微量元素徐放性リン酸カルシウム担体によるメタン生成菌の選択的凝集

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本研究は、微量元素を徐放するリン酸カルシウム担体を作製することで、遷移金属要求性の高いメタン生成菌を選択的に凝集することを目的としている。本年度は代表的な高温水素資化性メタン生成菌であるMethanothermobacter thermautotrophicus純粋株を使用し、ニッケルイオンの徐放が凝集およびメタン生成代謝に与える影響を評価した。水酸アパタイト(HAp)粉末に炭酸ニッケルを混合し、圧縮成形の後1200℃で2時間の加熱をすることで焼結を行った。焼結とは、粉末粒子を高温で加熱したとき粒子が互いに結合しながら固化する現象で、焼結体全体の表面積が減少することで緻密体を形成する。これによりニッケルイオンの放出を抑制し、ニッケル徐放性の水酸アパタイト担体を作製できると考えた。未焼結のニッケル含有HAp圧縮成形体を培地に入れたところ、培養1日程度で培地全体が緑色に変色し、高濃度のニッケルイオンが直ちに放出されたことが分かった。一方1200℃で焼結したニッケル含有HApでは、未焼結体と比較してニッケルの放出量が数百分の1程度に抑制された。また、ニッケルを除いた培養培地にこれらの担体を添加したところ、焼結したニッケル含有HApを添加した区ではメタンの生成が起きたのに対し、未焼結のニッケル含有HAp添加区ではメタンの生成がまったく見られなかった。これらの結果より、焼結によってニッケルの過剰放出を防ぐことでメタン生成菌への毒性を抑えることができたと考えられる。