2022 Fiscal Year Annual Research Report
ナノスケールでの細菌によるカルサイト分解現象から切り開く水産業の持続的発展
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20K21854
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
小畠 秀和 同志社大学, 研究開発推進機構, 教授 (10400425)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 晴彦 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (10435612)
塚本 勝男 大阪大学, 大学院工学研究科, 招へい教授 (60125614)
桐原 慎二 弘前大学, 地域戦略研究所, 教授 (60519594)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / 細菌 / 溶解 / カルサイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、天然資源に漁獲を左右される不安定な海面漁業から、比較的生産が安定する養殖への転換が進んでいる。しかし、養殖漁業では貝殻などカルサイトを主 成分とする大量の水産廃棄物が生じる。これらカルサイトの大部分は1200℃以上の温度で大量の燃料と費用を消費しながら焼却処分されており、青森県だけでも 年間約7億円の経済的負担となっている。本研究の目的は、炭酸カルシウムの分解を促進する細菌の活動を利用することで燃料消費によるCO2を排出しない低温で の貝殻の処理プロセスを開発し、省エネで持続可能な水産業の構築をめざす。
また細菌による炭酸カルシウムの分解プロセスを明らかにするための試みとして、単離した細菌を培養した環境および、培地のみ環境下に方解石の劈開面を浸漬させ一定期間放置した。
実験後に培養液中のCaイオン濃度測定と、方解石の結晶表面の観察を行った。溶媒中のカルシウムイオン濃度を調べたところ、4日間の実験後、pHに大きな変化がないにも関わらず、Streptomycesの培養液中のCaイオン濃度は、Escherichia coli DH5やコントロールの培養液中の濃度に比べて1/3程度まで減少することが分かった。溶媒中のCaイオン濃度が低下したグループでは結晶の溶解に伴うエッチピットが形成されていることが分かった。このことは、細菌がカルサイトの溶解を促進するとともに、溶解によって生じたCaイオンを吸収し、再析出されるというプロセスが同時に進行しているという可能性を示唆する。
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