Development of a novel geo-biotechnology for silicate fixation

开发用于硅酸盐固定的新型地球生物技术

• 批准号: 21K18754
• 负责人: 松原 仁
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18754/
• 关键词: 珪酸塩; ジオバイオテクノロジー; 地盤修復; MISP

本研究は，高強度かつ経年劣化に強い次世代の岩石修復技術の確立を目指し，珪酸塩鉱物の析出と固定化を誘発する微生物を探索し，これを用いた新しいジオバイオテクノロジーの創生に挑むものである。2022年度の実績を以下にまとめる。(1)指状珪酸塩鉱物の形態・菌相分析と強度発現メカニズムの解明：当珪酸塩鉱物の形態と強度発現メカニズムについては，昨年度までにある程度の解が得られたことから，2022年度は，当該鉱物周辺に潜む微生物の菌叢構造と珪酸塩の構造との関係について調査した。結果として，当該鉱物の形態形成に影響を及ぼすような微生物種を同定するまでには至らなかったものの，珪酸塩鉱物の間隙に年輪状に析出していた炭酸塩鉱物に岩内微生物が関与している可能性が考えられ，学際的な観点から検討を進めているところである。加えて，DNA解析結果を利用して，指状珪酸塩鉱物が発達している角礫凝灰岩と，発達していない凝灰岩にそれぞれ潜む岩内微生物の菌層構造をまとめている。(2)珪酸塩鉱物の析出を誘発するMISP技術の確立：MISP（microbially induces silicate precipitation）に有用な微生物の分離培養を実施するとともに，分離株を用いた珪酸塩鉱物の析出実験法の開発に取り組んだ。結果として，寒天培地とレーザー顕微鏡，及び，液体培地とビームスプリッターにて評価する方法を構築した。現在は，本手法を用いた珪酸塩析出実験に取り組んでいるところである。以上のように，明確な成果を創出するまでには至っていないものの，MISP技術を構築するための基本的な知識とデータは着実に蓄積している。

This study aims to establish a new generation of rock remediation technology for high intensity aging, and to explore the possibility of inducing the formation of microorganisms by precipitation and immobilization. 2022 performance below. (1)In 2022, the relationship between the microbial flora structure and the structure of the microbial flora around the finger acid was investigated. The results show that the morphology of the organism affects the stability of the microbial species, and the possibility of the formation of the microbial species in the rocks is examined. In addition, the DNA analysis results were used to detect the presence of finger-like acid in breccia tuff and to detect the presence of microbial layers in tuff. (2)Establishment of MISP technology for inducing silica precipitation: MISP (microbially induces silica precipitation) is a method for isolation and culture of useful microorganisms. The results showed that the method of micro-mirror and liquid culture was constructed. Now, this method is used to extract the acid. The above results are clear, and the basic knowledge of MISP technology is accumulated.

项目成果

Calcium carbonate growth with the ring structure of stalactite-type minerals in a tuff breccia

凝灰岩角砾岩中钟乳石类矿物环状结构的碳酸钙生长

• DOI: 10.3390/cryst11091117
• 发表时间: 2021
• 期刊: Crystals
• 影响因子: 2.7
• 作者: Hitomu Kotani;Kazuyoshi Nakano;矢ヶ井那津・田中尚人;田中尚人・坂井華海;Guribosutan Kinugawa and Riki Honda;中澤悠悟，本田利器，小谷仁務;阪上 健，内田龍彦;佐伯雄一，中田一騎，内田龍彦;Tatsuhiko Uchida;橋本 光生，内田 龍彦;Jiang Yicheng，内田 龍彦;中田 一騎，細井 啓示，内田 龍彦，永井 秀和;蟹江 俊仁;Ryo Uenishi and Hitoshi Matsubara
• 通讯作者: Ryo Uenishi and Hitoshi Matsubara