2020 Fiscal Year Research-status Report
有用微生物を固定化するカプセル化微生物製剤の創製と発酵型土壌改良への応用
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19K22088
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
吉田 昌弘 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50315397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武井 孝行 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (90468059)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | マイクロカプセル / 有用微生物 / 生分解高分子 / 微生物資材 / 環境バイオ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微生物資材は、土壌環境の微生物相コントロールが可能となる材料として注目されている。微生物資材は効果が抜群で、自然にやさしい資材であるが、全ての土地において安定した効果を得られていないのが現状で、様々な土壌環境に対し有用微生物の力を最大限に発揮させるのは難しい。本研究は、効果的な土壌改良法として微生物資材中の有用微生物をマイクロカプセルに内包し、新しい土壌改良資材として土壌環境の改善を試みることを目的とする。有用微生物を多核構造を有する100μm程度のマイクロカプセルを調製するため、複合型エマルションの相分離法と液中乾燥法を組み合わせた手法を取り入れた。具体的には、分散相としてカプセル壁材である生分解性高分子を、界面活性剤を添加した高分子良溶媒を調製し、調製した分散相を有用微生物と微生物保護剤としてアルギン酸ナトリウムを加えたものを連続相に加え、混合撹拌することでW/Oエマルションを作成した。このW/Oエマルションを別途用意した連続相に添加し、混合撹拌することでW/O/Wエマルションを形成した。バッチ式反応容器内にエマルションを投入後、昇温さらに減圧し、高分子良溶媒を除去することでマイクロカプセルを調製した。当該年度は、前年度までに取り組んだ有用微生物を包括固定化した多核構造を有する100μm程度のマイクロカプセルを調製し、マイクロカプセル調製時における温度や有機溶媒に対する有用微生物の活性保持、有用微生物の固定化量の再検討を行った。特性評価をフィードバックし、カプセル調製条件の最適化を行った。さらに、実証試験のためのデータ蓄積として、有用微生物を包括固定化したマイクロカプセルによる有機酸（乳酸）の生成量を定量評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り微生物内包カプセルの調製条件の確立が進んだため。
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| Strategy for Future Research Activity |
調製したマイクロカプセルの特性評価をフィードバックし、マイクロカプセル調製条件の最適化を継続する。有用微生物を高密度かつ高活性を維持したマイクロカプセルを実現する。また、実証試験のための予備実験として、有機酸の生成量を利用した検定法を用いる。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、挑戦的萌芽（萌芽）が年度途中の採択であるためである。また、使用計画としては、微生物固定化マイクロカプセルの調製条件の最適化やこれに伴う特性評価のための消耗品の購入を予定している。
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