バクテリアによる生体鉱物の生成機構

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04453052
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 田崎 和江 金沢大学, 理学部, 教授 (80211358)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤坂 正秀 島根大学, 理学部, 助教授 (20202509)
• Keywords: バクテリア / 生体鉱物化作用 / 自浄作用 / マンガン / 鉄 / カルシウム / 沈着 / 濃集

Research Abstract

バクテリアによる自浄作用と生体鉱物化作用を研究するために、河川堆積物、ヘドロ、活性汚泥、間欠泉に生息するバクテリアについて、本研究の補助金で購入した位相差偏光顕微鏡や走査型および透過型電子顕微鏡、分析電子顕微鏡、X線粉末回析などにより観察と分析を行った。その結果、中性の河川水と堆積物の中に、マンガンを濃集するバクテリアを発見した。そのバクテリアは、酸化条件下で数日の光合成によりガラス壁にマンガンを沈着させる。今まで、鉄成分を濃集するバクテリアの報告は多くされてきたが、マンガンの濃集については、まれであった。この結果はマンガン鉱石やマンガンノジュールの生成メカニズムの解明の糸口となる。また、酸性の鉱山排水溝中に生息する珪藻は、殻の外部に厚くシリカと鉄を沈着させており、中海のヘドロ中に生息する珪藻の殻の内部には、沢山のフランボイダルパイライトの生成が認められた。これらはいずれも、珪藻の生きている最中に殻の内外にSi,Fe,Sを取り入れて水を浄化し、有機物から無機物を生成する生体鉱物化作用を行っている。さらに、アイスランドとニュージーランドのアルカリ性の間欠泉の周辺には、耐熱性細菌がカルシュウムを細胞壁に沈着させて、炭酸塩鉱物を生成しているのを認めた。このバクテリアは地球上のCO2の固定に大きな役割を担っていると考えられる。これらの研究結果は、国際粘土学会や国際生体鉱物学会で発表しプロシーデイングに掲載されるほか、日本の国内の学術雑誌に公表した。

Research Products

• [Publications] Kazue Tazaki: "Electoron microscopic observations of oil-derived fly ash particles from Kuwait origins over Matsue,Japan." Proceedings,大阪府立大学国際シンポジウム“グローバルアメニテイ". 184-189 (1993)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Processes of formation of bacterial iron and carbon minerals." Science Reports of Kanazawa Univ.XXXVIII. 59-77 (1993)
• [Publications] 田崎和江: "地球環境中のイオウと微生物-人間活動と環境地質学の接点" 地球科学. 47. 251-270 (1993)
• [Publications] Tsuguhiro Nonaka: "Significance of iron layer as indicator to determine the microbial corrosion of concertes." J.Construction Man.and Eng.No.474/VI-20. 125-131 (1993)
• [Publications] Gouping Zhou: "Mineralogical assemblages and distribution trends of deep-sea sediments from Izu-Bonin Arc Leg 126,ODP." Science Reports of Kanazawa Univ.XXXVIII. 79-94 (1993)
• [Publications] Luiz Carlos Pires: "A biomineralization of diatom in acidic stream sediments." Science Reports of Kanazawa Univ.XXXVIII. 95-106 (1993)
• [Publications] 田崎和江: "バクテリアによる環境汚染の浄化" 地質学雑誌. 100(印刷中). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Observation of carbon by electron microtechniques." 地球科学. 48(印刷中). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Biomineralization of iron in ammonite." Proceeding of Inter.Cong.Biomineralization in Monaco. (in press). (1994)
• [Publications] Tazaki,K.: "Aerosol nutrients for Arctic ice algae." Research and Exploration. (in press). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Microstructure and chemical composition of duckbilled dinosaur eggshell." Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology. (in press). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Clay aerosols and Arctic ice algae." Clays and Clay Minerals. (in press). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Calcite deposition in a hot spring microbial mat from Iceland." Proceedings of Inter.Clay Cong.in Adelaide. (in press). (1994)
• [Publications] Kazue Tazaki: "Microbial fixation of carbon dioxide in hot springs,Iceland." Chemical Geology. (in press). (1994)
• [Publications] Zara Lindenmayer: "Microfossils in the Carajas Basin,Brazil:The first record of Archan Life in South America?" Chemical Geology. (in press). (1994)
• [Publications] M.I.Bird: "Oxygen-isotope fractionation in gibbsite:Synthesis experiments versus natural samples." Geochimica. (in press). (1994)
• [Publications] 小岩崎浩一: "Thiobacillus ferroxidansによるジャロサイトおよびアンモニオジャロサイトの生成研究-" 地球科学. 47. 493-506 (1993)
• [Publications] 堀坂明生: "生体鉱物化作用によるパイライトの生成" 粘土科学. 33. 36-43 (1993)
• [Publications] 大島智子: "炭質物の微細形態-透過型電子顕微鏡による四国中央部の秩父帯,御荷鉾緑色岩帯,三波川帯の泥質岩中の炭質物の観察-" 地質学雑. 99. 91-104 (1993)
• [Publications] 田崎和江: "鉱物の科学" 東海大学出版会(印刷中), (1994)
• [Publications] 田崎和江: "ニュートン" 教育社(印刷中), (1994)