環境微生物の培養特性の解明とそれを利用する新しい微生物資源の開発

• Project/Area Number: 16658038
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 別府 輝彦 日本大学, 大学院総合科学研究科, 教授 (80011873)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上田 賢志 日本大学, 生物資源科学部, 助教授 (00277401)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: environmental microorganism / cultivation / uncultured bacteria / commensalism / carbon dioxide / siderophore / Clostridium / Janthinobacterium

Research Abstract

共生細菌Symbiobacterium thermophilumの研究を通じて、炭酸ガス依存性が微生物の難培養性の原因になる可能性が考えられたことから、炭酸ガス通気を増殖に必要とする菌を探索し、その系統的多様性を評価した。その結果、炭酸ガス通気が顕著にその増殖を促進するような菌株を多数取得することに成功し、それらの一部は分類学的に新規性が高いものであることが明らかになった。
メタン発酵微生物群集
古紙と生ゴミを基質とする高温メタン発酵槽内においてそのセルロース分解に主要な役割を果たす菌の一つとしてClostridium sp.EBR45株を分離同定し、その性状を明らかにした。この菌は、特にオフィス紙に対する分解活性が顕著であった。一方、発酵不良を人為的に誘発した汚泥に対し本菌を添加する実験を行ったが、顕著な効果は得られなかった。また、これまで同様の手法によりセルロース資化性メタン発酵コンソーシアならびにプロピオン酸分解性コンソーシアをそれぞれ集積し、その構成員を系統的に明らかにした。
放線菌代謝産物とクロストーク
放線菌が広く生産するシデロフォアDesferrioxaminesについて、その添加に依存した増殖を示す菌株を探索した。その結果、増殖が促進される株1株、色素生産が誘導される株1株、増殖が阻害される株15株の単離に成功した。16SrDNAによる系統解析の結果、増殖が促進された株はAgrobacteriumに、色素生産が促進されたものはJanthinobacteriumにそれぞれ属することが判明した。Janthinobacteriumが生産する色素はviolaceinと予想され、いわゆるquorum-sensing機構に関連する可能性が考えられた。