2015 Fiscal Year Research-status Report
好熱性発酵細菌－メタン菌栄養共生系による高速メタン生産の基本原理
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26420881
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
桑原 朋彦 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80153435)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
五十嵐 健輔 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 産業技術総合研究所特別研究員 (90759945)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 固相培養 / 水素共役栄養共生 / メタン / 硫化水素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「発酵細菌－メタン菌栄養共生系の空気下固相培養法によるメタン生産」のタイトルで第16回極限環境生物学会年会でポスター発表した。
発酵細菌―メタン菌栄養共生によるメタン生産の基本原理を解明するという当初の目的はおおむね達成された。基本原理はこれまでのメタン生産の常識とは以下の3点において異なっていた。即ち，（１）気相の酸素は，常識ではメタン生産に有害であるが，固相培養栄養共生系では，メタン生産の妨げにはならないばかりか硫化水素除去のため必要である。（２）CO2は，常識ではメタン生産の基質になるが，固相培養栄養共生系では，メタン生産を阻害する，そして（３）気相の圧力は，常識では上げた方が生産を促進するが，固相培養栄養共生系では下げた方が生産を促進する。これらの違いは固相表面上で両微生物がコンソーシアムを形成して直接H2とCO2を授受するためであることがSEM観察により示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究は計画通り進行している。今後，使用する有機物あたりのメタン生産が最大となるような液相の体積や栄養物濃度条件を検討する。
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| Strategy for Future Research Activity |
培養器のスケールアップによる実用化：本研究により１日で，培養容器の半分の体積の，燃焼可能なメタンの生産が可能になった。固相培養で用いる軽石は少なくとも10日間は交換不必要なことから，容器をスケールアップできれば，実用化可能である。本系は比較的高価な有機物を使うため，食品廃棄物等を栄養源とする複雑栄養共生系によるメタン生産に取って代わることは難しいが，災害時のエネルギー供給には使用可能である。今後は広範囲な栄養物からメタン生産できるように発酵細菌を遺伝子操作することが考えられる。
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| Causes of Carryover |
購入を予定していた嫌気ワークステーションの保守部品および嫌気ガスが間に合わなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
嫌気ワークステーションの保守部品と嫌気ガスを購入する。
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