Isolation of the bio-degradable plastic degrading bacteria at low temperature and high-pressure conditions, and discovery of the evaluation system of the plastic degradation.

• Project/Area Number: 21580106
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: KATO Chiaki 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 上席研究員 (90360750)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 孝子 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 技術研究副主幹 (20371734)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2011: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2010: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2009: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 微生物利用学 / 深海微生物 / 好圧性微生物 / 生分解性プラスチック / 生プラ分解性微生物 / Moritella属 / リパーゼ / エステラーゼ / 連続加圧培養評価装置 / Shewanella属 / 遺伝子クローニング / しんかい6500 / かいこう7000II

Research Abstract

Several bio-degradable plastic degradation bacteria were isolated from Kuril-Trench(depth 3500-4800m) and Japan-Trench(depth 5000-7000m). The isolated bacteria were shown as psychrophilic and piezophilic growth properties, and were able to degrade the bio-plastics at low temperature and high-pressure conditions. Using those isolates, the "continuous high-pressure cultivation and bio-plastic degradation evaluation system"was developed, and we elucidated it's availability.

Research Products

• [Journal Article] Microbiology of piezophiles in deep-sea environments. In :"Extremo-philes : Microbiology and Biotechnology" (2012)
  • Author(s): Kato, C.
  • Journal Title: Caister Academic Press, Norfolk, UK Pages: 233-263
• [Journal Article] New type of pressurized cultivation method providing oxygen for piezotolerant yeast. (2012)
  • Author(s): Hiraki, T., Sekiguchi, T., Kato, C., Hatada, Y., Maruyama, T., Abe, F. and Konishi, M.
  • Journal Title: J. Biosci. Bioeng Volume: 113(2) Pages: 220-223
  • NAID: 110009418672
• [Journal Article] New type of pressurized cultivation method providing oxygen for piezoto lerant yeast (2012)
  • Author(s): Hiraki, T., Sekiguchi, T., Kato, C., et al.
  • Journal Title: J.Biosci.Bioeng. Volume: 113 Pages: 220-223
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Microbiology of piezophiles in deep-sea environments (2012)
  • Author(s): Kato, C.
  • Journal Title: Extremophiles : Microbiology and Biotechnology Volume: (Review article) Pages: 233-263
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distribution of piezophiles. In :"Extremophiles Handbook" (2011)
  • Author(s): Kato, C.
  • Journal Title: Springer-Verlag Pages: 643-655
• [Journal Article] Biodegradation of aliphatic polyesters soaked in deep seawaters and isolation of poly(ψ-caprolactone)-degrading bacteria. Polym (2011)
  • Author(s): Sekiguchi, T., Saika, A., Nomura, K., Watanabe, T., Watanabe, T., Fujimoto, Y., Enoki, M., Sato, T., Kato, C. and Kanehiro, H.
  • Journal Title: Deg. Stab Volume: 96 Pages: 1397-1403
• [Journal Article] Biodegradation of aliphatic polyesters soaked in deep seawaters and isolation of poly (ε-caprolactone)-degrading bacteria (2011)
  • Author(s): Sekiguchi, T., Kato, C., et al
  • Journal Title: Polym.Deg.Stab. Volume: 96 Pages: 1397-1403
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Procedure of isolation of the plastic degrading piezophilic bacteria from deep-sea environments. (2010)
  • Author(s): Sekiguchi, T., Sato, T., Enoki, M., Kanehiro, H. and Kato, C.
  • Journal Title: J. Jpn. Soc. Extremophiles Volume: 9 Pages: 25-30
• [Journal Article] Isolation and characterization of biodegradable plastic degrading bacteria from deep-sea environments (2010)
  • Author(s): Sekiguchi, T., Sato, T., Enoki, M., Kanehiro, H. and Kato, C.
  • Journal Title: JAMSTECR Volume: 11 Pages: 33-41
  • NAID: 130002148823
• [Journal Article] 生分解性プラスチックの深海微生物による分解性 (2010)
  • Author(s): 加藤千明、関口峻允
  • Journal Title: イノベーションニュース Volume: 12 Pages: 6-7
• [Journal Article] Procedure of isolation of the plastic degrading piezophilic bacteria from deep-sea environments. (2010)
  • Author(s): Sekiguchi, T.
  • Journal Title: J.Jpn.Soc.Extremophiles Volume: 9 Pages: 25-30
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation and characterization of biodegradable plastic degrading bacteria from deep-sea environments. (2010)
  • Author(s): Sekiguchi, T.
  • Journal Title: JAMSTECR Volume: 11 Pages: 33-41
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 5.1 Distribution of piezophiles. (2010)
  • Author(s): Kato, C.
  • Journal Title: Extremophiles Handbook (Springer-Verlag, Tokyo)(Eds.Horikoshi, K., Antranikian, G., Bull, A., Robb, F., Stetter, K.) Pages: 643-655
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 生分解性プラスチックの深海微生物による分解性 (2010)
  • Author(s): 加藤千明
  • Journal Title: イノベーションニュース 12 Pages: 6-7
• [Journal Article] Biodegradation of aliphatic polyesters soaked in deep seawaters and the isolation of the biodegrading bacteria (2010)
  • Author(s): Sekiguchi, T.
  • Journal Title: Polym.Deg.Stab. (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Procedure for isolation of the plastic degrading piezophilic bacteria from deep-sea environments (2010)
  • Author(s): Sekiguchi, T.
  • Journal Title: Jpn.J.Soc.Extremophiles 9(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation and characterization of biodegradable plastic degrading bacteria from deep-sea environments (2010)
  • Author(s): Sekiguchi, T.
  • Journal Title: JAMSTEC Report of Research and Development 11(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 深海微生物によるポリマー分解と連続加圧培養システムの構築 (2011)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 第52回高圧討論会
  • Place of Presentation: 沖縄キリスト教学院、沖縄県西原町(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-09
• [Presentation] 深海バイオの展開:深海微生物によるバイオポリマーの分解と生産 (2011)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 明治大学科学技術研究所公開講演会
  • Place of Presentation: 明治大学生田キャンパス、川崎市(招待講演)
  • Year and Date: 2011-10-22
• [Presentation] 深海微生物によるポリマー分解と連続加圧培養システムの構築 (2011)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 第52回高圧討論会、沖縄キリスト教学院
  • Place of Presentation: 沖縄県西原町
• [Presentation] 座間千夏、関口峻允、藤岡明日香、石田真巳、榎牧子、加藤千明 (2011)
  • Author(s): 座間千夏、関口峻允、藤岡明日香、石田真巳、榎牧子、加藤千明
  • Organizer: 第12回極限環境生物学会年会
  • Place of Presentation: 長崎大学良順会館、長崎市
• [Presentation] 継続的な酸素供給を可能にした高圧培養装置の開発と深海由来酵母を用いた装置評価 (2011)
  • Author(s): 開俊樹,関口峻允,加藤千明,秦田勇二,丸山正,阿部文快,小西正朗
  • Organizer: 第12回極限環境生物学会年会
  • Place of Presentation: 長崎大学良順会館、長崎市
• [Presentation] 深海バイオの展開:深海微生物によるバイオポリマーの分解と生産 (2011)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 明治大学科学技術研究所公開講演会
  • Place of Presentation: 明治大学生田キャンパス、川崎市
• [Presentation] 生分解性プラスチック分解微生物が生産するエステラーゼの遺伝子解析 (2011)
  • Author(s): 座間千夏、関口峻允、藤岡明日香、石田真巳、榎牧子、加藤千明
  • Organizer: 日本農芸化学会関東支部2011年度大会
  • Place of Presentation: 東洋大学、群馬県板倉町
• [Presentation] 深海性の生分解性プラスチック分解微生物が産生するエステラーゼに関する研究 (2011)
  • Author(s): 座間千夏、関口峻允、藤岡明日香、榎牧子、石田真巳、兼廣春之、加藤千明
  • Organizer: 第14回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター、静岡市
• [Presentation] 深海環境に適応した微生物の探索と利用 (2011)
  • Author(s): 加藤千明、関口峻允、山中茂、兼廣春之、榎牧子
  • Organizer: 第14回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター、静岡市
• [Presentation] 深海由来の生分解性プラスチック分解微生物および細胞外高分子物質産生微生物の分離 (2011)
  • Author(s): 関口峻允、座間千夏、坂本詩織、緒方亜実、榎牧子、兼廣春之、伊藤吹夕、山中茂、多米晃裕、植松勝之、宮崎征行、佐藤孝子、河戸勝、能木裕一、加藤千明
  • Organizer: 第14回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • Place of Presentation: 静岡県コンベンションアーツセンター、静岡市
• [Presentation] 深海からの好圧性有用細菌の探索とその性質 (2011)
  • Author(s): 関口峻允、宮崎征行、座間千夏、緒方亜実、坂本詩織、伊藤吹夕、山中茂、佐藤孝子、河戸勝、植松勝之、榎牧子、能木裕一、兼廣春之、加藤千明
  • Organizer: 第11回極限環境生物学会年会
  • Place of Presentation: 京都大学、宇治市
• [Presentation] 深海からの好圧性有用細菌の探索とその性質 (2010)
  • Author(s): 関口峻允
  • Organizer: 第11回極限環境生物学会年会
  • Place of Presentation: 京都大学、宇治市
  • Year and Date: 2010-11-15
• [Presentation] 好圧性生分解性プラスチック分解微生物の分離 (2010)
  • Author(s): 関口峻允
  • Organizer: 高分子討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学、札幌市
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] Investigation of piezophilic microorganisms and their application for environmental protection. (2010)
  • Author(s): Kato, C.
  • Organizer: 8^<th> International Congress on Extremophiles.
  • Place of Presentation: Teatro Micaelense, Ponta Delgada, Portugal.(招待講演)
  • Year and Date: 2010-09-15
• [Presentation] Possible application of deep-sea piezophilic microorganisms for plastic degradation and polymer production. (2010)
  • Author(s): Kato, C.
  • Organizer: 2^<nd> Deep-sea Microbiology Workshop.
  • Place of Presentation: University of Brest, France.(招待講演)
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] Investigation o f useful piezophilic microorganisms from deep-sea environments. (2010)
  • Author(s): Chiaki Kato
  • Organizer: 6^<th> International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology.
  • Place of Presentation: Technische Universytat Munchen, Germany.
  • Year and Date: 2010-08-30
• [Presentation] Isolation and characterization of piezophilic biodegradable-plastic-degrading bacteria from deep-sea environments. (2010)
  • Author(s): Takayoshi SEKIGUCHI
  • Organizer: 6^<th> International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology.
  • Place of Presentation: Technische Universytat Munchen, Germany.
  • Year and Date: 2010-08-30
• [Presentation] Biodegradation of aliphatic polyesters by deep-sea microorga nisms. (2010)
  • Author(s): Mona Windmeisser
  • Organizer: 特殊環境微生物セミナー
  • Place of Presentation: 京都大学、宇治市
  • Year and Date: 2010-07-16
• [Presentation] Mechanisms of pressure-regulated gene expression and pressure adaptation of proteins in deep-sea piezophilic bacteria. (2010)
  • Author(s): Kato, C.
  • Organizer: 11^<th> Asian Pacific Congress for Transcription
  • Place of Presentation: Nakijin Community Center, Okinawa, Japan(招待講演)
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] Development of a continuously high-pressure cultivation system for a degradability evaluation of biodegradable plastics in deep-sea. (2010)
  • Author(s): Takayoshi Sekiguchi
  • Organizer: 11^<th> Asian and Oceanian Conference on Transcription.
  • Place of Presentation: Nakijin Community Center, Okinawa, Japan
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] Biodegradation of aliphatic polyesters by deep-sea microorganisms. (2010)
  • Author(s): Mona Windmeisser
  • Organizer: 11^<th> Asian and Oceanian Conference on Transcription.
  • Place of Presentation: Nakijin Community Center, Okinawa, Japan
  • Year and Date: 2010-07-02
• [Presentation] 深海微生物における高圧適応のメカニズムとその応用 (2010)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 日本低温工学会
  • Place of Presentation: 東京工業大学、東京都(招待講演)
  • Year and Date: 2010-06-25
• [Presentation] 深海環境からの好圧性有用細菌の探索とその性質 (2010)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 日本農芸化学会大会
  • Place of Presentation: 東京大学、東京都
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] 新規好圧性生分解性プラスチック分解菌からの酵素の圧力適応 (2010)
  • Author(s): 関口峻允, ほか
  • Organizer: 日本農芸化学会大会
  • Place of Presentation: 東京大学、東京都
  • Year and Date: 2010-03-28
• [Presentation] 深海環境からの好圧性有用細菌の探索とその性質 (2010)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: Blue Earth'10 シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京海洋大学、東京都
  • Year and Date: 2010-03-03
• [Presentation] 深海からの好圧性生分解性プラズチック分解菌の分離とその性状 (2010)
  • Author(s): 関口峻允
  • Organizer: Blue Earth'10 シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京海洋大学、東京都
  • Year and Date: 2010-03-03
• [Presentation] 新規好圧性生分解性プラスチック分解菌からの酵素の圧力適応 (2010)
  • Author(s): 藤岡明日香
  • Organizer: Blue Earth'10 シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京海洋大学、東京都
  • Year and Date: 2010-03-03
• [Presentation] 深海微生物による脂肪族ポリエステルの生分解について (2010)
  • Author(s): 座間千夏、Mona Windmeisser、関口峻允、藤岡明日香、榎牧子、兼廣春之、加藤千明
  • Organizer: 第11回極限環境生物学会年会
  • Place of Presentation: 京都大学、宇治市
• [Presentation] Possible application of deep-sea piezophilic microorganisms for plastic degradation and polymer production. (2010)
  • Author(s): Kato, C.
  • Organizer: 2nd Deep-sea Microbiology Workshop
  • Place of Presentation: Brest, France
• [Presentation] Investigation of piezophilic microorganisms and their application for environmental protection (2010)
  • Author(s): Kato, C.
  • Organizer: 8th International Congress on Extremophiles
  • Place of Presentation: Azores, Portugal
• [Presentation] 好圧性生分解性プラスチック分解微生物の分離 (2010)
  • Author(s): 関口峻允・藤岡明日香・宮崎征行・河戸勝・佐藤孝子・榎牧子・能木裕一・兼廣春之・加藤千明
  • Organizer: 高分子討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学高等教育機能開発総合センター、札幌市
• [Presentation] Investigation of useful piezophilic microorganisms from deep-sea environments (2010)
  • Author(s): Chiaki Kato, Takayoshi Sekiguchi, Makiko Enoki, Haruyuki Kanehiro, Fuyu Ito and Shigeru Yamanaka
  • Organizer: 6th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
  • Place of Presentation: Technische Universytat Munchen, Germany
• [Presentation] Isolation and characterization of piezophilic biodegradable-plastic-degrading bacteria from deep-sea environments (2010)
  • Author(s): Takayoshi SEKIGUCHI, Asuka FUJIOKA, Masayuki MIYAZAKI, Masaru KAWATO, Takako SATO, Makiko ENOKI, Yuichi NOGI, Haruyuki KANEHIRO, Chiaki KATO
  • Organizer: 6th International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology
  • Place of Presentation: Technische Universytat Munchen, Germany
• [Presentation] 深海好圧性細菌の有用性について (2010)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 特殊環境微生物セミナー
  • Place of Presentation: 京都大学、宇治市
• [Presentation] 好気的加圧培養装置の開発 (2010)
  • Author(s): 関口峻允,宮崎柾行,能木裕一,開俊樹,小西正朗,佐藤孝子,榎牧子,兼広春之,加藤千明
  • Organizer: 特殊環境微生物セミナー
  • Place of Presentation: 京都大学、宇治市
• [Presentation] Biodegradation of aliphatic polyesters by deep-sea microorganisms (2010)
  • Author(s): Mona Windmeisser, Takayoshi Sekiguchi, Asuka Fujioka, Makiko Enoki, Haruyuki Kanehiro and Chiaki Kato
  • Organizer: 特殊環境微生物セミナー
  • Place of Presentation: 京都大学、宇治市
• [Presentation] Development of a continuously high-pressure cultivation system for a degradability evaluation of biodegradable plastics in deep-sea (2010)
  • Author(s): Takayoshi Sekiguchi, Masayuki Miyazaki, Yuichi Nogi, Toshiki Hiraki, Masaaki Konishi, Takako Sato, Makiko Enoki, Haruyuki Kanehiro and Chiaki Kato
  • Organizer: 11th Asian and Oceanian Conference on Transcription
  • Place of Presentation: Okinawa, Japan
• [Presentation] Biodegradation of aliphatic polyesters by deep-sea microorganisms (2010)
  • Author(s): Mona Windmeisser, Takayoshi Sekiguchi, Asuka Fujioka, Makiko Enoki, Haruyuki Kanehiro and Chiaki Kato
  • Organizer: 11th Asian and Oceanian Conference on Transcription
  • Place of Presentation: Okinawa, Japan
• [Presentation] 地球システムの中で微生物の果たす役割-ポリマー分解と深海微生物- (2009)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 横須賀市民大学
  • Place of Presentation: 横須賀市市民ホール、横須賀市
  • Year and Date: 2009-12-10
• [Presentation] 有用深海微生物の探索-プラスチック分解と環境に優しい新素材開発- (2009)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 第5回いわて海洋バイオテクノロジー研究会・公開セミナー
  • Place of Presentation: いわて県民情報交流センター、盛岡市
  • Year and Date: 2009-11-25
• [Presentation] 好圧性微生物の探索と応用-生分解性プラスチック素材は深海で分解できるか?- (2009)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 生物高分子学会、シンポジウム「極限環境生物の生命科学」
  • Place of Presentation: 広島大学、東広島市
  • Year and Date: 2009-11-20
• [Presentation] 新規好圧菌 Moritella sp.JT01 株由来PCL分解酵素の精製 (2009)
  • Author(s): 藤岡明日香
  • Organizer: 第10回極限環境微生物学会年会
  • Place of Presentation: 明治大学、東京都
  • Year and Date: 2009-10-28
• [Presentation] 深海からの好圧性生分解性プラスチック分解菌の分離 (2009)
  • Author(s): 関口峻允
  • Organizer: 第10回極限環境微生物学会年会
  • Place of Presentation: 明治大学、東京都
  • Year and Date: 2009-10-28
• [Presentation] 深海の生物ワールド-ポリマー分解と深海微生物- (2009)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 信州大学セミナー「深海の生物ワールド」
  • Place of Presentation: 信州大学繊維学部、上田市
  • Year and Date: 2009-10-16
• [Presentation] 新規の好圧性微生物の探索と応用-プラスチック分解菌と新素材生産菌の探索- (2009)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: 第5回広島大学・海洋研究開発機構・近畿大学合同セミナー
  • Place of Presentation: 広島大学、東広島市
  • Year and Date: 2009-10-09
• [Presentation] 好圧菌を用いた生分解性プラスチックの分解評価法の開発に向けて (2009)
  • Author(s): 関口峻允
  • Organizer: 第5回広島大学・海洋研究開発機構・近畿大学合同セミナー
  • Place of Presentation: 広島大学、東広島市
  • Year and Date: 2009-10-09
• [Presentation] Investigation for Novel Piezophilic Microorganisms, and Their Applications-Biodegradable Plastics and Deep-sea Bacteria- (2009)
  • Author(s): 加藤千明
  • Organizer: JHPBB2009
  • Place of Presentation: AIST, Tokyo
  • Year and Date: 2009-07-30
• [Presentation] Isolation and characterization of the biodegradable plastic degrading bacteria from the Kurile and Japan Trenches (2009)
  • Author(s): 関口峻允
  • Organizer: JHPBB2009
  • Place of Presentation: AIST, Tokyo
  • Year and Date: 2009-07-30
• [Presentation] Isolation and characterization of the biodegradable plastic degrading bacteria from the deep-sea sediments in the Calyptogena communities (2009)
  • Author(s): 関口峻允
  • Organizer: 4thCBE2009
  • Place of Presentation: Bankoku-Shinryokan, Okinawa
  • Year and Date: 2009-06-30
• [Presentation] 千島海溝、日本海溝からの生分解性プラスチック分解微生物の分離 (2009)
  • Author(s): 関口峻允
  • Organizer: 第12回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学、東京都
  • Year and Date: 2009-05-30
• [Patent(Industrial Property Rights)] 新規有用深海細菌 (2011)
  • Inventor(s): 加藤千明、山中茂、伊藤吹夕、榎牧子、関口峻允、兼廣春之
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人海洋研究開発機構、国立大学法人東京海洋大学、国立大学法人信州大学
  • Filing Date: 2011-03-30
• [Patent(Industrial Property Rights)] 新規有用深海細菌 (2011)
  • Inventor(s): 加藤千明、山中茂、伊藤吹夕、榎牧子、関口峻允、兼廣春之
  • Industrial Property Rights Holder: 加藤千明、山中茂、伊藤吹夕、榎牧子、関口峻允、兼廣春之
  • Industrial Property Number: 2011-076600
  • Filing Date: 2011-03-30
• [Patent(Industrial Property Rights)] 新規微生物,及び該微生物を使用して生分解性プラスチックの生分解性を試験する方法 (2009)
  • Inventor(s): 加藤千明、兼廣春之、佐藤孝子、関口峻允
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人海洋研究開発機構、国立大学法人東京海洋大学
  • Filing Date: 2009-03-04