重金属循環における生物制御システム開発

本研究の目的は重金属特製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。微生物グル-プでは単離した細菌による6価クロ-ムの還元と活性汚泥による亜鉛の蓄積・分配に関する研究を行っている。まず、6価クロ-ム還元のため種々のバイオリアクタ-の開発を行った。透析膜チュ-ブや陽イオン交換膜バイオリアクタ-を用いることにより効率よく還元反応が行われることがわかった。さらに6価クロム還元活性を維持しながらリアクタ-内にE.cloacae HO1を高濃度に維持するために、酸化還元電位を制御した通気培養を行い嫌気槽において6価クロムを還元し、さらに好気槽で残留有機物を除去する方法を開発した。活性汚泥による亜鉛の蓄積分配に関しては亜鉛ストレス下で培養し電子顕微鏡を用いて解析したところ、活性汚泥中にはZnーCuーAlーPーFeの成分を有する結晶性のリン酸塩水酸化物であるトルコ石またはFaustiteが生成していることがわかった。この現象はバイオミネラリゼ-ションの1つとして興味深い。植物のグル-プは植物の重金属耐性機構の解明、重金属耐性植物の作出および重金属耐性を賦与した植物の環境適応性から成る。まず、重金属耐制植物に関しては、銅過剰によって植物体内、特にダイズの根に誘導される蛋白質の性質を解明した。また、カドミウム過剰によって耐性が強いコマツナやキュウリでは根に(γEC)_nGの顕著な生成がみられ葉にもその存在が認められたが、水稲では根に生成がみられるだけで、耐性が弱いインゲンでは根・葉ともにその生成は認められなかった。重金属耐性植物の作出に関しては鉄酸化細菌の水銀耐性遺伝子をタバコに導入することを試み、現在幼植物体を鉢上げして生育させている。重金属耐性と賦与した植物の環境適合性を検討するためには代表的な重金属耐性植物であるヘビノネコザの生育特性を検討した。

本研究の目的は重金属特製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。微生物グル-プでは単離した細菌による6価クロ-ムの還元と活性汚泥による亜鉛の蓄積・分配に関する研究を行っている。まず、6価クロ-ム還元のため種々のバイオリアクタ-の開発を行った。透析膜チュ-ブや陽イオン交換膜バイオリアクタ-を用いることにより効率よく還元反応が行われることがわかった。さらに6価クロム還元活性を維持しながらリアクタ-内にE.cloacae HO1を高濃度に維持するために、酸化還元電位を制御した通気培養を行い嫌気槽において6価クロムを還元し、さらに好気槽で残留有機物を除去する方法を開発した。活性汚泥による亜鉛の蓄積分配に関しては亜鉛ストレス下で培養し電子顕微鏡を用いて解析したところ、活性汚泥中にはZnーCuーAlーPーFeの成分を有する結晶性のリン酸塩水酸化物であるトルコ石またはFaustiteが生成していることがわかった。この現象はバイオミネラリゼ-ションの1つとして興味深い。植物のグル-プは植物の重金属耐性機構の解明、重金属耐性植物の作出および重金属耐性を賦与した植物の環境適応性から成る。まず、重金属耐制植物に関しては、銅過剰によって植物体内、特にダイズの根に誘導される蛋白質の性質を解明した。また、カドミウム過剰によって耐性が強いコマツナやキュウリでは根に(γEC)_nGの顕著な生成がみられ葉にもその存在が認められたが、水稲では根に生成がみられるだけで、耐性が弱いインゲンでは根・葉ともにその生成は認められなかった。重金属耐性植物の作出に関しては鉄酸化細菌の水銀耐性遺伝子をタバコに導入することを試み、現在幼植物体を鉢上げして生育させている。重金属耐性と賦与した植物の環境適合性を検討するためには代表的な重金属耐性植物であるヘビノネコザの生育特性を検討した。