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バイオレメディエーション応用のためのセンチ単位の微生物電子輸送
Centimeter-Long Microbial Electron Transport for Bioremediation Applications.
PMID: 32680591 DOI: 10.1016/j.tibtech.2020.06.011.
抄録
ナノからマイクロメートルスケールの電子輸送を利用した微生物バイオレメディエーションは、過去10年の間に集中的に研究されてきたが、適切な電子受容体が不足していたり、汚染された現場での大量輸送が遅かったりすることで、その応用が妨げられている。微生物長距離電子輸送（LDET）は、自然環境において空間的に分離された酸化還元反応を距離を越えて結合させることが可能であり、最近ではセンチメートル単位での利用が可能となってきた。LDETは、地球規模で重要な生物地球化学的現象を説明し、距離の離れた電子供与体と電子受容体を直接結びつけることで、従来のバイオレメディエーションの欠点を克服している。ここでは、LDETの調査、特徴付け、工学的な研究成果に焦点を当て、土壌や堆積物のバイオレメディエーションのための高度な技術開発にLDETがどのように活用できるかを説明する。
Microbial bioremediation based on nano- to micrometer-scale electron transport has been intensively studied during the past decade, but its application can be hindered by a deficiency of suitable electron acceptors or slow mass transportation at contaminated sites. Microbial long-distance electron transport (LDET), which can couple spatially separated redox reactions across distances in natural environments, has recently emerged at centimeter-length scales. LDET explains a range of globally important biogeochemical phenomena and overcomes the drawbacks of conventional bioremediation by directly linking distant electron donors and acceptors. Here, we highlight recent research outcomes in examining, characterizing, and engineering LDET, and describe how LDET can be exploited to develop advanced technologies for the bioremediation of soils and sediments.
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