| Project/Area Number |
23K05484
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
服部 聡 山形大学, 農学部, 准教授 (40373352)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 還元的酢酸生成細菌 / 密度勾配遠心分離 / 細胞密度 / 分離培養 / 多様性評価 / 網羅的菌叢解析 / 希少微生物 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では無酸素環境下で二酸化炭素を固定する能力を有する還元的酢酸生成細菌を研究対象として、密度勾配遠心により多種多様な当該細菌を細胞密度に応じて選択的に分画・集積する。また、遺伝子工学的手法により各々の密度画分に集積された還元的酢酸生成細菌の定量および多様性評価を行うとともに、培養により当該細菌の純粋分離を行う。これにより多種多様な還元的酢酸生成細菌のコレクションを行うとともに、新規性の高い分離株について各種分類学試験を行うことにより、新規の還元的酢酸生成細菌として学名提案を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では絶対嫌気環境下で二酸化炭素を還元して酢酸を生成する還元的酢酸生成細菌を研究対象として、密度勾配遠心分離により多種多様な当該細菌を細胞密度に応じて選択的に分画・集積し、純粋分離により取得することを目的としている。本年度は還元的酢酸生成細菌の生息環境の１つであるメタン発酵消化汚泥を試料として、密度勾配遠心分離により当該細菌を集積することを試みた。試料を嫌気環境下で濃縮後、密度勾配試薬入り嫌気緩衝液に混合し、嫌気的に高速遠心分離を行った。形成された密度勾配試料のうち、低密度・中密度・高密度の３つの密度画分を採取し、還元的酢酸生成細菌が利用可能な基質を含有した絶対嫌気培地に植菌、当該細菌の集積培養を行った。集積培養後、試料を回収し、常法によりゲノムDNAを抽出、16S rRNA遺伝子を用いたアンプリコン解析を行うことにより、集積培養系の微生物菌叢を各々の密度画分ごとに解析した。菌叢解析の結果、低密度集積培養系においては、還元的酢酸生成能が推定されるLachnospiraceae科に属する細菌や代表的な還元的酢酸生成細菌であるAcetobacterium属細菌（Eubacteriaceae科）が多く検出された。また、中密度集積培養系においてAcetoanaerobium属細菌（Peptostreptococcaceae科）が多く検出された。高密度集積培養系においては代表的な還元的酢酸生成細菌であるSporomusa属（Sporomusaceae科）が多く検出された。これらの結果から、還元的酢酸生成細菌は他の微生物種と同様、種ごとに特定の細胞密度を有していること、また、その細胞密度局在性に基づいた密度勾配遠心分離により当該細菌を種ごとに選択的に集積し得ることが明らかとなった。現在、集積した各々の密度画分から還元的酢酸生成細菌の純粋培養を行っているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
絶対嫌気環境下における密度勾配遠心分離により、還元的酢酸生成細菌が種ごとに細胞密度局在性を有していることを明らかにしたこと、また、各々の密度画分ごとに当該細菌の集積培養系を取得することに成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
密度勾配遠心分離により取得した集積培養系から、引き続き還元的酢酸生成細菌の純粋培養を行う。
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