植物の重金属イオン補足分子の分子科学的研究に関する研究

植物重金属离子捕获分子的分子科学研究

• 批准号: 19651088
• 负责人: 上田 実
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19651088/
• 关键词: カシワ; ドングリ; シデロフォア; ファイトレメディエーション

植物を利用した重金属イオン捕捉による環境浄化(ファイトレメディエーション)が注目されている。しかし、ファイトレメディエーションの分子的実体が解明された例は少なく、その分子基盤の解明が望まれている。カシワのドングリには、構造未知の重金属イオン捕捉分子acornic acidが含まれていると報告された。これは、各種の重金属イオンと共にウラニウムを効率的に捕捉する活性があるとされ、応用的側面からも非常に興味深い。我々は、主として北海道でカシワドングリを大量に採集し、これに含まれる重金属イオン捕捉分子の探索研究を行った。探索の指針として、検出・定量方法が豊富な3価鉄イオン捕捉活性(シデロフォア活性)を指標とすることにした。種々検討の結果、タイロンによるFe^<3+>イオン捕捉活性を指標として再現性の良い検定法を確立し、抽出液の分離条件を検討した。しかし、ポリマー系充填剤、ゲル濾過、逆層ODS系など数種のクロマト充填剤による分離を検討したが、いずれの充填剤を用いた場合にも、活性は特定の画分に集中せず、分散する傾向が見られた。これは、植物成分であるポリフェノール類に典型的な挙動と考えられた。また、分離の過程で、目的分子は、既知のシデロフォア類とは全く異なるイオン捕捉活性を示すことが明らかになった。捕捉イオン量から推定して、目的分子は非化学量論的にイオンを吸着していると考えられた。その特異な捕捉機構も興味深い。(604文字)

利用植物捕获重金属离子来净化环境（植物修复）正在引起人们的关注。然而，阐明植物修复的分子实质的案例很少，并且需要阐明其分子基础。据报道，橡子含有橡子酸，一种结构未知的重金属离子捕获分子。据说这种材料能够有效地捕获铀和各种重金属离子，从应用的角度来看，它非常受关注。我们收集了大量的柏橡子（主要在北海道），并进行了研究以探索其中所含的重金属离子捕获分子。作为我们的搜索指南，我们决定使用三价铁离子清除活性（铁载体活性）作为指标，其检测和定量方法多种多样。经过各种研究，我们建立了以Tiron的Fe^3+离子清除活性为指标、重现性良好的测定方法，并对提取物的分离条件进行了研究。然而，尽管我们研究了使用几种类型的色谱填料的分离，例如聚合物填料、凝胶过滤和反相ODS系统，但无论使用哪种填料，活性都没有集中在特定的馏分中。观察到分散。这种行为被认为是多酚的典型行为，多酚是植物成分。此外，在分离过程中，发现目标分子表现出与已知铁载体完全不同的离子捕获活性。从捕获的离子量来看，认为目标分子以非化学计量方式吸附离子。其独特的捕捉机制也很有趣。 （604 个字符）