2020-11-26

どのように、「アイアンマン」バクテリアが環境保護に役立つか!?

自然研究調査

米国のNSF(National Science Foundation/全米科学財団/国立科学財団)は2021年02月03日に、リサイクルと再処理アプリケーションへの扉を開くと報告した。

ミシガン州立大学(Michigan State University)の研究者たちは、微生物が貴重な天然資源を再生し、有害汚染物質を吸い上げることができるという偉業を成し遂げたことを明らかにした。

NSFから資金提供を受けたチームは、その発見を「Frontiers in Microbiology」誌に発表した。

ORIGINAL RESEARCH ARTICLE

Front. Microbiol., 26 November 2020 | https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.600463
Cobalt Resistance via Detoxification and Mineralization in the Iron-Reducing Bacterium Geobacter sulfurreducens

Hunter Dulay†,
Marcela Tabares†,
Kazem Kashefi and
Gemma Reguera*
Department of Microbiology and Molecular Genetics, Michigan State University, East Lansing, MI, United States

地質生物学者のジェマ・レグエラ(Gemma Reguera)は、土壌や堆積物から発見された「ジオバクター(Geobacter)」として知られるバクテリアを研究している。彼女は、細菌がコバルト(cobalt)に遭遇するとどうなるかを調査した。

コバルトは、電気自動車のバッテリーや宇宙船の合金に使われる貴重な金属で、ますます希少価値が高まっている。
また、人間やバクテリアなどの生物に、毒性もありる。

ジェマ・レグエラは、「多くの微生物を死滅させる」「コバルトは微生物の細胞を貫通して大惨事を引き起こす。」と言う。

しかし、チームは、「ジオバクター」がその運命から逃れることができるのではないかと疑っていた。

微生物は丈夫なんだ。彼らは地下水のウラン汚染物質をブロックしたり、酸化鉄を含む鉱物からエネルギーを引き出して自分の力を発揮したりできる。

科学者たちは、微生物がコバルトとどのように相互作用するかについてはほとんど分かっていないが、多くの研究者たちは、有毒な金属は微生物にとっても手に負えないと考えていた。

ジェマ・レグエラのチームはその考えに異議を唱え、「ジオバクター」が効果的なコバルトの「鉱夫」であることに気づき、金属を細胞に浸透させて殺すことなく錆から金属を抽出した。

むしろ、バクテリアは本質的に金属で覆われていた。

ジェマ・レグエラは、「バクテリアは表面にコバルトナノ粒子を形成し、自分たちを保護するシールドで自分たちをメタライズする。」「スーツを着た『Iron Man(アイアンマン/鉄人)』のようなものだ」と語った。

ジェマ・レグエラは、この発見を、エキサイティングな可能性への扉を開く概念実証であると見ている。
例えば、「ジオバクター」は、リチウムイオン電池からコバルトを再生・再利用する新しいバイオテクノロジーの基礎を形成し、外国のコバルト鉱山への依存度を下げることができる考えている。

この発見はまた、死刑囚と考えられていた他の有毒金属を染み込ませる手段として、研究者を「ジオバクター」の研究に誘うものでもある。

ジェマ・レグエラは特に、工業汚染に含まれる金属であるカドミウムの浄化に「ジオバクター」が役立つかどうかに興味を持っている。

「この新しい研究は、重要な金属であるコバルトの国内供給を改善するなど、環境的にも経済的にも利益をもたらす可能性のある応用につながる可能性があります。」と、NSFの地球科学部門のプログラム・ディレクターであるエンリケタ・バレラ(Barrera, a program director in NSF's Division of Earth Sciences)は述べている。

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しかし、このような研究は、非常に危険で、私の知人も目に見えないバクテリアに汚染され、死にかけたことがある。

中には目が見えなくなったり、耳が聞こえなくなることもある。