微生物由来の水酸化鉄が有害元素の環境挙動に与える影響の評価

• 研究課題/領域番号: 15H06903
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 菊池 早希子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 次世代海洋資源調査技術研究開発プロジェクトチーム, ポストドクトラル研究員 (50758852)
• 研究期間 (年度): 2015-08-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ferrihydrite / biogenic ferrihydrite / 水酸化鉄 / 吸着 / 鉄酸化菌 / 微量元素

研究成果の概要

本研究では、微生物由来の水酸化鉄（BIOS）へのセシウムおよびセレンの吸着能を無機水酸化鉄と比較した。吸着実験の結果、陽イオンであるセシウムのBIOSへの吸着は無機水酸化鉄より増加したのに対し、陰イオンであるセレンの吸着は無機水酸化鉄より減少した。このような対照的な吸着量の変化は、主にBIOSと無機水酸化鉄の表面電荷の違いによって生まれることが明らかになった。一方で、BIOSへのセレン酸の吸着能の低下は亜セレン酸より顕著であり、これらはBIOSへの吸着様式の違いにより生じることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Comparative Analysis of Microbial Communities in Iron-Dominated Flocculent Mats in Deep Sea Hydrothermal Environments (2016)
  • 著者名/発表者名: Makita, H., Kikuchi, S., Mitsunobu, S., Takaki, Y., Yamanaka, T., Toki, T., Noguchi, T., Nakamura, K., Abe, M., Hirai, M., Yamamoto, M., Uematsu, K., Miyazaki, J., Nunoura, T., Takahashi, Y., and Takai, K.
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 巻: 82 号: 19 ページ: 5741-5755
  • DOI: 10.1128/aem.01151-16
  • NAID: 120006383301
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Limited reduction of ferrihydrite encrusted by goethite in freshwater sediment (2016)
  • 著者名/発表者名: S Kikuchi, H Makita, U Konno, F Shiraishi, A Ijiri, K Takai, M Maeda, Y Takahashi
  • 雑誌名: Geobiology 巻: 14 号: 4 ページ: 276-292
  • DOI: 10.1111/gbi.12181
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 天然の水酸化鉄へのセシウムおよびセレンの吸着： 合成水酸化鉄との比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 菊池早希子、柏原輝彦、高橋嘉夫
  • 学会等名: 2016年度日本地球化学会年会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス（大阪府大阪市住吉区）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Limited reduction of ferrihydrite encrusted by goethite in freshwater sediment (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakiko Kikuchi, Hiroko Makita, Uta Konno, Fumito Shiraishi, Ken Takai, Yoshio Takahashi
  • 学会等名: Goldschmidt 2016
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-06-27
  • 国際学会
• [学会発表] 微生物由来の水酸化鉄へのセレンおよびセシウムの吸着： 無機水酸化鉄との吸着特性の比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 菊池早希子、柏原輝彦、高橋嘉夫
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2016年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2016-05-23
• [学会発表] Difference of trace elements adsorption between Fe (oxyhydr)oxides and Fe (oxyhydr)oxides-bacteria composites (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakiko Kikuchi, Teruhiko Kashiwabara, Yoshio Takahashi
  • 学会等名: International workshops on marine manganese minerals
  • 発表場所: 高知大学（高知県高知市）
  • 年月日: 2016-03-18
  • 国際学会
• [学会発表] 二次鉱物の被膜による微生物生成水酸化鉄の生物利用性の低下 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菊池早希子，牧田寛子，白石史人，今野祐多，高橋嘉夫
  • 学会等名: 日本地球化学会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-09-16