Sporosarcina pasteurii is een gram-positieve bacterie kunnen overleven in sterk alkalisch milieu (pH ~ 10) 1 en is een van de bacteriële soorten die een verwekker van een fenomeen genaamd Microbiologisch geïnduceerde calciet Neerslag (MICP) 2-4 kan worden. MICP is een werkwijze waarbij precipitatie van calciumcarbonaat wordt geïnduceerd door bepaalde microben onder geschikte omstandigheden. S. pasteurii belang is de laatste jaren aangenomen vanwege de identificatie als een mogelijk middel voor het teweegbrengen van significante hoeveelheden MICP onder bepaalde omstandigheden. Deze mogelijkheid komt voort uit het feit dat S. pasteurii biedt de unieke mogelijkheid om grote hoeveelheden van het enzym urease scheiden. Dit enzym katalyseert, waarmee een versnelde afbraak van ureum (een natuurlijk voorkomend biochemische verbinding met wijdverspreide en overvloedige toevoer) in aanwezigheid van watermoleculen. Via een cascade van reacties, dit proces uiteindelijkly leidt tot de vorming van negatief geladen carbonaationen. Deze ionen op hun beurt reageren met positieve metaalionen zoals calcium om uiteindelijk neerslag vormen van calciumcarbonaat (calciet); vandaar het label MICP 5-9.
Het proces van MICP is bekend en onderzocht decennialang 10,11. In de afgelopen jaren heeft MICP onderzocht voor een breed scala van techniek en milieu-toepassingen, inclusief bottom-up groene bouw 12, verhoging van grootschalige structuren 13,14 en koolstofvastlegging en -opslag 15,16.
Bijvoorbeeld Cunnigham 17 et. al ontwierp een hoge druk gematigde temperatuur stroming reactor die een Berea zandsteen kern. De reactor was geënt met de bacteriën S. fridgidimarina en onder omstandigheden van hoge druk superkritisch kooldioxide injectie, een enorme accumulatie van biomassa in de poriën vollumes waargenomen, wat leidde tot meer dan 95% vermindering van de permeabiliteit. Jonkers en Schlangen 18 bestudeerde het effect van bepaalde bijzondere stammen van bacteriën op de self-healing proces in beton. getransporteerd naar de poriënnetwerk invoeren via de oppervlakteporiën buitenwater wordt verwacht dat de slapende bacteriën die beurtelings structurele sterkte te activeren via MICP. Tobler 19 et al. de ureolytische activiteit van S. hebben vergeleken pasteurii met een inheemse grondwater ureolytische microkosmos onder omstandigheden grootschalige MCIP en vond dat S. pasteurii heeft een consistente mogelijkheid om calciet neerslag te verbeteren, zelfs wanneer de inheemse gemeenschappen ontbrak voorafgaand urease activiteit. Mortensen 20 et.al hebben de effecten van externe factoren zoals grondsoort, de concentratie van ammoniumchloride, zoutgehalte, zuurstofconcentratie en lysis van cellen op MICP bestudeerd. Hun demonstratie dat de biologische behandeling proces is zeer robuust met respect tot een grote variatie in parameter space onderbouwt de geschiktheid van dit proces voor diverse grootschalige sanering toepassingen die een goede verrijkingsproces om de bacteriën te versterken wordt ondernomen. Phillips 21 et. al experimenten ontworpen om de veranderingen in permeabiliteit en sterkte van een kolom en een zand zandsteen kern na injectie met S. bestuderen pasteurii culturen. Zij vonden dat terwijl de permeabiliteit verlaagd 2-4 keer terwijl de breuksterkte drie maal verhoogd.
S. pasteurii en haar rol in MICP zijn onderwerpen van actief onderzoek en een aantal kwesties met betrekking tot het mechanisme van chemische neerslag nog steeds niet volledig begrepen. In het licht van deze, is het zeer belangrijk om een set van samenhangende gestandaardiseerde protocollen om nauwkeurig cultuur een voldoende verrijkte voorraad van S. hebben pasteurii MICP te bereiken. Hier schetsen we een strenge protocol dat zal zorgen voor de herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid. deze manuscript beschrijft de gedetailleerde protocollen voor het kweken van S. pasteurii en geschikte het verrijken van het kweekmedium om neerslag te induceren. Het proces wordt onderzocht via verschillende microscopische technieken zoals optische en Scanning Electron Microscopy (SEM) en X-ray foto-elektron spectroscopie (XPS). De focus van het manuscript is het proces van MICP. Procedures zoals SEM en SIMS, die gevestigde standaardprotocollen, worden niet apart beschreven.