研究課題
有毒藍藻類 (アオコ)が有する細胞外多糖類 (Extracellular Polymeric Substances; EPS)を単離し，このEPSを利用して群体形成を鍵とする高分散性のアオコ形成種ミクロキスティスの捕集除去手法の構築を目的とした。EPSおよびCa(II)イオン濃度を調整した培養液にてミクロキスティスを培養することで，群体形成と群体サイズが増大することを見出した (H27年度)。この成果を基にEPSの表面特性や群体形成に及ぼすカチオン種の影響，群体サイズと浮揚性との関係について検討した。EPSの官能基を調べるためFT-IR測定を行った結果，EPS中にカルボキシ基が存在することがわかった。水溶液中，正電荷を帯びたCa(II)イオンと負電荷を帯びたカルボキシ基の架橋効果が群体形成に寄与したと推察された。また，ミクロキスティスの群体形成には高濃度のCa(II)イオン濃度条件 (1000 mg/L)が必要であったが，Ca(II)イオンおよびMg(II)イオンを同時添加 (250 mg/L)することでも群体形成が確認された。Mg(II)イオンにはCa(II)イオンの吸収と排出を促す効果があり，これによりタンパク質などの代謝物の分泌が活性化され，タンパク質中のカルボキシ基とカチオンが相互作用することで群体が形成したと考えられる。さらに，実湖沼のアオコを用い，EPSとCa(II)イオン濃度を調整した水溶液にて浮揚性を調べたところ，相対浮揚率はControl系と比較しておよそ1.3倍増大し，アオコの群体サイズも拡大していることがわかった。従って，EPSおよびCa(II)イオン濃度を調整することで，アオコの群体サイズのみならず浮揚性をも制御できる可能性を見出した。これらの結果は，効率的にアオコを水面に捕集し，除去することができる新たな処理法の構築に寄与できると考えられる。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)
Environmental Engineering Science
巻: 34 ページ: 149-157
10.1089/ees.2016.0135
Limnology
巻: 18 ページ: 111-119
10.1007/s10201-016-0494-7
Water, Air, & Soil Pollution
巻: 228 ページ: -
10.1007/s11270-017-3343-3
Environmental Science and Pollution Research
巻: 24 ページ: 8210-8218
10.1007/s11356-017-8503-x
http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb15/index.html
