生分解性プラスチックを利用したMn酸化細菌培養・レアメタル回収法の開発（令和 4年度）
Development of a cultivation method for Mn-oxidizing bacteria and a minor metal recovery method using biodegradable plastics

研究概要

レアメタルは機能性材料の製造に必要不可欠な金属資源である。一方、その国際的な争奪戦は近年激化しており、国際価格は上昇傾向にある。とくに我が国では、レアメタルの国内消費量のほぼ全量を輸入に依存しているため、都市鉱山や自然環境からレアメタルを回収する技術の開発は重要な課題の1つである。このような状況で、低コスト・低環境負荷型のレアメタル回収技術として、従属栄養性マンガン酸化細菌が生成するバイオマンガン酸化物を利用したレアメタル回収バイオプロセスが注目されている。そこで本研究課題では、生分解性プラスチックを固体基質として利用する従属栄養性マンガン酸化細菌の高効率な集積培養法の開発を行う。

研究の性格

• 主たるもの：技術開発・評価
• 従たるもの：基礎科学研究

全体計画

生分解性プラスチックを固体基質として利用することで、マンガン酸化細菌を含むマンガン酸化微生物コンソーシアムが実際に集積培養できるかどうかについて、バッチ式の培養実験から明らかにする。続いて、集積培養に有効であることが確認された生分解性プラスチックを固体基質としたラボスケールバイオリアクターを設計・運転し、そのマンガン酸化性能などのデータを取得する。また、16S rRNA 遺伝子を対象としたアンプリコンシーケンス解析やメタゲノム解析などを適用することで、新規培養法によるマンガン酸化メカニズムを明らかにする。

今年度の研究概要

新たに構築したバイオリアクターによるMn(II)酸化性能の評価を実施する。また、アンプリコンシーケンス解析やメタゲノム解析により、ポリカプロラクトンを用いた新規培養法によるMn(II)酸化メカニズムを明らかにする。

外部との連携

和歌山工業高等専門学校、長岡技術科学大学