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2011 Fiscal Year Annual Research Report

生物学的環境修復技術の科学的基盤確立に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21310050
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

内山 裕夫  筑波大学, 生命環境系, 教授 (00185042)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野村 暢彦  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (60292520)
Keywords環境修復技術 / 微生物 / 複合微生物 / ネットワーク / 汚染物質
Research Abstract

生物を用いて汚染環境を修復する技術すなわちバイオレメディエーションでは、汚染物質を分解する微生物の働きがこの技術の成功を左右する最も重要な操作因子であるが、本技術の対象となる土壌環境あるいは水環境においては様々な微生物が生存している。従って、多種多様な微生物の中から汚染物質分解に関与する微生物のみを賦活化して浄化を進める事が環境への影響を最小限に止めるために必要である。本研究では、分解に関わる微生物を明らかにするため、分解に直接および間接的に関わる微生物の時系列的変動の解明に取り組み、分解微生物ネットワークの動的全貌の解明を目指した。まず、分解に直接的に関わる微生物のうち異化的分解菌を特異的に検出するSIP-D(Stable Isotope Probing for Dissimilation)法の高度化を図り、用いるべき適切な標識炭素源について検討した結果、テトラクロロエチレン(PCE)分解過程の解析にはピルビン酸やフマル酸等の混合体が有効である事が示唆された。また、石油分解に関する直接的分解菌およびそれら分解産物を利用する間接的分解菌の解析をSIP-D、SIP等を用いて行い、特定された微生物の同定と分解産物の時系列変動とにより分解微生物ネットワークの概要を明らかにする事が出来た。さらに、多環芳香族炭化水素の分解には細菌と真菌の相互作用が存在する事を明らかにした。一方、前年度に構築した複合系の構造および機能を観察するための光学的顕微鏡観察技法を用い,ムコイド生産、非生産株の棲み分けを識別できるに十分な機能を有す事を明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

異化的分解菌を特定的に検出するSIP-D(Stable Isotope Probing for Dissimilation)法の高度化には多少の検討余地が残されているものの技術的確立はほぼ終了した。また、分解微生物ネットワークの解明も石油分解、多環芳香族化合物に関しては順調に進行した。

Strategy for Future Research Activity

当初、揮発性有機塩素化合物の分解産物として予想されるハロ酢酸類、ハロアルコール類を化学分析手法で解析する事を計画したが、それらの分析技術が未完成であり、本研究に於いてもその開発を目指したが未だ困難である事に変わりはない。このため、当初計画を変更して解析に努めている。

  • Research Products

    (22 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (17 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Case study of the relationship between fungi and bacteria associated with high-molecular-weight polycyclic aromatic hydrocarbon degradation2012

    • Author(s)
      Shuozhi Wang, Nobuhiko Nomura, Toshiaki Nakajima, Hiroo Uchiyama
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 113(5) Pages: 624-630

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jbiosc.2012.01.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Social behaviours under anaerobic conditions in Pseudomonas aeruginosa2012

    • Author(s)
      Masanori Toyofuku, Hiroo Uchiyama, Nobuhiko Nomura
    • Journal Title

      International Journal of Microbiology

    • DOI

      10.1155/2012/405191

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 海洋流出油のバイオレメディエーション小規模現場試験2011

    • Author(s)
      牧秀明, 木幡邦男, 内山裕夫、 渡辺正孝、濱田誠一
    • Journal Title

      環境バイオテクノロジー学会誌

      Volume: 11 Pages: 3-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ナフタレン誘導体による運動性抑制を介した緑膿菌バイオフィルムの制御2011

    • Author(s)
      大浦啓, 田代陽介, 豊福雅典, 中島敏明, 内山裕夫、野村暢彦
    • Journal Title

      環境バイオテクノロジー学会誌

      Volume: 11 Pages: 61-67

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脱窒が緑膿菌ムコイド株と非ムコイド株の複合バイオフィルム形成に与える影響2012

    • Author(s)
      濱田将風、酒井亮祐、揚佳約、豊福雅典、清川達則、中島敏明、内山裕夫、野村暢彦
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都女子大学(京都府)
    • Year and Date
      20120322-20120326
  • [Presentation] 油汚染土壌の原位置バイオレメディエーションにおける溶存酸素供給量と浄化効果についての検討2011

    • Author(s)
      田中宏幸, 吉浪賢史, 川西順次, 松久裕之, 内山裕夫
    • Organizer
      土木学会環境工学フォーラム
    • Place of Presentation
      大同大学(愛知県)
    • Year and Date
      20111125-20111127
  • [Presentation] 土壌採取方法が土壌中の真菌叢解析に与える影響とその対策2011

    • Author(s)
      内田真理子、水野憲、野村暢彦、中島敏明、内山裕夫
    • Organizer
      土木学会環境工学フォーラム
    • Place of Presentation
      大同大学(愛知県)
    • Year and Date
      20111125-20111127
  • [Presentation] 土壌団粒の細菌叢の解析2011

    • Author(s)
      小野里奈、野村暢彦、中島敏明、内山裕夫
    • Organizer
      第27回日本微生物生態学会大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20111008-20111010
  • [Presentation] 大腸菌vs.緑膿菌:異種微生物間相互作用は環境条件によって変化する2011

    • Author(s)
      大浦啓、豊福雅典、田代陽介、中島敏明、内山裕夫、野村暢彦
    • Organizer
      第27回日本微生物生態学会大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20111008-20111010
  • [Presentation] 緑膿菌のバイオフィルム内における自然突然変異株の挙動解析2011

    • Author(s)
      塩島雄太郎、小谷理乃、内山裕夫、野村暢彦
    • Organizer
      第27回日本微生物生態学会大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20111008-20111010
  • [Presentation] Interactions between fungi and bacteria associated with degradation of PAHs2011

    • Author(s)
      Shuozhi Wang, Nobuhiko Nomura, Toshiaki Nakajima, Hiroo Uchiyama
    • Organizer
      BioMicroWorld 2011
    • Place of Presentation
      Torremolinos Congress Center (Spain)
    • Year and Date
      20110914-20110916
  • [Presentation] Construction of analysis method for tetrachloroethylene dissimilatedegrading Microbes2011

    • Author(s)
      Shohei Yamazaki, Nobuhiko Nomura, Toshiaki Nakajima, Hiroo Uchiyama
    • Organizer
      BioMicroWorld 2011
    • Place of Presentation
      Torremolinos Congress Center (Spain)
    • Year and Date
      20110914-20110916
  • [Presentation] Intercellular events in bacteria2011

    • Author(s)
      Masanori Toyofuku, Hiroo Uchiyama, Nobuhiko Nomura
    • Organizer
      The 8^<th> International Union of Microbiological Societies (IUMS)
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道)(招待講演)
    • Year and Date
      20110906-20110910
  • [Presentation] Dispersal of Pseudomonas aeruginosa biofilm at a change of oxygen patial pressure2011

    • Author(s)
      Takahiro Ichihara, Y.Yahata, H.Uchiyama, N.Nomura
    • Organizer
      EUROBIOFILMS 2011
    • Place of Presentation
      University of Copenhagen (Denmark)
    • Year and Date
      20110706-20110708
  • [Presentation] Behavior analysis of spontaneous mutant in Pseudomonas aeruginosa biofilm2011

    • Author(s)
      Yutaro Shiojima, H.Uchiyama, N.Nomura
    • Organizer
      EUROBIOFILMS 2011
    • Place of Presentation
      University of Copenhagen (Denmark)
    • Year and Date
      20110706-20110708
  • [Presentation] 油汚染土壌の原位置バイオレメディエーションにおける酸素消費量と浄化効果についての検討2011

    • Author(s)
      田中宏幸*、川西順次**、松久裕之**、内山裕夫
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      20110620-20110621
  • [Presentation] 緑膿菌のcAMPシグナル伝達経路がバイオフィルム形成に与える影響2011

    • Author(s)
      坂口文音、濱田将風、岡理栄、内山裕夫、野村暢彦
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      20110620-20110621
  • [Presentation] ナフタレン誘導体による緑膿菌の運動性抑制2011

    • Author(s)
      大浦啓、田代陽介、豊福雅典、中島敏明、内山裕夫、野村暢彦
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      20110620-20110621
  • [Presentation] 緑膿菌のバイオフィルム内における自然突然変異株の挙動解析2011

    • Author(s)
      塩島雄太郎、小谷理恵、内山裕夫、野村暢彦
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      20110620-20110621
  • [Presentation] 油汚染土壌におけるファイトレメディエーションに向けた芝の効果及び根圏微生物の解析2011

    • Author(s)
      岩崎一弘、田島万穂路、大川恵、内山裕夫、野村暢彦、中島敏明
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      20110620-20110621
  • [Presentation] ナフタレン誘導体による緑膿菌の運動性抑制2011

    • Author(s)
      大浦啓、田代陽介、豊福雅典、中島敏明、内山裕夫、野村暢彦
    • Organizer
      界面動電現象研究会
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-08-27
  • [Book] Microbial Communities in Crude Petroleum Oils and Metagenomics, Metagenomics and Its Applications in Agriculture2011

    • Author(s)
      K.Yamane, H.Maki, S.Matsuyama, H.Uchiyama
    • Total Pages
      381-406
    • Publisher
      Nova Science Publishers

URL: 

Published: 2013-06-26  

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