Analysis of reducing mechanisms of solid-phase humic substances by unknown extracellular electron transfer pathways of bacteria.

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15431
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38020:Applied microbiology-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Kasai Takuya 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (00833831)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 固体腐植物質 / 微生物電気化学 / 細胞外電子伝達

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated mechanisms of reduction of solid phase humic substances by microorganisms and revealed microorganisms related in humin reduction. Specifically, we have carried out (i) examination of mechanism of humin reduction using Shewanella oneidensis MR-1 as a model electrochemically active bacterium and (ii) identification of humin reducing bacteria using a next generation sequencer.

Free Research Field

応用微生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ヒューミンは、土壌や底泥に普遍的に存在する有機無機複合物であり、電子伝達物質として様々な微生物反応を促進することが報告されている。環境中では、ヒューミンを介した微生物間共生が予想されるが、ヒューミン還元菌に関する知見は全くない。また、ヒューミンの利用には既知の細胞外電子伝達系を持たない多様な微生物が関与することが示唆されているため、微生物電気化学システム(BES)への応用が期待されるが、その電子伝達機構も不明である。これらの課題を明らかにするためヒューミン還元機構に着目して研究を実施した。本成果は、環境微生物生態の一角の解明および、多様な微生物を利用できるBESの構築が期待される