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ヒ素メチル基転移酵素を使ったメチル化反応による無機ヒ素の無毒化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00589
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境負荷低減
研究機関宮崎大学

研究代表者

宮武 宗利  宮崎大学, 工学部, 助教 (40315354)

研究分担者 塩盛 弘一郎  宮崎大学, 工学部, 教授 (80235506)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードヒ素の無毒化 / 酵素の固定化 / 環境技術 / 酵素工学 / 環境負荷低減 / 無毒化 / 酵素
研究成果の概要

本研究では、微生物の機能を利用した無機ヒ素のメチル化によるヒ素の無毒化をより効率的に進めることを目的として、組換え体大腸菌でヒ素メチル基転移酵素を発現させ、抽出した酵素を使って無機ヒ素のメチル化について検討した。さらに、酵素活性を維持しながら連続してメチル化を行えるように、酵素を固定化したマイクロカプセルを使って、無機ヒ素のメチル化を行った。その結果、無機ヒ素を毒性に低いメチル化有機ヒ素に変換することができた。今後、マイクロカプセルに酵素を固定化するときの調製条件を検討することにより、さらに酵素活性の残存率を上げることができ、メチル化有機ヒ素化合物の割合を増やすことができると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有毒な無機ヒ素の処理方法として、早急に実用化が求められているのが無機ヒ素のメチル化による無毒化処理法である。しかし、現在まで実用化に至っていない。その理由として、無機ヒ素のメチル化効率の低さとコストの高さが挙げられる。
本研究によって、直接ヒ素メチル基転移酵素を使ってメチル化反応を行うことで、メチル化有機ヒ素への変換効率を向上させることができる。さらに、無機ヒ素のメチル化反応が高効率で連続して行えることができれば、メチル化効率やコスト面からも有用な技術であることは明らかである。この技術を無毒化プロセスへ応用することで、無機ヒ素の無毒化処理法の実用化に繋がっていく。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] 酸化水酸化鉄微粒子を内包したポリアクリルアミドクライオゲルによるヒ素(V)のカラム連続吸着特性2019

    • 著者名/発表者名
      市側大稀, 塩盛弘一郎, 大榮薫
    • 雑誌名

      科学・技術研究

      巻: 8 ページ: 43-50

    • NAID

      130007687551

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arsenic-methylation and arsenic-removal using Bordetella petrii strain KC422018

    • 著者名/発表者名
      Koshiro Takase, Jun Hirose, Haruhiko Yokoi, Munetoshi Miyatake
    • 雑誌名

      Proc. The 5th International Arsenic Symposium in MIYAZAKI

      巻: 1 ページ: 38-41

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of continuous adsorption of arsenic(V) from water with polyacrylamide cryogel column containing iron hydroxide oxide nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Daiki ICHIKAWA, Koichiro SHIOMORI
    • 雑誌名

      Proc. The 5th International Arsenic Symposium in MIYAZAKI

      巻: 1 ページ: 34-35

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extraction of Cu(II) with microcapsules of cross-linked gel of poly(vinyl alcohol)/alginic acid encapsulating dispersed droplets of phenolic oxime extractant2018

    • 著者名/発表者名
      Akiho KUWAHATA, Nov Irmawati INDA, Koichiro SHIOMORI
    • 雑誌名

      Proc. The 5th International Arsenic Symposium in MIYAZAKI

      巻: 1 ページ: 30-33

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Kinetic Study of Copper(II) Extraction using LIX84-I Impregnated Polymeric Particles with Different Structures2018

    • 著者名/発表者名
      Nov Irmawati Inda, Masaya Fukumaru, Takashi Sana, Shiro Kiyoyama, Takayuki Takei, Masahiro Yoshida, Akira Nakajima, Koichiro Shiomori
    • 雑誌名

      Solvent Extraction Research and Development, Japan

      巻: 25 号: 1 ページ: 23-36

    • DOI

      10.15261/serdj.25.23

    • NAID

      130006733842

    • ISSN
      1341-7215, 2188-4765
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adsorptive removal of arsenic(V) from water with polyacrylamide cryogel containing iron hydroxide oxide nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Shiomori, Daiki Ichikawa, Misa Kurozumi, Yasunori Yano, Shiro Kiyoyama, Kentaro Sakai, Ashok Kumar
    • 雑誌名

      Proc. The 5th International Symposium on Aqua Science and Water Resources

      巻: - ページ: 152-157

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1.Properties of arsenic-methylating and arsenic-removing bacterium Bordetella petrii strain KC422016

    • 著者名/発表者名
      M. Miyatake and S. Hayashi
    • 雑誌名

      Resources Processing

      巻: 63 (1) ページ: 12-17

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2.Characteristics of arsenic-methylation and arsenic-removal by Bordetella petrii strain KC422016

    • 著者名/発表者名
      M. Miyatake and S. Hayashi
    • 雑誌名

      Resources Processing

      巻: 63 (1) ページ: 18-23

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] in situ可視光重合と界面縮重合の組み合わせによるα-グルコシダーゼ内包多孔質マイクロカプセルの調製と酵素活性2019

    • 著者名/発表者名
      前田倫太郎, 高瀬幸士朗, 宮武宗利, 清山史朗, 武井孝行, 吉田昌弘, 塩盛弘一郎
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Arsenic removal by cryogels containing arsenic-adsorptive fine particles2019

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Shiomori, Daiki Ichikawa, Syogo Ichikawa, Solongo Enkhzaya, Shiro Kiyoyama, Kaoru Ohe
    • 学会等名
      The 18th PBC Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Arsenic-methylation and arsenic-removal using Bordetella petrii strain KC422018

    • 著者名/発表者名
      Koshiro Takase, Jun Hirose, Haruhiko Yokoi, Munetoshi Miyatake
    • 学会等名
      5th International Arsenic Symposium in Miyazaki - Environmental Impact and Health Hazards -
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of continuous adsorption of arsenic(V) from water with polyacrylamide cryogel column containing iron hydroxide oxide nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Daiki ICHIKAWA, Koichiro SHIOMORI
    • 学会等名
      5th International Arsenic Symposium in Miyazaki - Environmental Impact and Health Hazards -
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extraction of Cu(II) with microcapsules of cross-linked gel of poly(vinyl alcohol)/alginic acid encapsulating dispersed droplets of phenolic oxime extractant2018

    • 著者名/発表者名
      Akiho KUWAHATA, Nov Irmawati INDA, Koichiro SHIOMORI
    • 学会等名
      5th International Arsenic Symposium in Miyazaki - Environmental Impact and Health Hazards -
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Arsenic Removal Performance of Multi-GSF for Arsenic-Contaminated Groundwater in Bangladesh2018

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Yano, Hiroshi Yokota, Kouichiro Shiomori, Shigeki Tomomatsu, Sachie Tsushima, Shamim Uddin, Md.Joynul Abedin Zaman, Miah M. Hussainuzzaman
    • 学会等名
      5th International Arsenic Symposium in Miyazaki - Environmental Impact and Health Hazards -
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化水酸化鉄微粒子を内包したポリアクリルアミドクライオゲルを充填したカラムによるヒ素(V)の連続吸着特性2018

    • 著者名/発表者名
      市側 大稀, 塩盛弘一郎
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] LIX84-I含浸連結球状多孔質微粒子による金属イオンの抽出特性および抽出速度2018

    • 著者名/発表者名
      大串 渉,清山 史朗,武井 孝之,吉田 昌弘,塩盛 弘一郎
    • 学会等名
      第20回化学工学会学生発表会(東広島大会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] LIX84-I内包PVA/アルギン酸架橋ゲルマイクロカプセルの調製およびCu(Ⅱ)の抽出特性2018

    • 著者名/発表者名
      桒畑 明穂,清山 史朗,武井 孝之,吉田 昌弘,塩盛 弘一郎
    • 学会等名
      第20回化学工学会学生発表会(東広島大会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Adsorptive removal of arsenic(V) from water with polyacrylamide cryogel containing iron hydroxide oxide nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Shiomori, Daiki Ichikawa, Misa Kurozumi, Yasunori Yano, Shiro Kiyoyama, Kentaro Sakai, Ashok Kumar
    • 学会等名
      The 5th International Symposium & Exhibition on Aqua Science and Water Resources
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Column adsorption of As(V) with polyacrylamide cryogel containing iron hydroxide oxide nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Ichikawa, Shiro Kiyoyama, Koichiro Shiomori
    • 学会等名
      The 21st International Solvent Extraction Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Utilization of Various Types of Microcapsules Containing LIX84-I for Cu(II) Extraction from Aqueous Solution2017

    • 著者名/発表者名
      Nov Irmawati Inda, Masaya Fukumaru, Shiro Kiyoyama, Koichiro Shiomori
    • 学会等名
      The 21st International Solvent Extraction Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モンゴル産ゼオライトの化学修飾によるヒ素および重金属の吸着除去2017

    • 著者名/発表者名
      塩盛弘一郎,ドルゴルマー ムンフバト,バヤンジャルガル オチロホヤグ
    • 学会等名
      第23回ヒ素シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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