水中のヒ素を除去する微生物・藻類・植物

ヒ素は数多くの推理小説で凶器として描かれ、人々に毒として認識されています。また、世界各地の水源がヒ素で汚染されていることも広く知られています。この毒は調理用水、飲料水、灌漑用水を通じて人間に取り込まれます。

ヒ素汚染水に対する生物学的除去法

ヒ素の形態と従来の除去方法

ヒ素は主にヒ酸塩（arsenate）とヒ酸（arsenite）の二形態で水中に存在します。ヒ酸塩はろ過と塩素処理の組み合わせで比較的容易に除去できます。さらに、アオウキクサやヒシアナゴなどの水生植物でも局所的に除去可能です。一方、ヒ酸は酸化しにくく、従来の手法では除去が困難です。そのため、科学者はヒ酸を生物学的に処理するバイオレメディエーションの研究を進めています。

NT-26 細菌と酵素による変換

バイオレメディエーションの一つの戦略は、細菌を利用してヒ酸をヒ酸塩に変換し、既存の除去法で処理できるようにすることです。NT-26 と呼ばれる細菌は、ヒ酸を摂取し酵素の働きでヒ酸塩として排出します。研究者は同様の酵素を他の細菌でも見つけ、世界規模でのヒ素除去に複数の微生物を活用しようとしています。

金属吸収性藻類

ヒ素は金属の一種であり、藻類は金属を吸収する性質があります。南アジアで行われた稲作水に藻類を混入する実験では、藻類が水中のヒ素を吸着し、稲への取り込みが最大71％減少することが確認されました。シアノバクテリア（藍藻）、緑藻、珪藻などが効果的で、汚染土壌の浄化にも応用が検討されています。

バイオ酸化菌による間接除去

鉄やマンガンの酸化を行うバクテリアは、ヒ素濃度の低減にも寄与すると報告されています。ギリシャ・テッサロニキ周辺の地下水浄化実験では、同じ微生物が酸化された水中でヒ素が減少しました。鉄酸化酵素（カタラーゼ）がヒ素を過酸化水素に変換する可能性が示唆されています。