| 研究課題/領域番号 |
16560661
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
化工物性・移動操作・単位操作
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| 研究機関 | 北九州市立大学 |
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研究代表者 |
上江洲 一也 北九州市立大学, 国際環境工学部, 助教授 (40253497)
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| 研究分担者 |
森田 洋 北九州市立大学, 国際環境工学部, 講師 (30321524)
川喜田 英孝 佐賀大学, 理工学部, 助手 (30367114)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | バイオソープション / バイオマス / 細胞壁 / 多糖の分子構造 / 糸状菌 / 金属認識機構 / アンチモン / ポリオール / 金属イオン吸着 |
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| 研究概要 |
バイオマスは、希土類金属などのレアメタルや白金族などの貴金属を回収する分離材料(バイオソルベント)としての利用が期待されている。バイオソルベントは、その種類により、イオン交換樹脂、活性炭、活性汚泥などよりも、目的とする金属イオンの吸着量が大で、安価という利点をもっている。バイオソルベントの金属吸着容量だけでなく、その金属選択性を劇的に向上させることができれば、さらに魅力的な高機能分子認識材料となる。
糸状菌の一種であるRhizopus種のうちRhizopus olgiosporus(R.oligo.)は、ランタン、コバルトおよび銅のいずれの金属種でも菌体1g当たり3.3mmolという、市販の金属回収材料と同等以上の吸着能をもつ。本研究では細胞壁中の多糖の超分子構造に由来する金属認識機構の解明に取り組み、その分子認識機構を人工高分子材料設計に応用し、新しい高選択性金属分離材料の創製を目指す。
本年度は、2価の金属である銅をR.oligo.P12の未処理菌体および細胞壁の割合を増加させた破砕菌体に吸着させ、Rhizopus属菌の銅イオンの吸着機構および吸着部位について調べた。破砕した菌体への吸着量が未処理菌体の吸着量よりも増加したことより、銅イオンの吸着においては細胞壁が多くの銅を吸着していることを確認した。次に、破砕菌体中の金属イオンを脱離し、銅イオン吸着時におけるイオン置換が起こらないようにした結果、破砕菌体と比較して吸着量が低下した。また、アミノ基あるいはカルボキシル基を修飾した破砕菌体に銅イオンを吸着させた結果、R.oligo.P12の銅イオン吸着能はほとんど変化しなかった。これらよりR.oligo.P12の吸着の大部分は、金属イオン置換によるもので、それ以外は細胞壁を構成する糖中の水酸基が金属イオンを捉えていることが明らかとなった。
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