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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Development of innovative diagnosis against microbiologically influenced metal corrosion

Research Project

Project/Area Number 17H04719
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

若井 暁  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究プログラム), 研究員 (50545225)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords微生物腐食 / 微生物群集構造解析 / 金属 / 次世代シーケンス / 電気化学 / 診断技術 / 環境評価
Outline of Annual Research Achievements

微生物が関与する金属腐食現象は微生物腐食と呼ばれ、様々な環境において甚大な被害を与えることが知られているが、現在までに有効な診断技術は開発されていない。本研究では、この微生物腐食に対する革新的な診断技術を開発することを目的とした。
(1)カルチャーコレクション株に対する金属腐食能試験:本項目では、これまでに腐食活性が報告されていない数百株を微生物カルチャーコレクションから取り寄せ、培養、腐食能試験を実施した。その結果、微好気条件で著しい腐食活性を示す菌株を発見した。これまで深刻な腐食活性を持つ微生物としては、嫌気性の微生物の物が多く、分類学的にも既知の腐食性微生物とは異なる微生物であった。
(2)環境サンプルを用いた腐食再現試験と微生物群集構造解析:本項目の目的は、既知微生物である基準株中に存在しない未分離微生物による金属腐食能を調査することで、腐食能を有する微生物の取りこぼしを回避することである。石油プラント、化学プラント、消火用配管など様々な環境からサンプルを入手し、実験室レベルでの腐食再現と微生物群集構造解析を実施した。その結果、これまで実験室での腐食再現試験でほとんど報告例のない、好気的な環境でのステンレス鋼の腐食を再現することに成功し、新たに構築した電位モニタリングシステムを用いて、培養による電位の上昇(電位貴化)と腐食発生に伴う急激な電位の現象をモニタリングすることに成功した。これ以外にも種々の条件で腐食の再現に成功し、環境サンプルおよぶ腐食再現培養物の合計500サンプル強の微生物群集構造解析から、好気・微好気・嫌気、および、鉄系・ステンレス系でそれぞれ異なる腐食性クラスターを見出すことに成功した。
これまで、単一腐食環境での微生物群集構造解析の方向はあったが、網羅的な微生物群集構造解析の報告はなく、様々な腐食環境を想定した腐食性微生物クラスター診断が可能となった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Latest knowledge of (electro)microbiology2020

    • Author(s)
      S. Wakai
    • Journal Title

      Electron based bioscience and biotechnology

      Volume: - Pages: -

  • [Journal Article] Microbiologically influenced corrosion2020

    • Author(s)
      S. Wakai
    • Journal Title

      Electron based bioscience and biotechnology

      Volume: - Pages: -

  • [Journal Article] Electron flow rate in microbiologically influenced corrosion and its applications2020

    • Author(s)
      S. Wakai
    • Journal Title

      Electron based bioscience and biotechnology

      Volume: - Pages: -

  • [Journal Article] Corrosion behavior in co-existence of iron-corrosive microorganism and non-corrosive bacteria2019

    • Author(s)
      S. Wakai
    • Journal Title

      NACE EAPA proceedings

      Volume: EAPA19NOV-14117 Pages: 1-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 微生物が関与する金属腐食~微生物腐食2019

    • Author(s)
      若井暁
    • Journal Title

      科学と工業

      Volume: 93 Pages: 339-345

  • [Presentation] Accelerated electron flow and direct electron transfer in corrosion by iron-corrosive methanogen2020

    • Author(s)
      S. Wakai
    • Organizer
      EUROCORR2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 金属腐食と微生物群集構造の相関解析2020

    • Author(s)
      若井暁、高井研
    • Organizer
      日本農芸化学会2020年度大会
  • [Presentation] 黒鉱養殖装置内に巣くう金属腐食性微生物群2019

    • Author(s)
      若井暁、酒井早苗、野崎達生、渡邊正之、高井研
    • Organizer
      第56回好塩微生物研究会
  • [Presentation] MIC is infectious disease of metal materials2019

    • Author(s)
      S. Wakai
    • Organizer
      FRC-Corrosion2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 人工熱水噴出孔沈殿物からの好熱性電気喰い微生物の探索2019

    • Author(s)
      若井暁、酒井早苗、野崎達生、渡邊正之、高井研
    • Organizer
      第20回極限環境生物学会
  • [Presentation] Corrosion Behavior in Co-Existence of Iron-corrosive Microorganism and Non-Corrosive Bacteria2019

    • Author(s)
      S. wakai
    • Organizer
      NACE East Asia and Pacific Area Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Electron flow rates in corrosion under co-existence of iron-corrosive methanogen and sulfate-reducing bacterium2019

    • Author(s)
      S. Wakai
    • Organizer
      ISMET 7
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A large-scale metagenomic analysis of microbial communities in corrosive and non-corrosive environmental and cultivated samples2019

    • Author(s)
      S. Wakai
    • Organizer
      EUROCORR2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大規模微生物群集構造解析と腐食性の相関2019

    • Author(s)
      若井暁
    • Organizer
      腐食防食学会 材料と環境2019

URL: 

Published: 2021-01-27  

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