バクテリア活動の指標としての希土類元素パターン:原子レベルから古環境解析まで

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19340168
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 高橋 嘉夫 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10304396)
• 研究分担者: 狩野 彰弘 九州大学, 大学院・比較社会文化研究院, 教授 (60231263)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: バクテリア / 希土類元素 / 吸着 / 細胞壁 / バイオフィルム / リン酸基 / カルボキシル基 / 広域X線吸収微細構造

研究概要

様々なバクテリア細胞表面への吸着のREE分配パターンには特異な重希土類(HREE)の濃集がみられ、これはEXAFS法によりは多座のリン酸サイトとの錯生成によることが明らかになった。また(リン酸サイト)/(カルボキシル基)比はpHと共に減少し、[REE]/[バクテリア]比の増大と共にカルボキシル基の寄与が増加した。HREEの濃集は天然のバイオフィルムやバクテリア由来の水酸化鉄にも見られると共に、同様の特徴が先カンブリア時代の縞状鉄鉱床(BIF)にも見られ、REEパターンがバクテリア活動の指標となることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] μ-XANES evidence for reduction of Sb(V) to Sb(III) in soil formed in Sb mine tailing (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Mitsunobu, Y. Takahashi, Y. Terada
  • 雑誌名: Environ. Sci. Technol (in press)
• [雑誌論文] EXAFS study on the cause of enrichment of heavy REEs on bacterial cell surfaces (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, M. Yamamoto, Y. Yamamoto, K. Tanaka
  • 雑誌名: Geochim. Cosmochim. Acta (in press)
• [雑誌論文] Systematic change in relative stabilities of REE-humic complexes at various metal loading levels (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, Y. Takahashi, H. Shimizu
  • 雑誌名: Geochem. J 44 ページ: 39-63
• [雑誌論文] Interaction of synthetic sulphate green rust with antimony(V) (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Mitsunobu, Y. Takahashi, Y. Sakai, K. Inumaru
  • 雑誌名: Environ. Sci. Technol 43 ページ: 318-323
• [雑誌論文] Sorption of strontium onto bacteriogenic iron oxides. (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Langley, A.G. Gault, A. Ibrahim, Y. Takahashi, R. Renau, D. Fortin, I.D. Clark, F.G. Ferris
  • 雑誌名: Environ. Sci. Technol 43 ページ: 1008-1014
• [雑誌論文] Strontium desorption from bacteriogenic iron oxides (BIOS) subjected to microbial Fe(III) reduction (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Langley, A.G. Gault, A. Ibrahim, Y. Takahashi, R. Renau, D. Fortin, I.D. Clark, F.G. Ferris
  • 雑誌名: Chem. Geol 262 ページ: 217-228
• [雑誌論文] Speciation of iron in humic substances by X-ray absorption fine structure and its effect on the complexation between humic substances and trace metal irons (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, Y. Takahashi, H. Shimizu
  • 雑誌名: Chemistry Letters 38 ページ: 278-279
• [雑誌論文] Origin of the difference in the distribution behavior of tellurium and selenium in a soil-water system (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Harada, Y. Takahashi
  • 雑誌名: Geochim. Cosmochim. Acta 72 ページ: 1281-1294
• [雑誌論文] Speciation of antimony in PET bottles produced in Japan and China by X-ray absorption fine structure spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, K. Sakuma, T. Itai, G. Zheng, S. Mitsunobu
  • 雑誌名: Environ. Sci. Technol 42 ページ: 9045-9050
• [雑誌論文] A rare earth element signature of bacteria in natural waters? (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, T. Hirata, T. Ozaki, H. Shimizu, D. Fortin
  • 雑誌名: Chemical Geology 244 ページ: 569-583
• [雑誌論文] Effect of the formation of EDTA complex on the diffusion of metal ions in water (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Furukawa, Y. Takahashi, H. Sato
  • 雑誌名: Geochim. Cosmochim. Acta 71 ページ: 4416-4426
• [学会発表] Rare Earth element patterns as biomineralization probes (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi
  • 学会等名: Goldschmidt Conference 2010
  • 発表場所: Noxville, USA
  • 年月日: 2010-06-14
• [学会発表] Binding sites of metal ions at bacterial cell surfaces studied by distribution patterns of rare earth elements and EXAFS. (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, M. Yamamoto, T. Hirata
  • 学会等名: 7th International Symposium for Subsurface Microbiology
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2008-11-18
• [図書] 地球化学実験法、地球化学講座8 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋嘉夫
  • 出版者: 培風館(掲載決定)
• [図書] 環境中の腐植物質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高橋嘉夫
  • 総ページ数: 292
  • 出版者: 三共出版
• [備考]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/ytakaha/