効率的かつ選択的な稀土元素回収のために,遺伝子工学による自己組み立てたタンパク質バイオソーベンツの活用
Xue Wei1, Wenyan Zhang1, Baotong Zhu1
1College of the Environment and Ecology, Xiamen University, Xiamen, Fujian 361102, China.
Environmental science & technology
|August 21, 2025
まとめ
新しいタンパク質生物吸収剤であるPCI-Hans-LanMは,工業廃棄物から希土元素 (REEs) を効率的に回収します. このバイオエンジニアリングのアプローチは REEの抽出に持続可能な解決策を提供し,循環型経済を支援します.
科学分野:
- バイオテクノロジー
- 材料科学
- 環境科学
背景:
- 希土元素 (REEs) の世界的な需要は,ハイテクとクリーンエネルギーの用途のために増加しています.
- 従来の再利用可能エネルギー (REE) の抽出方法は環境を害し,資源を大量に消費します.
- REEを低品質の二次資源から回収するための持続可能な代替手段が必要である.
研究 の 目的:
- 希土元素の回収のための新しい,効率的な,持続可能なバイオ吸収剤を開発する.
- 機能性タンパク質 (ランモジュリン) をキャリアに固定して性能を向上させる.
- 工業廃棄物から REEsを回収する際の生物吸収剤の有効性を実証する.
主な方法:
- エシェリキア・コリ菌におけるタンパク質結晶インクルージョン (PCI) に *Hansschlegelia quercus*ランモジュリン (*Hans*-LanM) の遺伝子融合により,単一ポット不動化を行う.
- PCI-Hans-LanMバイオ吸収剤の吸収と脱吸収運動と容量の特徴づけ
- バイオ吸収剤の選択性,再利用性,安定性,および炭灰溶液から再利用可能な燃料を回収する性能の試験
主要な成果:
- PCI-Hans-LanM生物吸収剤は,容量157. 6~197. 7μmol-REE/gの急速な吸附/脱吸収運動を示した.
- 2000倍以上の過剰な非REEに対して,高い選択性が見られた.
- バイオ吸収剤は10回の再利用サイクルと1ヶ月の貯蔵期間で性能を維持し,炭灰溶液より433倍の純度上昇を達成しました.
結論:
- PCI-Hans-LanMは,持続可能な希土元素の回収のために非常に有効で再利用可能なバイオ吸収剤です.
- バイオエンジニアリングの戦略は,廃棄物流から効率的なREE抽出のための高度なバイオ吸収剤を作成することができます.
- このアプローチは循環型経済に貢献し,希土元素のサプライチェーンを多様化する.
