ヒ酸還元能を持つジオバクター属細菌による水田土壌からのヒ素溶出

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23580103
• 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: 応用微生物学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 天知 誠吾 千葉大学, 園芸学研究科, 准教授 (80323393)
• 連携研究者: 山口 紀子 (独)農業環境技術研究所, 土壌環境研究領域, 主任研究員 (80345090)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 環境微生物 / ヒ素 / 水田土壌 / 溶出 / Geobacter / ヒ酸還元 / ArrA / XANES

研究概要

国内のヒ素汚染土壌より、新規なヒ酸還元細菌Anaeromyxobacter sp. PSR-1株を分離した。この菌株と、すでに分離に成功しているヒ酸還元細菌Geobacter sp. OR-1を滅菌水田土壌やヒ素を吸着したフェリハイドライトに接種することにより、ヒ素の溶出を再現できた。XANES解析により、これら細菌は土壌固相のヒ酸を還元できることが示唆された。さらに、これら細菌のドラフトゲノム解析を行った。OR-1株のゲノムにはヒ素代謝遺伝子群をコードする領域（Arsenic island）が独立して２つ存在し、異化的ヒ酸還元反応を触媒すると考えられるarrAB遺伝子も見出された。

研究成果

• [雑誌論文] Arsenic release from soil by a novel arsenate-reducing bacterium Anaeromyxobacter sp (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kudo, N. Yamaguchi, T. Makino, T. Ohtsuka, K. Kimura. D. T. Dong and S. Amachi
  • 雑誌名: PSR-1, Appl. Environ. Microbiol 巻: 79 ページ: 4635-4642
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arsenic dissolution from Japanese paddy soil by a dissimilatory arsenate-reducing bacterium Geobacter sp (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ohtsuka, N. Yamaguchi, T. Makino, K. Sakurai, K. Kimura, K. Kudo, E. Homma, D.T. Dong and S. Amachi
  • 雑誌名: OR-1, Environ. Sci. Technol 巻: 47 ページ: 6263-6271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arsenic release from flooded paddy soils is influenced by speciation, Eh, pH, and iron dissolution (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Yamaguchi, T. Nakamura, D. Dong, Y. Takahashi, S. Amachi and T. Makino
  • 雑誌名: Chemosphere 巻: 83 ページ: 925-932
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of soil microorganisms on arsenite oxidation in paddy soils under oxic conditions
  • 著者名/発表者名: D. T. Dong, N. Yamaguchi, T. Makino and S. Amachi
  • 雑誌名: Soil Sci. Plant Nutr 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microbiology of inorganic arsenic : From metabolism to bioremediation
  • 著者名/発表者名: S. Yamamura and S. Amachi
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng 巻: (in press)
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.12.011
  • 査読あり
• [学会発表] 異化的ヒ酸還元細菌Geobacter sp. OR-1株のドラフトゲノム解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 江原彩香、天知誠吾
  • 学会等名: 第29回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2013-11-23
• [学会発表] Arsenic dissolution from Japanese paddy soil by a dissimilatory arsenate-reducing bacterium Geobacter sp (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Amachi, D. T. Dong, and N. Yamaguchi
  • 学会等名: OR-1, Goldschmidt 2013
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2013-08-25
• [学会発表] 新規ヒ酸還元細菌の分離:ヒ素の還元溶出へ与えるインパクト (2013)
  • 著者名/発表者名: 天知誠吾
  • 学会等名: 第1回Metal(loid) Biogeochemistry勉強会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2013-06-14
• [学会発表] 異化的ヒ酸還元能を有するAnaeromyxobacter sp. PSR-1株の性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 工藤桂太郎、天知誠吾
  • 学会等名: 第18回ヒ素シンポジウム
  • 発表場所: 宮日ホール
  • 年月日: 2012-11-24
• [学会発表] ヒ酸還元能を有する鉄還元細菌Geobacter sp. OR-1株の生理的特質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 本間瑛理、天知誠吾
  • 学会等名: 第18回ヒ素シンポジウム
  • 発表場所: 宮日ホール
  • 年月日: 2012-11-24
• [学会発表] ヒ素呼吸能を持つ新規Geobacter属細菌による水田土壌からのヒ素の溶出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 天知誠吾
  • 学会等名: 第28回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 国内水田土壌からのヒ素の溶出に及ぼす微生物の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 天知誠吾、中村崇志、大塚俊彦、櫻井和宏、木村建太、工藤桂太郎、牧野知之、山口紀子
  • 学会等名: 第17回ヒ素シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] 国内水田土壌からの異化的ヒ酸還元細菌の分離 (2011)
  • 著者名/発表者名: 工藤桂太郎、天知誠吾、本間瑛理
  • 学会等名: 第27回日本微生物生態学会大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] Microbial influences on arsenic release from Japanese paddy soils (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Amachi, S. Nakamura, T. Ohtsuka, K. Kimura, K. Sakurai, K. Kudo, T. Makino and N. Yamaguchi
  • 学会等名: IUMS2011 Sapporo
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2011-09-06
• [図書] 地球を救うメタルバイオロジー微生物と金属資源のはなし (2014)
  • 著者名/発表者名: 山村茂樹、天知誠吾
  • 総ページ数: 105-113
  • 出版者: 成山堂書店