製を可能にした。特に鉄酸化細菌によって生成される機能物質であるシュベルトマナイトに注目し，本装置での培養条件による高効率生産法等について検討した。また，本物質の吸着能力，脱臭能力等が優れていることと，この資材の固定化による具体的な利用技術について展開している。