微生物由来の天然キレート剤が放射性セシウムの環境動態に与える影響の解明

阐明源自微生物的天然螯合剂对放射性铯环境动力学的影响

• 批准号: 20J14046
• 负责人: 木村 建貴
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J14046/
• 关键词: シデロホア; セシウム; 粘土鉱物; 微生物

シデロホアによるセシウム(Cs)濃度の違いが与える影響と粘土鉱物の風化が与える影響について検討を行った。これらの実験を通して得られたデータから、シデロホアにより粘土鉱物に収着したCsの溶出が促進する現象に関するメカニズムを推定した。また、シデロホアを生産する微生物と粘土鉱物との相互作用に関しての知見も獲得した。Csの濃度の違いが与える影響の検討に関しては、安定同位体Csと放射性Csを用いて比較検討を行った。それぞれのCsを黒雲母試料に添加し、シデロホア溶液で振とう溶出試験を行った。その結果、いずれのCs濃度においてもシデロホアの有効性が示された。粘土鉱物の風化作用に関しては、黒雲母に人工風化処理を行った。風化作用を施した黒雲母にCsを添加し、シデロホア溶液による振とう溶出試験を行った。その結果、風化作用を受けた粘土鉱物に対して、シデロホアはCsの溶出量を増加させる効果があることを示した。さらに、シデロホアにより黒雲母に吸着したCsの溶出量が増加する現象のメカニズムの解明を行った。その結果、黒雲母の縁部がシデロホアにより溶出していることが強く示唆された。また、シデロホアによるCsの溶出は、粘土鉱物の縁部の溶解が進行していき、それに伴いCsが溶出したというメカニズムを提案できた。また、シデロホアを生産する微生物と黒雲母との相互作用に関する実験を行った。シデロホアを生産する微生物を、黒雲母を添加した培地で培養した。その際、炭素源として植物の生産する有機酸を添加した。その結果、微生物の生産する有機酸を添加することで、粘土鉱物の主要構成元素の溶出量が大きく増加した。これは有機酸によって、微生物の活動が活性化されたことが原因であると考えられた。また、Csは微生物が形成したバイオフィルムや微生物自身に収着した可能性も指摘された。

我们研究了由铁载体引起的剖宫区（CS）浓度差异以及粘土矿物风化的影响的影响。从通过这些实验获得的数据中，我们估算了有关这种现象的机制，即通过铁载体在粘土矿物上吸收的CS促进了这种现象。我们还了解了产生铁载体和粘土矿物的微生物之间相互作用的知识。关于研究CS浓度差异的影响，比较并研究了稳定的同位素CS和放射性CS。将每个CS添加到Biotite样品中，并使用铁载体溶液进行震动溶解测试。结果，在所有CS浓度下都证明了铁载体的有效性。关于粘土矿物的风化作用，Biotite是人为风化的。将CS添加到风化的Biotite中，并使用铁载体溶液进行震动溶解测试。结果，铁载体具有增加对风化粘土矿物的CS洗脱量的作用。此外，我们已经阐明了现象的机制，在这种现象中，在生物石上吸附的CS量增加了铁载体的增加。结果强烈表明，生物岩的边缘被铁载体洗脱。此外，我们提出了一种机制，在这种机制中，铁载体对CS的洗脱在粘土矿物边缘的溶解中进展，因此CS洗脱了。我们还对产生铁载体和生物岩的微生物之间的相互作用进行了实验。产生铁载体的微生物是在补充生物云母的培养基中培养的。目前，植物产生的有机酸作为碳源。结果，粘土矿物的主要成分元素的洗脱量通过添加微生物产生的有机酸而急剧增加。人们认为这是由有机酸激活微生物引起的。还指出，CS可能已经吸附在微生物和微生物本身形成的生物膜上。

项目成果

SYNERGY EFFECT OF ORGANIC ACIDS FROM PLANTS ON MINERAL DISSOLUTION BY SIDEROPHORE-PRODUCING BACTERIA

植物有机酸对产铁载体细菌溶解矿物质的协同效应

• DOI: 10.2208/jscejer.76.7_iii_375
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. G (Environmental Research)
• 作者: KIMURA Tatsuki;KOZAI Naofumi;SAKAMOTO Fuminori;FUKUTANI Satoshi;IKEGAMI Maiko
• 通讯作者: IKEGAMI Maiko

Effect of bacterial siderophore on cesium dissolution from biotite

细菌铁载体对黑云母中铯溶解的影响

• DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.130121
• 发表时间: 2021
• 期刊: Chemosphere
• 影响因子: 8.8
• 作者: Kimura Tatsuki;Fukutani Satoshi;Ikegami Maiko;Sakamoto Fuminori;Kozai Naofumi;Grambow Bernd;Yoneda Minoru
• 通讯作者: Yoneda Minoru

植物が生産する有機酸がシデロホア生産微生物の鉱物溶解促進効果に与える影響

植物产生的有机酸对产铁微生物促进矿物质溶解作用的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 木村建貴;香西直文;坂本文徳;福谷哲;池上麻衣子
• 通讯作者: 池上麻衣子