重金属循環における生物制御システム開発

本研究の目的はこれまでに探索された重金属特異反応生物を用いた重金属制御手法を開発すると共に重金属に対して耐性を有する植物の育成を行うことにある。そして、最終的には重金属循環における生物学的制御システムの開発を目指す。汚泥中のZn濃度は流水下水中のZn濃度および汚泥滞留時間に依存して変化した。この原因としてZn濃度およびSRTの変化に伴い細菌群集構造の変化が起こり、Zn蓄積能が異なる細菌相が形成されることが予想される呼吸鎖キノンプロファイルを検討した結果、Zn添加濃度の増加によって特にメナキノンMKー8(Hg)等が減少し、ユビキノンQー8が増加した。これから、Znストレスを受けやすい放線菌等のグラム陽性菌が減少し、<Proteo>___ー bacteriaのβあるいはrグル-プに属するグラム陰性菌がZn耐性が高いことが予想された。Cr^<6+>耐性菌<Enterobacter>___ー <cloacae>___ー HOー1を用いてCr^<6+>含有排水のCr^<6+>還元と有機物の同時処理を可能にするバイオリアクタ-システム開発を開始した。本年はCr^<6+>還元速度および増殖速度に対するCr^<6+>濃度および共存有機物濃度の影響を明らかにすると共に還元能力を維持しながら菌体増殖速度を大きくできる最適通気培養条件を検討した。植物の重金属耐性機構の1つにメタロチオネイン様物質の誘導が存在する。動物メタロチオネイン様抗体を用いて、植物蛋白抽出物中に動物様メタロチオネインの存在の有無を検討したところ、抗体と反応する蛋白質の存在を確認した。重金属耐性植物の作出を検討するため、Hg耐性遺伝子を植物に導入する実験を試みた。鉄酸化細菌のHg耐性遺伝子をカリフラワ-モザイクウィルスを利用してプロトプラストに導入した。現在、Hg耐性遺伝子が実際に植物体中に導入されたかどうか検討中である。

本研究の目的はこれまでに探索された重金属特異反応生物を用いた重金属制御手法を開発すると共に重金属に対して耐性を有する植物の育成を行うことにある。そして、最終的には重金属循環における生物学的制御システムの開発を目指す。汚泥中のZn濃度は流水下水中のZn濃度および汚泥滞留時間に依存して変化した。この原因としてZn濃度およびSRTの変化に伴い細菌群集構造の変化が起こり、Zn蓄積能が異なる細菌相が形成されることが予想される呼吸鎖キノンプロファイルを検討した結果、Zn添加濃度の増加によって特にメナキノンMKー8(Hg)等が減少し、ユビキノンQー8が増加した。これから、Znストレスを受けやすい放線菌等のグラム陽性菌が減少し、<Proteo>___ー bacteriaのβあるいはrグル-プに属するグラム陰性菌がZn耐性が高いことが予想された。Cr^<6+>耐性菌<Enterobacter>___ー <cloacae>___ー HOー1を用いてCr^<6+>含有排水のCr^<6+>還元と有機物の同時処理を可能にするバイオリアクタ-システム開発を開始した。本年はCr^<6+>還元速度および増殖速度に対するCr^<6+>濃度および共存有機物濃度の影響を明らかにすると共に還元能力を維持しながら菌体増殖速度を大きくできる最適通気培養条件を検討した。植物の重金属耐性機構の1つにメタロチオネイン様物質の誘導が存在する。動物メタロチオネイン様抗体を用いて、植物蛋白抽出物中に動物様メタロチオネインの存在の有無を検討したところ、抗体と反応する蛋白質の存在を確認した。重金属耐性植物の作出を検討するため、Hg耐性遺伝子を植物に導入する実験を試みた。鉄酸化細菌のHg耐性遺伝子をカリフラワ-モザイクウィルスを利用してプロトプラストに導入した。現在、Hg耐性遺伝子が実際に植物体中に導入されたかどうか検討中である。