Removal and recovery of selenium from the contaminated soil by activating the metabolism of the soil microorganisms

2024 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22K12434
• Research Institution: Tokoha University
• Principal Investigator: 黒田 真史 常葉大学, 社会環境学部, 准教授 (20511786)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: セレン / 土壌浄化 / バイオレメディエーション / バイオボラタリゼーション / レアメタル

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、土壌中に生息する微生物の代謝を活用してセレンを揮発化させ、土壌からセレンを除去・回収し、土壌とセレンを同時に資源として再生する技術を開発することを目的としている。本年度は、様々な環境試料からの新規セレン揮発化微生物の取得を試みた。排水溝底質、花壇土壌、畑土壌等の１１種の環境試料について、試料の状態に応じて適宜前処理を行った後、5 mMのセレン酸を含む寒天培地上で培養した。生じたコロニーのうち、単体セレンの生成を示す明確な赤色のコロニーを形成した11株の細菌を単離した後、16S rRNA遺伝子配列の解析結果から同定した。その結果、11株のうち9株はCitrobacter属細菌であり、残る2株はScandinavium hiltneri、Klebsiella aerogenesと近縁だった。
続いて、K24-1、K24-2、K24-4、およびK24-5の4株について、5mMのセレン酸を含むTSB培地中で１週間培養し、セレン代謝を経時的に詳細に解析した。これらのうち、K24-2株およびK24-5株は、培養開始後1週間までの間に添加したセレン酸全量を除去し、培養開始時に存在したセレンと等量の固相全セレンを生成したことから、セレン酸を還元し、亜セレン酸を経て単体セレンを生成する高い能力を持つことが明らかとなった。一方、K24-1株については、１週間の培養中にわずかな亜セレン酸濃度の増加が確認されたことから、セレン酸還元能力を持っているものの、その活性は弱いと考えられた。K24-4株については、1週間の培養中に2.5mMの亜セレン酸および1mM分の固相セレンを生成したことから、活発ではないがある程度のセレン代謝活性を持っていると考えられた。また、全ての菌株について固相セレンの減少は確認されず、セレン揮発化活性は高くないものと考えられた。