2015 Fiscal Year Annual Research Report
電気共生を利用した革新的嫌気消化プロセスに関する基盤研究
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15H01753
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
渡辺 一哉 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (40393467)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 貴志 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (30390628)
上野 嘉之 鹿島建設株式会社(技術研究所), その他部局等, 研究員 (60416724)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 微生物電気化学 / 嫌気微生物 / バイオマス / メタゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微生物細胞間で電流として電子をやり取りする電気共生を利用し、嫌気消化槽における有機物分解とメタン生成を高効率化する方法の確立を目指した研究を開始した。微生物間の電子伝達を媒介する導電性素材として、各種導電性カーボン（カーボンブラック、活性炭、カーボンペーパー、カーボンクロス、カーボンフェルト、等）を取り寄せた。嫌気消化汚泥を植菌源、グルコースを基質としたメタン発酵系に一定量の導電性カーボンを添加し、メタン生成速度を比較した。その結果、ある種の活性炭に顕著なメタン発酵促進効果があることが判明した。この促進効果の機構を解明することを目的に、導電性カーボンを含む汚泥からDNAやRNAを抽出する方法の検討を行った。
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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
バイアルを用いた小規模実験でメタン発酵を促進する条件を把握することができた。また、促進された系の微生物解析を開始した。これらは、申請時に初年度の研究成果として予定したものであり、研究は順調に進行していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
活性炭などの添加条件をさらに検討し、最大の効果が出る条件を確定する。また、導電性カーボンを含む汚泥から抽出されたDNAから分類マーカー遺伝子（16S rRNA遺伝子など）をPCR増幅し、増幅断片の配列解析から存在する微生物種を推定する。これをコントロール汚泥中の微生物種と比較し、導電性カーボン添加により出現または増加した微生物種を特定する。また、同じDNAについてショットガン配列解読によるメタゲノム解析を行い、導電性カーボンの添加により影響を受けた微生物がもつ遺伝子（機能）を知る。また、抽出したRNAを用いてメタトランスクリプトーム解析を行い、導電性カーボンによりの添加により発現変動した遺伝子を同定する。
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