2022 Fiscal Year Annual Research Report
Mn(II)酵素活性を有するバイオマンガン酸化物による多機能型金属元素回収
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20K12222
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
谷 幸則 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 教授 (10285190)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオマンガン酸化物 / レアメタル / Mn(II)酸化真菌 / 金属回収 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低濃度かつ多種類の金属元素を含有する排水の処理は環境負荷が大きく、効率の高い排水処理技術の開発が必須である。本研究は、複数の除去対象イオンを共存させた系における酵素活性BMO複合体による除去特性の詳細を調べ、多元素金属イオンに対する酵素活性BMO複合体の除去機構を明らかにし、実排水からの効率的な多元素同時回収のシステム構築を目的としている。Mn(II)酸化真菌Acremonium strictum KR21-2が形成した酵素活性バイオマンガン酸化物複合体(以下、活性BMO）を、Mn(II)/Co(II)/Ni(II)三成分系(pH 7.0)で処理したところ、asbolane鉱の形成が認められ、有意な量のNi(II)がMn(II)とCo(II)とともに不溶化回収できることを示した。また、V(V), Mo(IV), W(IV)のオキソ酸元素類を活性BMOによりMn酸化物相を形成させながら回収できることを明らかにした。研究機関全体を通じて、①Ba(II)イオン共存下でBMO相を形成させた場合、Ba(II)が非可逆的に収着することで、より強く規定された層状構造が生じること、②Co(II)を共存させた系では、Coを含有したMn酸化物鉱物の一種であるasbolane鉱が形成すること、③Ni(II)共存系においては、Ni(II)置換feitknechtite鉱の形成すること等、微生物のMn(II)酸化酵素活性による連続的なMn酸化物相形成過程における共存イオンの影響とそれによる特異的な元素取り込み機構を体系的に明らかにすることができた。
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