Electrochemical studies on microbial U(VI) reduction

U(VI)の微生物還元の電気化学的研究

鈴木 義規; 大貫 敏彦

Suzuki, Yoshinori; Onuki, Toshihiko

Shewanella putrefaciensの細胞表面でのU(VI)の触媒還元及びフラビンモノヌクレオチド(FMN)を介した細胞外還元について電気化学的に調べた。細胞を含む膜電極を用いてサイクリックボルタモグラム(CV)を測定した。U(VI)がない条件では、還元電流はほとんど観測されなかった。U(VI)を含む条件では、-0.6V付近に還元ピークが観測され、還元電流はU(VI)濃度に比例して増加した。これらの結果は、細胞表面でU(VI)の触媒還元が起きていることを示唆している。また、金電極を用いてFMNのCVを測定したところ、同様にU(VI)を含む条件で還元電流がU(VI)濃度に比例して増加した。この結果はFMNを介してU(VI)の還元が起きていることを示している。以上の実験により、細胞表面での触媒還元とFMNを介した還元機構を電気化学的に示すことに成功した。

We investigated electrochemically the surface catalytic reduction of (VI) on Shewanella putrefaciens and the flavin mononucleotide (FMN) mediated extracellular reduction of U(VI). Using the cell containing membrane electrode, the cyclic voltammograms (CVs) were obtained at various U(VI) concentrations. In the absence of U(VI), reduction peak was hardly detected. In the presence of U(VI), a reduction peak was observed at -0.6 V and it increased with U(VI) concentration. These results indicate that the cell surfaces provide the site for catalytic reduction of U(VI). The CVs of FMN were obtained at various U(VI) concentrations by a normal Au electrode. In the presence of U(VI), the reduction peak increased and the oxidation peak decreased with a rise in the U(VI) concentration. These results indicate that FMN mediates the reduction of U(VI). In this study, we electrochemically confirmed the direct catalytic reduction on the cell surfaces and the FMN mediated reduction.