2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of isolation and cultivation methods for uncultivable microbes
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17K19218
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
青柳 秀紀 筑波大学, 生命環境系, 教授 (00251025)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 未培養微生物 / 微生物ダークマター / 寒天平板培地 / 特殊セルロース / 振盪培養 / 模擬微小重力 / 環境試料 / フィルター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、従来の微生物培養法（寒天平板培養法）では、自然界に存在する微生物の1%程度しか培養できないことが明らかとなり、その限界が指摘されている。残された99%の未培養微生物（微生物ダークマター）資源の開拓、活用を目指し、網羅的な環境ゲノム解析が国内外で盛んに行われている。しかしながら、塩基配列だけでは分からない未知の微生物機能の解明や実用的利用を行う場合、実際に未培養微生物の単離培養が必須になる。そのため、従来法の問題点を排除した新規培養法の開発が求められている。これまで国内外で種々の培養法が開発されてきたが一般的に普及していない。この現状を踏まえ、寒天平板培養法の問題点を排除した未培養微生物の実用的な単離培養法（培養基材）の開発を試みた。本年度は土壌試料に加え、淡水、海水、植物、動物の腸、発酵食品など幅広範囲の試料を対象に、開発した本培養基材を用いた培養特性実験をおこなった。本培養基材、寒天平板培地、ゲランガム平板培地で培養後、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法で培養微生物群集を比較解析した結果、本培養基材でのみ得られる微生物の存在が示された（本培養基材は他の培養法よりも高い割合で新規微生物を培養化できることが示され、幅広い試料への適用性や有効性が示された）。また、寒天平板培地やゲランガム平板培地を強酸性条件下で使用する際の問題点を明確化し、この問題の解消法として本培養基材の特長（強酸性条件下でも長期間の使用可能）を活かした好酸性微生物や耐酸性微生物の高効率なスクリーニング系を構築した。さらに、振盪フラスコ培養、模擬微小重力培養、マイクロ波（非加熱）照射培養、環境試料の前処理（サイズの制御や凍結処理など）などを適切に活用することで、培養化される未培養微生物の多様性を増大できることを明らかにした。
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Research Products
(13 results)
