牛ルーメン微生物共生機構の解明に基づく難分解性バイオマスのメタン発酵の実現

• Project/Area Number: 21K17909
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 64030:Environmental materials and recycle technology-related
• Research Institution: Ishikawa Prefectural University
• Principal Investigator: 馬場 保徳 石川県立大学, 生物資源環境学部, 講師 (70747823)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: メタン発酵 / ルーメン微生物 / 複合微生物系 / リグノセルロース

Outline of Research at the Start

リグノセルロースは，地球上の炭素源として最も大量に存在する天然高分子であり，エネルギー化合物（メタン）への変換は，人類が実用化を求める最重要課題の一つである。しかし，リグニンおよびセルロースは，メタン発酵において難分解であり，有効な前処理法が求められている。申請者は、牛のルーメン(第一胃)液に棲むルーメン微生物を牛体内から取り出した状態でも，リグノセルロースを分解し続ける培養条件を見出し，リグノセルロースからの高収率メタン生産を可能とした。本研究ではこの培養条件のメカニズムを代謝産物，酵素生産および遺伝子発現の面から明らかにし，非食用バイオマスの効率的メタン発酵システムを構築する。