ナノザイムを用いた汚染物質の触媒分解

人間活動はすでに環境中で深刻な汚染を引き起こしています。重金属、染料、その他の有機・無機物質を含む多くの有害汚染物質は、製品の製造過程または使用過程で生成されます。規制の不備および認識不足により、多くの有害化合物が環境中、とりわけ湖沼、河川、海洋などの水環境へ放出されてきました。これらの汚染物質は、人間、植物、動物、微生物を含む生態系に重大な損害を与えます。また、飲料水や食品の汚染を介して、人における毒性作用および発がん性作用の原因となることが指摘されています。

これらの汚染物質を除去する、またはより有害性の低い生成物へ分解するための浄化（レメディエーション）には多大な努力が払われてきました。有機汚染物質を分解する有効な手段として、生体触媒法が検討されています。しかし、ナノザイムはペルオキシダーゼ様、オキシダーゼ様などの触媒特性を示し、天然酵素と同様に汚染物質の分解に利用できます。さらに重要なのは、ナノザイムが、製造コスト、再利用性、反応速度の向上、ならびに適用可能な運用条件の広さといった観点で、酵素の制約を克服できる点です。グローバルリーディングカンパニーであるCreative Enzymesは、お客様の研究を効果的かつ成功裏に推進できるよう支援することに注力しています。当社は、フェノール系、染料、抗生物質などの汚染物質を対象とした、各種ナノザイムおよび汚染物質分解スキームを開発しています。

図1 ナノザイムによる有機汚染物質の分解プロセス

ナノザイムによるフェノール系汚染物質の触媒分解

• フェノール系汚染物質は地表水および地下水に広く分布しており、その高い毒性により国際的な関心を集めています。これらの汚染物質は、生物体内に蓄積して成長を阻害するだけでなく、水—生物—動物といった食物連鎖を介して移行し、ヒトの健康を脅かす可能性があります。
• 高効率触媒として、ナノザイムは水中のフェノール系汚染物質のカップリング反応を触媒するために使用できます。ナノザイムは、実用化における天然酵素の制約を回避できます。

ナノザイムによる染料汚染物質の触媒分解

• 合成染料は多くの利点を有するため、繊維、食品、ゴム、医薬品など幅広い分野で使用されています。しかし、多くの工場では排水処理設備が整備されていません。その結果、染料を含む排水の大部分が自然水域へ直接放流されています。関連報告によれば、多くの染料は難分解性であり、最終的に生物連鎖を介して体内へ取り込まれる可能性があります。
• このような状況を踏まえ、Creative Enzymesは、Fe₂GeS₄、CuO / Ti₆O₁₃、Fe₃O₄ナノザイムなどを含む、ナノザイムによる染料汚染物質の分解手法を開発しています。

ナノザイムによる抗生物質汚染物質の触媒分解

• 抗生物質は臨床医療で広く使用されており、病原性細菌と戦い、ヒトにおける細菌およびその他の微生物感染に起因する疾患の治療に用いられます。さらに、一部の抗生物質には免疫抑制作用を示すものもあります。しかし、抗生物質はさまざまな場面で広範に使用されているため、抗生物質廃棄物が河川へ排出される事態につながっています。
• 汚染処理の新技術として、ナノザイムは環境負荷の低いグリーン特性と低コストという特徴を有し、水中の抗生物質の分解にも適用できます。

ナノザイムによる農薬由来有機汚染物質の触媒分解

農薬には多様な種類があり、構造が複雑で、生物に対する毒性が強いものが少なくありません。特異的吸着法および生分解法のいずれも、農薬残留物を効果的に除去することは困難です。ナノザイムに基づく分解技術は、農薬の構造差や環境条件の影響を受けにくく、さまざまな種類の農薬を高効率に除去できます。

Creative Enzymesは、常に高品質でご満足いただけるサービスの提供に尽力しています。当社サービスにご関心をお持ちの方、またはご不明点がございましたら、どうぞお気軽にお問い合わせいただくか、オンラインでお問い合わせください。