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自然から学ぶアイデアの源泉 ネイチャーテック


シデロフォア

Photo by AJC1

微生物の鉄分補給法、シデロフォア

ヒントとなる自然:微生物(一部の微生物)

<写真>シデロフォア
Creative Commons

何がすごいの?

私たちは鉄分が不足すると貧血になってしまいます。小さな生物たち(微生物)にとっても鉄分は重要です。実は、鉄は体内で生産することができず、私たちは食べ物やサプリメントで補給しています。ホウレンソウやレバーは鉄分を多く含む食べ物として知られていますね。

微生物は周囲の環境から鉄を体内に取り込まなければなりません。一部の微生物は、鉄の少ない場所では「シデロフォア」という物質を放出します。シデロフォアは周囲の鉄分を包みこみ、再び微生物の体の表面を通って体内に取り込まれます。鉄の少ない環境で生きている微生物たちは、このように積極的に鉄分を取り込み増殖しているのです。

どうやって役立てるの?

シデロフォアを生産する微生物を土壌に繁殖させて農作物を栽培すると、シデロフォアを生産できない菌は鉄不足により増殖できなくなり、有害な細菌や病原菌の活動が抑えられ、農薬を使わなくても農作物を育てることができます。

どんな研究をしているの?

細菌、糸状菌、放線菌、藍藻類などから、様々な種類の科学構造のシデロフォアが分離されています。シデロフォアは鉄イオンと錯体(電子的な繋がりによって、金属イオンが分子構造の中に収まること)を形成し、自分自身の細胞がもっている受容体だけに結合して自分の体内に取り込むことができるということが分かりました。

それぞれの微生物が生産するシデロフォアとその微生物の細胞がもっているシデロフォア受容体はペアになっていて、他の微生物には対応しないことが分かりました。鉄イオン以外の金属に対してシデロフォアのような役割をもつ物質がいるかどうか、調査が続いています。

どんな技術開発ができる?

シデロフォアを人工的に合成し、微生物を吸着させるという開発が行われています。鉄以外の金属を吸収できるシデロフォアのような物質が開発されれば、鉛などの重金属による環境汚染の無毒化に役立てることができるでしょう。

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