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海域固有のバイオセメントを用いた、環境負荷の無い革新的な海洋環境保全に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K05695
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39060:生物資源保全学関連
研究機関和歌山工業高等専門学校

研究代表者

楠部 真崇  和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 准教授 (40403761)

研究分担者 林 和幸  和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (30587853)
青木 仁孝  和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (80775809)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード海洋性細菌 / バイオセメント / アマモ場 / 海洋環境保全 / SDGs14 / ブルーカーボン / ウレアーゼ生産菌 / 藻場造成 / アマモ場再生 / ウレアーゼ活性 / 炭酸カルシウム / バイオセメンテーション / 海洋微生物 / 藻場再生 / 海底フローラ
研究成果の概要

フィールド試験予定である和歌山県日高郡日高町方杭の海砂より、目的のウレアーゼ生産菌Kocuria属の種を単離した。この単離株によるバイオセメンセーションが可能であることを確認した。一軸圧縮試験の結果より、試作バイオセメントの強度は約450kPaであった。炭酸カルシウム析出量はバイオセメント表面で約2%、中央部で1%であることがわかった。水槽での発芽試験では、10℃の自然海水で約1ヶ月後に幼芽鞘を確認した。フィールド試験では、5m×5m内に100粒のバイオセメントを沈設し、30株程度の定着生長を確認した。方杭での試験では、アマモは約20cmまで生長したあと、水温の上昇によりアイゴの食害を受けた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アマモ場はブルーカーボンシステムとしても、生物多様性を維持する意味でも重要な場である。これまで、様々な研究や活動により、アマモ場の保全が実施されてきた。海洋プラスチックゴミの問題も取り沙汰されている中、本研究ではアマモ場保全予定地の海洋性細菌と海砂を用いた海砂固化物を開発した。このバイオセメントにアマモ種子を埋包することにより、船上から海底まで確実に種子を届けるとともに、海の素材以外のマテリアルを持ち込まない極めて環境に優しい手法を確立した。今後は、発芽率や海底定着率の改善などを目標として展開していく。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] バイオセメントによる次世代の海洋環境保全2020

    • 著者名/発表者名
      中嶋夢生, 花田雅司, 青木仁孝, 楠部 真崇
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 4 ページ: 89-92

    • NAID

      40022636799

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Isolation of Acinetobacter sp. strain WKDN with capacity for aerobic denitrification and CaCO3 biomineralization and its potential application in dissolved Zn removal2020

    • 著者名/発表者名
      Masataka Aoki, Takuya Noma, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi, Masataka Kusube, Kazuyuki Hayashi
    • 雑誌名

      Desalination and Water Treatment

      巻: 194 ページ: 172-179

    • DOI

      10.5004/dwt.2020.25843

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Research on innovative marine environmental conservation with no environmental impact using marine bio-cement2020

    • 著者名/発表者名
      Masataka Kusube
    • 雑誌名

      Impact

      巻: 3 号: 3 ページ: 57-59

    • DOI

      10.21820/23987073.2020.3.57

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオセメントの特性を活かした次世代の海洋環境保全技術開発2018

    • 著者名/発表者名
      楠部真崇、中嶋夢生、宮坂萌々香、猪飼朋音、青木仁孝、林和幸
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 684 ページ: 58-59

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アマモ場底質に必要な細菌叢と成分分析2020

    • 著者名/発表者名
      園部琢己、中嶋夢生、北野剛志、園山芳充、楠部真崇
    • 学会等名
      超異分野学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] レジリエントな 海洋環境保全:環境循環型バイオセメントアマモポットの開発2019

    • 著者名/発表者名
      楠部 真崇
    • 学会等名
      超異分野学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 海洋性細菌のバイオミネラリゼーションによるアマモ場再生法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      中嶋 夢生、楠部 真崇
    • 学会等名
      第56回好塩微生物研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Deep Tech(ディープテック)~バイオセメントによる水辺のイノベーション~2019

    • 著者名/発表者名
      楠部 真崇
    • 学会等名
      2019年アグリビジネス創出フェアin東海・近畿
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 円月島の修復2018

    • 著者名/発表者名
      楠部 真崇
    • 学会等名
      番所山で自然を学ぼうについて
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マリンスポーツのマナーと海洋環境:サーフエリアから深海まで2018

    • 著者名/発表者名
      楠部 真崇
    • 学会等名
      Surf, sea and sustainability: A public seminar on the science and culture of riding waves
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レジリエントな 海洋環境保全:環境循環型バイオセメントアマモポットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      楠部 真崇
    • 学会等名
      超異分野学会2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Team Amamo

    • URL

      https://www.facebook.com/Team-Amamo-196073024399362/notifications/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Amamo Blue Earth

    • URL

      https://www.facebook.com/Team-Amamo-196073024399362/?modal=admin_todo_tour

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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