1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09440174
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
田崎 和江 金沢大学, 理学部, 教授 (80211358)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寅丸 敦志 金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (50202205)
石渡 明 金沢大学, 理学部, 助教授 (90184572)
古本 宗充 金沢大学, 理学部, 教授 (80109264)
神谷 隆宏 金沢大学, 自然科学研究科, 助教授 (80194976)
奥野 正幸 金沢大学, 理学部, 助教授 (40183032)
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| Keywords | バイオマット / 堆積構造物 / シアノバクテリア / 炭酸塩鉱物 / 地熱地帯 / 温泉 / 珪酸塩鉱物 / 水酸化鉄鉱物 |
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| Research Abstract |
地球環境における生体鉱物の生成のメカニズムを探ってきた。鉱山、鉱床周辺の汚染された堆積物や河川に生息する微生物を電子顕微鏡や近代分析機器を用いて観察した結果、溶存する(重)金属イオンをそこに生息するバクテリアが選択的に濃集、固定し、様々な生体鉱物をつくっていることを明らかにした。例えば、ウラン鉱床周辺のシアノバクテリアや藻類は多量の放射性物質を取り込み細胞壁に濃縮し、また、河川や地熱地帯のバクテリアは、Mn、Fe、Ca、Si、Sなどを容易に取り込み、(水)酸化鉄鉱物、炭酸塩鉱物、珪酸塩鉱物、硫化鉱物を生成していた。これらの研究成果は、多くの国内および国際誌に掲載された。
日本各地の鉱山、鉱床、温泉地、河川にみられるバイオマット(Microbial mats:微生物被膜)を採取し、微分干渉、Wet-SEM-EDX、HRTEM(超薄切片)で観察し、カルサイト、アラゴナイト、ジプサム、ハライト、プーセライト、トドロカイト、クリストパライト、パライト、As-S鉱物、粘度鉱物、水酸化鉄鉱物などが、バクテリアの細胞の内外に多量に生成しているのを認めた。
一方、常温、常圧の室内実験や野外実験で、数日という短期間で、バクテリアに生体鉱物をつくらせることに成功した。例えば、河川の堆積物と水を用いたバクテリアの培養実験からは、3-7日でプーセライトと水酸化鉄鉱物が生成した。一方、しだ植物の観察から、維管束内にCu、Pb、Zn、Cdなどの重金属が根の部分に濃集していることを明らかにした。これらバクテリアや生物の関与で生成した生体物鉱物は、汚染環境の浄化、新材料物質の開発が期待される。
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Research Products
(9 results)
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[Publications] Tazaki K.: "Architecture of biomats reveals history of geo-,aqua,and bio-systems." Episodes,. vol.22,No.1,. 1-15 (1999)
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[Publications] 田崎和江,上島雅人,朝田隆二: "ヒ素に対する粘土及び生物による修復の可能性." 粘土科学. 38巻,2号. 54-67 (1999)
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[Publications] 田崎和江: "ロシア船籍重油流出事故の科学的視点と対応." 日本の科学者. 33巻,3号. 43-47 (1998)
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[Publications] Itoh,S.,Iwaki,M.,Aoki,A.and Tazaki,K.: "Accumulation of Fe,Cr and Ni metals inside cells of acidophilic bacterium Acidiphilium rubrum that produces Zn-containing bacteriochlorophylla." Plant Cell Physiol.39(7). 740-744 (1998)
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[Publications] 田崎和江: "バクテリア活動と地球環境." 地質論集. 第49号. 137-147 (1998)
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[Publications] 田代陽子,田崎和江: "水酸化鉄を主成分とするバイオマットの初期形成." 地球科学. 53巻. 29-37 (1999)
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[Publications] 岸上佳史,桜山和美,田崎和江: "尾小屋鉱山におけるCuとFeの微生物による固定." 地球科学. 53巻. 19-28 (1999)
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[Publications] 後藤道治,田崎和江: "粘土鉱物からみた古環境の解析." 粘土科学. 38巻,2号. 91-102 (1999)
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[Publications] 上島雅人,田崎和江: "花崗岩中のカリ長石および黒雲母の微生物風化." 粘土科学. 38巻,2号. 68-82 (1999)
