| Project/Area Number |
23K28284
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| Project/Area Number (Other) |
23H03594 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
井上 大介 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70448091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池 道彦 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (40222856)
田中 靖浩 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (50377587)
吉田 弦 神戸大学, 農学研究科, 助教 (60729789)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
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| Keywords | 捕食性細菌 / 余剰汚泥 / 可溶化 / 嫌気性消化 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、捕食性細菌を活用した汚泥可溶化処理により、余剰汚泥からの高効率かつ高収率なメタン回収が可能な嫌気性消化システムを確立することを目指し、①余剰汚泥の可溶化に有望な捕食性細菌を探索し、②ゲノム解析及び溶菌作用のキーファクターの特定等により、それらの溶菌特性を詳細に解析するとともに、好適な培養条件を明らかにする。その上で、③有望な捕食性細菌を用いた汚泥可溶化処理を最適化し、④嫌気性膜分離バイオリアクターと連結した新規嫌気性消化システムを構築して、余剰汚泥からのメタン回収の高効率化及び高収率化を達成し得ることを検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、他の細菌を溶菌し捕食する“捕食性細菌”の特異な生育特性を活用した汚泥可溶化処理により、余剰汚泥の低分解性を解消し、高効率かつ高収率なメタン回収を実現する嫌気性消化システムを確立することを目的としている。また、この目的を達成するため、①汚泥可溶化に有望な捕食性細菌の探索、②有望な捕食性細菌の溶菌特性の解明、③有望な捕食性細菌による汚泥可溶化処理の最適化、④捕食性細菌処理のメタン生成に対する有効性の評価の４つの課題を設定し、取り組むこととしている。
初年度となる2023年度には、主に課題①『汚泥可溶化に有望な捕食性細菌の探索』、課題②『有望な捕食性細菌の溶菌特性の解明』に取り組んだ。課題①においては、環境試料からの捕食性細菌の分離を試み、複数の捕食性細菌を新たに取得することに成功した。また、新たに分離された捕食性細菌、ならびに既に取得している捕食性細菌を対象として、系統分類の異なる細菌株に対する溶菌能を評価した。さらに、課題②において、取得した捕食性細菌の全ゲノムを解析し、既に取得している捕食性細菌やGenBankに登録されている既知の捕食性細菌のゲノムとの比較を行うことにより、遺伝子レベルでの特徴について調査を進め、その一端を明らかにすることができた。さらに、取得した捕食性細菌を用いて同一条件で余剰汚泥の可溶化について検討した結果、捕食性細菌の種類によって可溶化の速度が異なることが確認され、捕食性細菌の種類ごとに可溶化の効果を最大化する培養条件やそのキーファクターを特定することが重要であることが明らかとなった。
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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
今年度は、性質の異なる複数の捕食性細菌を分離することに成功し、それらの複数の餌細菌に対する溶菌能を明らかにするとともに、遺伝的な特徴付けも進めることができた。これらより、当初予定していた課題を順調に進めることができ、次年度以降の研究推進にもつながる知見を得ることができたと考えており、全体としておおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のところ問題なく研究課題を推進することができており、研究計画について特段の変更等は必要ないと考えている。今後も研究分担者と協力して当初予定に従い研究を推進するとともに、研究成果の積極的な公表を進めていく予定である。
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