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2012 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)
Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywords環境修復技術 / 微生物 / 複合微生物 / 微生物ネットワーク / 汚染物質
Research Abstract

バイオレメディエーションの有効性、安全性を高めるためには、本技術が科学的知見の蓄積に基づいて実施されることが必要不可欠である。すなわち、本技術の科学的基盤確立が必須である。このため本研究では、分解に係わる微生物の全貌を明らかにするため、分解微生物ネットワークの構成微生物およびそれらの動的解明を行った。まず、テトラクロロエチレン(PCE)の直接的分解菌である異化的分解菌を特異的に検出するSIP-D(Stable Isotope Probing for Dissimilation)法の高度化を引き続き行い、標識炭素源の種類に関わらず常に検出される脱ハロゲン呼吸細菌が存在する一方、炭素源固有に検出される株も存在することが示され、有効なSIP-D法の実施には標識炭素源の混合物を用いることを提言した。次いで、分解微生物ネットワークを解明するため、前年度に引き続いてPCEの分解経路について検討し、当初想定していた分岐鎖的な分解経路の存在確立は極めて低く、PCE分解に係わる微生物ネットワークは比較的少数メンバーで構成され単純な相互間作用で成り立っているものと推定された。一方、油分解に係わる微生物ネットワークについてナフタレン分解を行い、SIP法、SIP-D改変法等を組み合わせた新規手法で解析した結果、直接的分解菌、間接的分解菌、非分解菌等で構成され、分解フェーズに伴って変動する微生物ネットワークを明らかにすることが出来た。さらに、他の環境汚染化合物(PAH)の分解に関しても、真菌と細菌の相互作用によって分解が促進されることも明らかとなり、以上の様に様々な微生物間で相互作用を持ちながら化合物分解が進行することは自然環境中では恐らく普遍的現象であり、今後はメタゲノミクスやメタボロミクス等の先端技術を駆使して環境微生物の生態解明がさらに進むことを展望した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (39 results)

All 2013 2012

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (32 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Interspecies interaction between Pseudomonas aeruginosa and other microorganisms2013

    • Author(s)
      Yosuke Tashiro
    • Journal Title

      Microbes & Environments

      Volume: 28 (1) Pages: 13-24

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bioremediation field trial of oil-contaminated soil with food-waste compost,2013

    • Author(s)
      Eri Hara
    • Journal Title

      Journal of JSCE

      Volume: 1 Pages: 125-132

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dechlorination of chloral hydrate is influenced by the biofilm adhesin protein LapA in Pseudomonas putida LF542013

    • Author(s)
      Wanjun Zhang
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 79 (13) Pages: Accepted

    • DOI

      DOI: 10.1128/AEM.00804-13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cultivation-independent identification of candidate dehalorespiring bacteria in tetrachloroethylene degradation2012

    • Author(s)
      Shouhei Yamasaki, Nobuhiko Nomura, Toshiaki Nakajima, and Hiroo Uchiyama
    • Journal Title

      Environmental Science & Technology

      Volume: 46(14) Pages: 7709-7716

    • DOI

      DOI:10.1021/es301288y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 真菌叢解析条件の最適化に関する検討2012

    • Author(s)
      内田 真理子
    • Journal Title

      環境バイオテクノロジー学会誌

      Volume: 12 (1) Pages: 59-64

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 重油に対する原位置バイオレメディエーションにおける微好気帯の浄化効果に関する検討2012

    • Author(s)
      田中宏幸
    • Journal Title

      環境バイオテクノロジー学会誌

      Volume: 12 (2) Pages: 147-153

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 潤滑油汚染の好気性バイオレメディエーションによる油分成分の変化2013

    • Author(s)
      田中 宏幸
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20130324-20130328
  • [Presentation] 微生物が分泌するメンブランベシクル(膜小胞体)の解析2013

    • Author(s)
      豊福 雅典
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20130324-20130328
  • [Presentation] Rhodococcus属細菌の糖脂質合成は二成分制御系によって制御される2013

    • Author(s)
      稲葉 知大
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20130324-20130328
  • [Presentation] ロドコッカス属細菌の微生物凝集には細胞外DNAが関与する2013

    • Author(s)
      長田 啓司
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20130324-20130328
  • [Presentation] 細胞間シグナル物質による緑膿菌バイオフィルム脱離の誘導2013

    • Author(s)
      伊藤 聡志
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20130324-20130328
  • [Presentation] 嫌気環境下における緑膿菌のBiofilm 形成メカニズムの解析2013

    • Author(s)
      清川 達則
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20130324-20130328
  • [Presentation] 緑膿菌におけるナフタレン誘導体に対して応答する遺伝子群の解析2013

    • Author(s)
      上田 考摂
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20130324-20130328
  • [Presentation] シグナル物質を用いた活性汚泥の硝化活性向上の検討2013

    • Author(s)
      河嶋 伊都子
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20130324-20130328
  • [Presentation] Comprehensive analysis of benzene-degrading microorganisms and functional genes under mesophilic aerobic conditions using modified and conventional stable-isotope probing methods2013

    • Author(s)
      Yuanbai Pan
    • Organizer
      2013 International Symposium on New Frontiers in Microbiology and Biotechnology
    • Place of Presentation
      江南大学(中国)
    • Year and Date
      20130305-20130308
  • [Presentation] Behavior analysis of spontaneous mutant in Pseudomonas aeruginosa biofilms2012

    • Author(s)
      Yutaro Shiojima
    • Organizer
      Biofilms 5
    • Place of Presentation
      Paris(France)
    • Year and Date
      20121210-20121212
  • [Presentation] What is the role of mucoid mutant in Pseudomonas aeruginosa complex biofilm?2012

    • Author(s)
      Jiayue Yang
    • Organizer
      Biofilms 5
    • Place of Presentation
      Paris(France)
    • Year and Date
      20121210-20121212
  • [Presentation] Dispersal of Pseudomonas aeruginosa biofilms in response to oxygen levels2012

    • Author(s)
      Takahiro Ichihara
    • Organizer
      Biofilms 5
    • Place of Presentation
      Paris(France)
    • Year and Date
      20121210-20121212
  • [Presentation] Effects of cAMP signaling on biofilm formation in Pseudomonas aeruginosa2012

    • Author(s)
      Ayane Sakaguchi
    • Organizer
      Biofilms 5
    • Place of Presentation
      Paris(France)
    • Year and Date
      20121210-20121212
  • [Presentation] Sucrose induces the extracellular DNA release in Streptococcus mutans biofilm2012

    • Author(s)
      T. Inaba
    • Organizer
      Biofilms 5
    • Place of Presentation
      Paris(France)
    • Year and Date
      20121210-20121212
  • [Presentation] Influence of bacterial signal molecules on nitrifying activated sludge2012

    • Author(s)
      Y. Hashimoto
    • Organizer
      Biofilms 5
    • Place of Presentation
      Paris(France)
    • Year and Date
      20121210-20121212
  • [Presentation] Removal of carbazole by fungi2012

    • Author(s)
      Ryo Narise
    • Organizer
      24年度国際農学ESD(Ag-ESD)シンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波大学(つくば)
    • Year and Date
      20121029-20121102
  • [Presentation] SucroseによるStreptococcus mutansの細胞外DNA分泌促進機構の解析2012

    • Author(s)
      稲葉 知大
    • Organizer
      第64回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸)
    • Year and Date
      20121023-20121026
  • [Presentation] 新規培養装置を用いた嫌気環境下における緑膿菌Biofilmの経時的三次元構造の解析2012

    • Author(s)
      清川 達則
    • Organizer
      第64回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸)
    • Year and Date
      20121023-20121026
  • [Presentation] 複合バイオフィルム中におけるムコイド変異株優占化のメカニズム解析2012

    • Author(s)
      楊 佳約
    • Organizer
      第64回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸)
    • Year and Date
      20121023-20121026
  • [Presentation] 緑膿菌が分泌するナノマシン(メンブランベシクル)の解析2012

    • Author(s)
      豊福 雅典
    • Organizer
      第64回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸)
    • Year and Date
      20121023-20121026
  • [Presentation] Analysis of the mechanism of Pseudomonas aeruginosa biofilm formation under anaerobic conditions by using AFGAS method and COCRM technique2012

    • Author(s)
      T. Kiyokawa
    • Organizer
      6th ASM Conference on Biofilms
    • Place of Presentation
      Miami (USA)
    • Year and Date
      20120929-20121004
  • [Presentation] Cbb3-type cytochrome c oxidase in aerobic respiration regulates biofilm-like aggregate formation of Pseudomonas aeruginosa under anaerobic denitrifying environments2012

    • Author(s)
      M. Hamada
    • Organizer
      6th ASM Conference on Biofilms
    • Place of Presentation
      Miami (USA)
    • Year and Date
      20120929-20121004
  • [Presentation] 細胞外マトリックスが複合微生物系に与える影響2012

    • Author(s)
      加藤 可奈子
    • Organizer
      第28回日本微生物生態学会大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学(豊橋)
    • Year and Date
      20120919-20120922
  • [Presentation] 複合系における微生物間相互作用の変化:大腸菌と緑膿菌の共培養において2012

    • Author(s)
      小野 佳織
    • Organizer
      第28回日本微生物生態学会大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学(豊橋)
    • Year and Date
      20120919-20120922
  • [Presentation] 嫌気脱窒環境下における緑膿菌のBiofilm 形成メカニズムの解析2012

    • Author(s)
      清川 達則
    • Organizer
      第28回日本微生物生態学会大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学(豊橋)
    • Year and Date
      20120919-20120922
  • [Presentation] 微生物間コミュニケーションによる呼吸の調節2012

    • Author(s)
      豊福 雅典
    • Organizer
      第28回日本微生物生態学会大会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学(豊橋)
    • Year and Date
      20120919-20120922
  • [Presentation] 複合微生物系での細胞外マトリクスが硝化活性に与える影響2012

    • Author(s)
      加藤 可奈子
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20120625-20120626
  • [Presentation] 複合系における微生物間相互作用の変化:大腸菌と緑膿菌の共培養において2012

    • Author(s)
      小野 佳織
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20120625-20120626
  • [Presentation] Rhodococcus 属細菌におけるトレハロース脂質生産制御機構の解析2012

    • Author(s)
      稲葉 知大
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20120625-20120626
  • [Presentation] Leptothrix sp. TB-71 とRoseateles depolymerans TB-87 の共培養による2012

    • Author(s)
      羽尾 純一
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20120625-20120626
  • [Presentation] 嫌気脱窒環境下における緑膿菌のBiofilm 形成メカニズムの解析2012

    • Author(s)
      清川 達則
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20120625-20120626
  • [Presentation] 突然変異株による微生物バイオフィルムの環境適応への貢献~ムコイド変異株の場合~2012

    • Author(s)
      楊 佳約
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会大会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      20120625-20120626
  • [Book] Soil Biology 32, Fungi as Bioremediators, Chapter 5; Degradation of Petroleum Pollutant Materials by Fungi2013

    • Author(s)
      Eri Hara
    • Total Pages
      17
    • Publisher
      Springer-Verlag

URL: 

Published: 2014-07-24  

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