Effect of Eu(III) on the degradation of malic acid by and the subsequent production of pyruvic acid

によるリンゴ酸分解とピルビン酸発生にEu(III)錯体が及ぼす影響

南川 卓也 ; 鈴木 義規*; 尾崎 卓郎; 大貫 敏彦; Francis, A. J.*

Nankawa, Takuya; Suzuki, Yoshinori*; Ozaki, Takuo; Onuki, Toshihiko; Francis, A. J.*

土壌環境中においてキレート剤は重元素と錯体を形成し、その溶解度を高めて元素の環境中移行を促進する可能性がある。このような重元素キレート錯体の微生物による分解挙動を明らかにするため、本研究ではキレート剤としてリンゴ酸,金属としてEu(III),微生物としてP. florescensを用いて分解実験を行い、Eu(III)錯体の微生物分解機構を明らかにすることを目的とした。P. florescensはEu(III)存在下でリンゴ酸を分解することを確認した。リンゴ酸濃度がEu(III)濃度の100倍以上の場合にはリンゴ酸は完全に分解された。高速液体クロマトグラフィーによる分離により、リンゴ酸が分解された培地中に2種類の代謝生成物を確認し、吸収スペクトルから培養液中の代謝生成物濃度の経時変化を見積もった。またこれらの代謝生成物のフラクションを分取し、マススペクトルを測定した。一方の代謝生成物では105にフラグメントが現れ、ピルビン酸に近い構造を持つ物質であることが予想された。もう一方の代謝生成物は115, 161にフラグメントが現れ、フマル酸やマレイン酸の可能性が考えられる。

We studied the biodegradation of Eu(III)-malic acid complexes by . L-malic acid can be found in the environment and is one of the microbial metabolites which are formed in the TCA cycle. Malic acid was degraded in the absence and in the presence of Eu(III) of 0.05, 0.1, and 0.2 mM. The degradation rate of malic acid increased with decreasing the ratios of Eu(III) to malic acid. These results suggest that the toxicity of Eu(III) can be masked through its complexation with malic acid. The degradation of malic acid was followed by the production of unidentified organic acids which showed higher affinities with Eu(III) than malic acid. Our findings suggest that organic acid with a low chelating ability can influence the environmental behavior of Eu(III) by biologically transformed into the one with a higher chelatingability and through subsequent complexation with Eu(III).