北海道大学/ Hokkaido University
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微生物を用いたバイオソープション

 細胞の周りには,リン酸基やカルボキシル基か多く存在しています。これらの官能基はマイナスの電荷をもつため,プラスの電荷をもつ金属イオンを静電的に吸着することができます。また,細胞膜には様々な種類のタンパク質が存在しており,タンパク質にも多くの官能基が存在するため,それらを利用した金属イオンの吸着も可能です。このように,生体物質(Biomolecule)を用いて金属を吸着(Adsorption)する技術をバイオソープション(Biosorption)といいます。微生物を吸着材として用いる場合,栄養分を与えるだけで細胞が自然に増殖して金属イオンの吸着材を複製することができますので,バイオソープションは低コスト・低環境負荷の金属回収システムになると期待されます。また,金属イオンの吸着に関与するタンパク質は遺伝子(DNA)をベースに作られますので,遺伝子工学の技術を使うことで特定の金属だけを吸着する微生物をデザインすることも可能です。我々は,このような技術を用いて,環境中の有害金属の除去や,都市鉱山からの有価金属の回収に取り組んでいます。


Biosorption using microorganisms

Certain living organisms have the ability to adbsorb metals, and plants can also adbsorb metals. We focus on microorganisms, and use the protein and polysaccharide on the surface of microorganisms to attract metal ions. The advantages of microorganisms are that they are environmentally friendly and the preparation procedure is easy. Microorganisms, which can be adbsorbent, are propagated just by cultivation with nutrient. Accordingly, they have a considerable advantage in terms of production cost.
  However, since the negative charges of microorganisms and positive charges of metal ions attract each other, it is difficult to adsorb specific metals selectively. Moreover, desorption process of metals adsorbed by microorganisms is usually complicated. To resolve these problems, we focus on metal-biding peptides and cell surface display technology, and are working on the development of technology to selectively adsorb metals using the surface of microorganisms.

 
 
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