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時間分解レーザー誘起蛍光法による微生物細胞上の3価キュリウムの吸着状態解明

时间分辨激光诱导荧光法阐明微生物细胞上三价锔的吸附状态

基本信息

批准号：
15750059
负责人：
尾崎卓郎
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

3価キュリウムの微生物上での配位状態を解明するためには、キュリウムと化学的性質カミ類似し取扱いが容易である3価のユウロピウムの利用が有効である。そこで、微生物および微生物膜構成高分子とユウロピウムおよびキュリウムとの相互作用を調べ、両元素の吸着挙動を比較した。今年度は、新たに3種のグラム陰性微生物(Atcaligenes faecalis、Shewanellaputrefaciens、aracocc"sdenitrificans)と1種のグラム陽性微生物(Bacilluscereus)への両元素の吸着挙動を0.5%NaCl溶液中でpH3-5の範囲で調べた。その結果、全ての微生物について両元素は同一の吸着挙動(分配率の時間変化、pH依存性)を示した。この結果および前年度に得られた結果より、特異な性質を示す微生物種以外では、キュリウムの状態解明にユウロピウムの適用が可能であることを確認した。つづいて、時間分解レーザー誘起蛍光分光法(TRLFS)により上記微生物に0.5%NaCl溶液中で吸着したユウロピウムの配位状態を調べた。TRLFSにより得られた配位状態にっいての情報(内圏水和数、配位子揚の強度)を独自に開発した「配位状態図」により解析した結果、すべての微生物上のユウロピウムは細胞表面上の官能基が多座で配位することがわかった。一方、Paアacoccusdenitrificans上のユウロピウムは他の微生物上のそれより有意に強い配位子場中に存在することがわかった。ユウmピウムに強い配位子場を与えるのは高濃度のNaCl中で成育する好塩微生物の特徴であることを前年度に示した。Paracoccusdenitrificansを高濃度のNaCl溶液中で成育したところ、非好塩微生物では生育が困難な濃度(5%NaCl)でも容易に成育し、「配位状態図」により微生物の生理的な特徴が評価できることがわかった。また、微生物細胞表面官能基の主成分であるカルボキシル基やリン酸基を有する試薬に配位した3価ユウロピウムについて配位環境を評価したところ、高濃度のNaCl存在下でもParacoccusdenitrificansほど強い配位子場をユウロピウムに与えることができなかった。こ紺さ、Paracoccusdenitrificaris上の強い配位子場が高いイオン強度により形成される性質のものではなく、高濃度のNaCl存在下で成育する微生物の膜構造によることがわかった。廃棄物管理上の制約からキュリウムー微生物混合溶液の液量は少量にせざるを得ず、その場合のpH調整が極めて難しいことから、キュリウムを用いた系統的な研究には至らなかった。取り組むべき研究課題として今後とも研究対象とする予定である。

3. The coordination state of the complex on the microorganism can be explained easily by the chemical properties of the complex. The interaction between microorganisms and microbial membranes is regulated and the adsorption of elements is compared. This year, three new species of bacteria (Atcaligenes faecalis, Shewanella putrefaciens, aracocc"sdenitrificans) and one new species of bacteria (Bacillus cereus) were identified. The adsorption of elements in 0.5% NaCl solution was adjusted to pH3-5. As a result, the adsorption of elements in all microorganisms (time variation of partition rate, pH dependence) is shown. The results obtained in the previous year indicate that the specific properties of the microorganism are different from those obtained in the previous year. The coordination state of the above mentioned microorganisms was adjusted by time-resolved fluorescence spectrometry (TRLFS) in 0.5% NaCl solution. TRLFS provides information about the coordination state (internal water balance, coordination strength), and provides independent analysis of the coordination state. TRLFS also provides information about the coordination state of functional groups on the cell surface. A strong ligand field exists on the surface of a microorganism. The strong ligand field and the high concentration of NaCl are the characteristics of the microorganism. Paracoccus denitrificans can grow easily in high concentration NaCl solution, but it is difficult for non-good microorganisms to grow easily in high concentration NaCl solution (5% NaCl), and the physiological characteristics of microorganisms can be evaluated. In the presence of high concentration of NaCl, Paracoccus denitrificans can be coordinated to strong ligand field. The strong ligand field on Paracoccus denitrificaris has a high intensity, and the formation of membrane structures of microorganisms in the presence of high concentrations of NaCl. A study on the control of waste management and pH adjustment of microbial mixed solutions in small quantities and in various situations Select a topic for future research