| 研究実績の概要 |
本研究は、菌体外Mn(II)酸化酵素によってバイオMn酸化物（Biogenic Manganese Oxide; BMO）を産生するMn(II)酸化真菌Acremonium strictum KR21-2を用いて、多種類の重金属イオンに適応可能な除去・回収システムの開発を目的としている。現在までに、KR21-2をMn(II)イオンを含むHAY培地で前培養して回収したBMOには、Mn(II)酸化酵素が安定的に保持され、これを用いることでMn(II)イオンのみを含むHEPES緩衝溶液中でMn(II)酸化反応が連続的に進行することを明らかにしてきた。平成26年度において、この活性BMOを用いたZn(II),Ni(II), Cd(II)イオンの連続回収を調べた。これらを1 mMを含むHEPES溶液に活性BMOを加えると、溶存酸素存在下、添加したMn(II)イオンは溶液中から除去され、酸化物態に変換されることが明らかとなった。この時、これらのイオンは酸化物態Mnに対し、モル比で20％程度収着し、効率の高い回収が可能であることが明らかとなった。加熱処理で酵素活性を失活させた場合や溶存酸素を除いた系では、Mn酸化物の追加形成は認められず、重金属イオンの除去量も大幅に減少した。Zn(II)を添加した場合には、Mn-Znを含む複合酸化物が形成することがX線結晶回析で明らかとなり、種々の条件で複数の結晶系の複合酸化物を形成できることを示した。また、磁性を有するマグネタイト粒子を活性BMOに保持させることで、磁気回収できる活性BMO集合体の形成に成功し、Zn(II),Ni(II), Cd(II), Co(II), Mn(II)の混合溶液から、これらの重金属イオンを同時に回収できることを示すことができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では、多種類の重金属イオンに適応可能な除去・回収システムの開発を目的としているが、低濃度のZn(II),Ni(II), Cd(II), Co(II), Mn(II)の混合溶液からほぼ全量を回収できることを提示することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
Zn(II),Ni(II), Cd(II), Co(II), Mn(II)以外のイオンとして、希土類イオン、アルカリ土類金属イオン（特にBa(II))、オキソ酸イオン（V,W,Mo)を対象に、活性BMOでの除去、回収実験を推進していく。
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