| 研究課題/領域番号 |
20K21854
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
小畠 秀和 同志社大学, 研究開発推進機構, 教授 (10400425)
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| 研究分担者 |
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, 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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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | その場観察 / カルサイト / 細菌 |
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| 研究実績の概要 |
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現在進んでいる。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。
本研究で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、省エネで持続可能な水産業を構築することを目指す。
本年度では，貝殻の疑似物質としてカルサイトを用いて、細菌による溶解現象を調べた。多くの細菌の中から効率よくカルサイトを分解するグループを探索した。また、細菌による溶解現象を表面観察できるように光学系の設計・製作を行った。このようにして製作した光学系を用いて、細菌によって溶解した表面の観察に成功した。また、細菌の種類によって溶解した結晶表面にパターンに違いが生じることが分かった。このことは、細菌の種類によって表面の溶解キネティクスが変化した可能性を示唆している。また、レーザー顕微鏡を用いて、表面観察を行うことで、この溶解によって生じた組織の微細構造を定量的に評価できることが分かった。これらの手法を組み合わせることで、細菌によるカルサイト分解過程の速度論に基づいた定量的な評価ができることを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度では効率よく方解石を分解する細菌の探索を行った。また、細菌による溶解現象をその場で観察できる光学系の設計・製作を行った。この光学系を用いることで、細菌によって溶解した方解石の表面を確認できることが分かった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、培養した細菌中で分解する方解石の表面のその場観察を行い、細菌の活動にとって結晶が溶解していくプロセスを明らかにする。また、実験後に結晶試料を取り出し、溶解前後の表面状態の違いから、細菌による分解速度の定量的評価を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナによる自粛の影響で当初予定していた学会や共同研究での出張がキャンセルされたため、またセル設計の打合せにも遅れが生じたため次年度使用額が生じた。
2022年度では、これらの予算を活用し、当初予定していたセルの作製、そして成果発表を行う。
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