光駆動性の生物学的レアメタル濃縮系の開発とメタロミクスによる金属動態の理解

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360362
• 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: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 前田 勇 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (10252701)
• 研究分担者: 渡辺 昌槻 山形大学, 農学部, 准教授 (20320020) ; 高橋 美智子 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (90345182)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 資源循環 / レアメタル / 生物濃縮 / 光合成細菌 / モリブデン / 細胞凝集 / ニトロゲナーゼ

研究概要

産業上重要なレアメタルを希薄水溶液から光合成細菌により濃縮し細胞の形で回収する技術開発に取り組んだ。レアメタルの中でも、特にモリブデンは植物の硝酸還元酵素の働きにも必要不可欠な元素である。本研究において、光合成細菌の培養時に無機態窒素の有無で細胞における金属含量組成比が大きく変化し、窒素制限により選択的にモリブデンを濃縮可能であることが示された。モリブデンを高含量で集積した光合成細菌の細胞は、農地へのモリブデン供給のための生物資材としての利用が考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Acyclic carotenoid and cyclic apocarotenoid cleavage by an orthologue of lignostilbene-α,β-dioxygenase in Rhodopseudomonas palustris (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda I, Inaba A, Koike H, Yoneyama K, Ueda S, Yoshida K
  • 雑誌名: J. Biochem. 巻: Vol. 154 ページ: 449-454
  • DOI: 10.1093/jb/mvt075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent bioassays for toxic metals in milk and yoghurt (2012)
  • 著者名/発表者名: Siddiki M S R, Ueda S, Maeda I
  • 雑誌名: BMC Biotechnol. 巻: Vol. 12 ページ: 76(10)
  • DOI: 10.1186/1472-6750-12-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermoresponsive magnetic nano-biosensors for rapid measurements of inorganic arsenic and cadmium (2012)
  • 著者名/発表者名: Siddiki M S R, Shimoaoki S, Ueda S, Maeda I
  • 雑誌名: Sensors 巻: Vol. 12 ページ: 14041-14052
  • DOI: 10.3390/s121014041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monitoring of environmental arsenic by cultures of the photosynthetic bacterial sensor illuminated with a near-infrared light emitting diode array (2011)
  • 著者名/発表者名: Maeda I, Sakurai H, Yoshida K, Siddiki MSR, Shimizu T, Fukami M, Ueda S
  • 雑誌名: J. Microbiol. Biotechnol. 巻: Vol. 21 ページ: 1306-1311
  • DOI: 10.4014/jmb.1105.05017
  • 査読あり
• [学会発表] Sachuronggui, Bioconcentration of molybdenum and hydrogen production by photosynthetic bacteria (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda I, Naito T
  • 学会等名: AsiaSense 2013
  • 発表場所: Melaka, Malaysia
  • 年月日: 20130827-29
• [学会発表] 光合成細菌の生細胞を利用したモリブデンの濃縮に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 薩初栄貴, 内藤多希, 前田 勇
  • 学会等名: 日本農芸化学会関東支部2013年度大会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
  • 年月日: 2013-11-22
• [学会発表] 紅 色 非 硫 黄 細 菌Rhodovulum sulfidophilumの凝集に関与する細胞外マトリックスの解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田 勇, 他
  • 学会等名: 第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 20121023-26
• [学会発表] 無機のヒ素とカドミウムの迅速検出のための熱応答性磁性ナノバイオセンサー (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田 勇, 他
  • 学会等名: 第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 20121023-26
• [学会発表] 茹で麺排水成分への各種酵素添加による凝集・沈降性付与と静電的特性との関連 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡辺昌規, 他
  • 学会等名: 第64回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 20121023-26
• [図書] 地球を救うメタルバイオテクノロジー 微生物と金属資源のはなし (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田 勇 , 宮坂 均, 他
  • 総ページ数: 230
  • 出版者: 成山堂書店
• [図書] バイオセンサの先端科学技術と新製品への応用開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田 勇, 他
  • 総ページ数: 534
  • 出版者: 技術情報協会