Sporosarcina pasteurii является грамположительной бактерии способны выживать в сильно щелочной среде (рН ~ 10) 1 и является одним из видов бактерий , которые могут стать возбудителем явления , называемого Микробиологически Индуцированные кальцит осадков (MICP) 2-4. MICP представляет собой процесс , в котором осаждение карбоната кальция индуцируется некоторых микробов в подходящих условиях окружающей среды. С. pasteurii приобрела значение в последние годы из - за его идентификации в качестве возможного средства для стимулирования значительных объемов MICP при определенных условиях. Эта возможность связана с тем , что С. pasteurii обладает уникальной способностью секретировать обильное количество фермента уреазы. Этот фермент действует как катализатор, способствуя ускоренному лизис мочевины (естественные биохимические соединения с широко распространенным и избытке) в присутствии молекул воды. Через каскад реакций, этот процесс окончательнойLY приводит к образованию отрицательно заряженных ионов углерода. Эти ионы, в свою очередь, вступает в реакцию с положительными ионами металлов, таких как кальций, чтобы в конце концов образовались осадки карбоната кальция (кальцит); следовательно , ярлык MICP 5-9.
Процесс MICP был известен и изучен в течение нескольких десятилетий 10,11. За последние несколько лет, MICP была исследована для широкого круга инженерных и экологических применений , включая снизу вверх зеленого строительства 12, усиление крупномасштабных структур 13,14 и улавливания углерода и хранения 15,16.
Например, оттяжки Каннингхэма 17 и др. аль разработан реактор умеренной температуры потока высокого давления, содержащего сердцевину из песчаника Berea. Реактор инокулированное бактериями S. fridgidimarina и в условиях высокого давления инжекции диоксида углерода в сверхкритическом состоянии , массивного накопления биомассы внутри пор тмов наблюдалось, что привело к снижению проницаемости более чем на 95%. Jonkers и Schlangen 18 изучали влияние некоторых специальных штаммов бактерий на самовосстановления процесса в бетоне. Внешняя вода транспортируется в сети пор, поступающей через поверхностные поры, как ожидается, чтобы активировать бездействующие бактерии, которые в свою очередь помогают структурную прочность через MICP. Tobler 19 и др. сравнили ureolytic активность S. pasteurii с коренным подземными водами ureolytic микрокосма в условиях , благоприятствующих крупномасштабную MCIP и обнаружили , что С. pasteurii имеет последовательную способность улучшить осаждение кальцита , даже когда коренные общины не имели предварительного активность уреазы. Мортенсен 20 et.al изучали влияние внешних факторов , таких как тип почвы, концентрация хлорида аммония, солености, концентрации кислорода и лизиса клеток на MICP. Их демонстрация того, что процесс биологической очистки очень надежен с соотвЭСТ к широкому разбросу в пространстве параметров обосновывает пригодность этого процесса для различных восстановительных приложений крупномасштабных обеспечили надлежащий процесс обогащения для усиления бактерии предприняты. Phillips 21 и др. аль разработаны опыты по изучению изменения проницаемости и прочности колонны песка и сердечника из песчаника после инъекции с S. pasteurii культуры. Они обнаружили, что в то время как проницаемость снизился в 2 - 4 раза, а предел прочности увеличился в три раза.
С. pasteurii и его роль в MICP являются темами активных исследований и ряд вопросов , связанных с механизмом химического осаждения все еще до конца не изучен. В свете этого, очень важно иметь набор согласованных стандартных протоколов точно культуры соответствующим образом обогащена запас S. pasteurii для достижения MICP. Здесь мы опишем строгий протокол, который будет обеспечивать повторяемости и воспроизводимости. Это маnuscript описывает подробные протоколы для культивирования S. pasteurii и соответствующим образом обогащении культуральной среды , чтобы вызвать осаждение. Процесс исследован с помощью различных микроскопических методов, таких как оптические и сканирующей электронной микроскопии (SEM) и X-Ray фото-электронной спектроскопии (XPS). В центре внимания рукописи на процессе MICP. Процедуры как SEM и SIMS, будучи хорошо зарекомендовавшие себя стандартные протоколы, не описаны отдельно.