耐酸性紅藻Galdieriaの細胞壁に学ぶ貴金属回収のための基盤研究

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05922
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分41050:環境農学関連
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 蓑田 歩 筑波大学, 生命環境系, 助教 (10597280)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: バイオソープション / 藻類 / 貴金属 / シングルセル分析 / ICP-MS / XAFS / 微生物

研究成果の概要

金属廃液中に含まれる低濃度の貴金属の回収を安価で選択的に高効率で低濃度の貴金属を回収可能な方法が望まれている。そこで、私達は、これまでに金属廃液から貴金属の選択的かつ高効率な回収を報告している、単細胞性紅藻Galdieria sulphurariaの貴金属回収メカニズムについて研究を行った。

XAFS分析により、内圏錯体の形成がその選択的かつ高効率の回収に重要であること、形成された内圏錯体の安定性により吸着や溶解が決まることを明らかにした。さらに、scICP-MS分析により、金属錯体が相互作用する細胞残基が変化することにより、貴金属を吸着する細胞集団の挙動に変化が生じることをみいだした。

自由記述の分野

植物生理学、微生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、現在、経済的、環境保全の観点からリサイクルが必要とされる低濃度の貴金属の回収に貢献する。

さらに、バイオソープションの研究分野において従来の研究とは異なる新しい局面を切り開いた。バイオソープションは、生物学、環境科学などの基礎研究において古くから研究が行われ、実社会でも広く利用されるいる現象である一方で、これまでの研究はバルクデータの分析に留まっていた。本研究は、シングルセルICP-MSを利用して、バイオソープションにおける化学反応の変化が細胞集団の挙動の変化を引き起こすことを明らかにした。