海洋生物に共通した新規骨格形成メカニズムの提唱

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20H03077
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 安元 剛 北里大学, 海洋生命科学部, 講師 (00448200)
• 研究分担者: 井口 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (50547502) ; 安元 加奈未 東京理科大学, 薬学部薬学科, 講師 (70412393) ; 安元 純 琉球大学, 農学部, 助教 (70432870)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: サンゴ / 石灰化 / 蓄積型リン / CO2固定

研究実績の概要

海洋生物の石灰化反応はCO2放出との見解があるが、近年石灰化母液でのpH上昇が相次いで観測されたことから、CO2固定であると考えることができる。我々はpH上昇を伴う石灰化反応に着目し、海水と生体ポリアミンを用いた石灰化反応の再現を試みた。CO2を吸収させたポリアミン溶液と海水を混合すると僅かにCO2が系外に出るのものの、大部分のCO2はCaCO3に変換され、従来言われたいらようにCaCO3が1 mol 生成するとCO2が1 mol生成するという反応は起こらないことが新たに明らかになった。CO2を吸収させたポリアミン溶液の添加速度を緩やかにすればさらにCO2放出は減少すると考えられる。また、CaCO3生成に伴いpH上昇も観測されより詳細ない分析を行い詳細なメカニズム解明に繋げる必要がある。また、サンゴ礁海域において陸域由来のリンは沿岸底質に吸着し、サンゴの白化に寄与していることが明らかになり、人為的な影響によりサンゴ礁生態系のCO2固定量を減少している懸念が明らかになった。今後、継続したモニタリングが必要である。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Carbonic anhydrase activity identified in the powdered nacreous layer of Pinctada fucata (2023)
  • 著者名/発表者名: Namikawa Yuto、Moriyasu Kenji、Yasumoto Ko、Katsumata Satoshi、Suzuki Michio
  • 雑誌名: Process Biochemistry 巻: 128 ページ: 22～29
  • DOI: 10.1016/j.procbio.2023.02.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualisation of Phosphate in Subcalicoblastic Extracellular Calcifying Medium and on a Skeleton of Coral by Using a Novel Probe, Fluorescein-4-Isothiocyanate-Labelled Alendronic Acid (2022)
  • 著者名/発表者名: Iijima Mariko、Yasumoto Jun、Mori-Yasumoto Kanami、Yasumoto-Hirose Mina、Iguchi Akira、Suzuki Atsushi、Mizusawa Nanami、Jimbo Mitsuru、Watabe Shugo、Yasumoto Ko
  • 雑誌名: Marine Biotechnology 巻: 24 ページ: 524～530
  • DOI: 10.1007/s10126-022-10115-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mg-rich calcite-producing marine bacterium Pseudovibrio sp. isolated from an ascidian in coral reefs at Okinawa, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Yasumoto-Hirose Mina、Yasumoto Ko、Iijima Mariko、Nishino Tomohiko、Ikemoto Eiko、Nishijima Miyuki、Numako Chiya、Matsuyama Tohey、Shizuri Yoshikazu、Kogure Kazuhiro、Watabe Shugo
  • 雑誌名: Fisheries Science 巻: 88 ページ: 625～634
  • DOI: 10.1007/s12562-022-01627-9
  • 査読あり
• [学会発表] 海洋生物のバイオミネラリゼーションを模した新規CO2鉱物化技術の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○安元 剛（北里大学）、廣瀬美奈 (トロピカルテクノプラス)
  • 学会等名: 令和4年度日本水産学会春季大会 水産学技術賞受賞者講演
  • 招待講演
• [学会発表] バイオミネラリゼーションによるCO2固定の可能性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 〇安元 剛（北里大学）
  • 学会等名: カーボンリサイクルファンド／オンライン講演会
  • 招待講演
• [学会発表] バイオミネラリゼーションを利用した新たなCO2固定法開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 〇安元 剛（北里大学）
  • 学会等名: 令和4年度日本水産学会春季大会シンポジウム、「次世代へつなぐ水産研究の道程～企業・公設研究所・大学の最先端研究～」、オンライン開催
  • 招待講演
• [学会発表] 廃海水と生体アミンを用いた新たなCO2鉱物化法の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 〇安元 剛（北里大学）
  • 学会等名: 2021年度CRF研究助成活動 成果報告会
  • 招待講演
• [学会発表] バイオミネラリゼーションを模したCO2鉱物化研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 〇安元 剛（北里大学）、大野良和（北里大学）、鈴木道生（東京大学）、森安賢司（日本海水）、勝又 聡（出光興産）、植田 直幸（出光興産）、井口 亮（産総研）、安元 純（琉球大学）、廣瀬美奈（トロピカルテクノ）.
  • 学会等名: 第17回バイオミネラリゼーションワークショップ』、オンライン開催
• [学会発表] Comparison in the calcification rate between in vivo skeletal formation in juvenile corals and in vitro aragonite formation in biogenic polyamine solution at various CO2 levels (2022)
  • 著者名/発表者名: ○Ko Yasumoto (Kitasato Univ.), Jun Yasumoto (Ryukyu Univ.), Mariko Iijima (AIST), Akira Iguchi (AIST), Mina Hirose Yasumoto (TTP), Kanami Mori-Yasumoto (TUS), Michio Suzuki (Tokyo Univ.), Kenji Moriyasu (Nihon Kaisui Co.), Satoshi Katsumata (Idemitsu Co.), Shugo Watabe (Kitasato Univ.)
  • 学会等名: AGU fall meeting Chicago, IL,
  • 国際学会
• [産業財産権] 二酸化炭素の固定化方法及び固定化システム並びに炭酸塩の製造方法 (2023)
  • 発明者名: 安元 剛、廣瀬 美奈、など
  • 権利者名: 安元 剛、廣瀬 美奈、など
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2023-004107
• [産業財産権] カルシウムイオン溶出方法、二酸化炭素の固定化方法 (2023)
  • 発明者名: 鈴木 道生、リ イテイ、勝又 聡、植田 直幸、安元 剛など
  • 権利者名: 鈴木 道生、リ イテイ、勝又 聡、植田 直幸、安元 剛など
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2023-011392
• [産業財産権] 二酸化炭素を循環利用する脱硫方法及び脱硫システム (2023)
  • 発明者名: 勝又 聡、植田 直幸、渡部 哲也、朝山 茂樹、安元 剛など
  • 権利者名: 勝又 聡、植田 直幸、渡部 哲也、朝山 茂樹、安元 剛など
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2023-011391
• [産業財産権] 二酸化炭素の固定化方法及び固定化システム並びに炭酸カルシウムの製造方法 (2023)
  • 発明者名: 鈴木 道生、安元 剛など
  • 権利者名: 鈴木 道生、安元 剛など
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2023-037836
• [産業財産権] 複合体の製造方法および複合体 (2022)
  • 発明者名: 鈴木 道生、浪川 勇人、安元 剛など
  • 権利者名: 鈴木 道生、浪川 勇人、安元 剛など
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2022-148202