Who "triggers" oil degradation?: Investigation of the key petroleum hydrocarbon-degrading microbial species by using BONCAT technique

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15738
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: Mori Jiro 横浜市立大学, 理学部, 助教 (10835143)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 石油分解微生物 / 土壌微生物群集 / メタゲノミクス

Outline of Final Research Achievements

The coexistence and cooperative activities of multiple microbial groups are required to completely biodegrade the complex mixture of petroleum hydrocarbons derived from the oil pollutant. This project aimed to identify the pioneering bacterial taxa which "triggers" the oil pollutant biodegradation, by using a laboratory-maintained diesel fuel-degrading soil bacterial consortium as a unique microecosystem model.
Through detailed (meta)genomic analyses and growth assays of the main bacterial members in the consortium, two bacterial genera, Sphingobium and Pseudomonas, were identified to be the pioneering players that were responsible for the biodegradation of aromatic hydrocarbons and alkanes, respectively.
Seven research articles that summarized the research achievements of this project have been published in international journals.

Free Research Field

微生物生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

石油の環境中への流出は国際的な問題である。そこで、それらを除去する能力を持つ環境微生物の能力が注目されているが、石油の完全な分解には複数種の微生物の共存が必須である。石油分解能を持つ微生物に関する文献は数多くあるが、その多くは単一種の微生物のみを扱ったものであり、本研究のように、複数種の微生物共同体を用いた石油分解機構の調査は過去の前例が殆ど無い。本研究では、優れた石油分解能を示す土壌細菌群集において、少数のパイオニア細菌が石油分解を“先導”し、共存する他の多数の細菌種がこれらに依存していることを明らかにした。今回得られた知見は将来、微生物を用いた汚染環境浄化の技術開発への応用が期待される。