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汚染修復における地圏生態系複合微生物群集の時空間変化解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 11558075
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 環境保全
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

藤江 幸一  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30134836)

研究分担者 大門 裕之  豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (60335106)
後藤 尚弘  豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (50303706)
平石 明  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40283486)
胡 洪営 (胡 供営)  豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (30262976)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
12,500千円 (直接経費: 12,500千円)
2001年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2000年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1999年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード微生物群集構造 / キノンプロファイル / FISH法 / CTC還元法 / 土壌微生物 / 干潟生態系 / 汚染修復 / 微生物成分抽出 / DTAF / CTC / 土壤汚染 / FISH / キノン量 / PCR / 土壌汚染 / バイオマス / 微生物多様性
研究概要

排水処理、有機質廃棄物処理、汚染された環境の修復等には微生物機能が利用されているが、微生物の浄化・修復機能を十分に発揮させるには、最適な環境条件を明らかにするとともに、例えば活性汚泥、河川水、土壌等の開放された混合培養系における特定微生物の追跡が可能であり、特定微生物を取り巻く他の微生物群集との関係を定量的に解明できる必要がある。本研究は、水圏および地圏における微生物群集構造および特定微生物の挙動を簡便且つ的確に解析できる手法の確立を目的としている。微生物群集構造の解析には、生物学を専門としなくても利用可能な化学分析手法であるキノンプロファイル法、呼吸活性を有する微生物数の測定にはCTC還元法、特定微生物の追跡には遺伝子を標的としたFISH法の導入を検討してきた。これら化学的手法による特定微生物および微生物群集の追跡を行なうためには、土壌や活性汚泥等の試料から微生物あるいはその含有成分の抽出が効率的に行なえる必要がある。まず土壌から微生物を効率的に抽出するための微生物抽出剤の検討を行なった。FISH法とキノンプロファイル法を用いて、土壊中微生物およびその成分の抽出効率を定量化し、抽出法の評価を行なった。すなわち、土壌微生物抽出剤としてピロリン酸ナトリウム、リン酸ナトリウムおよびシュウ酸ナトリウムの水溶液を取り上げ、抽出されたキノン量、DTAF染色による総菌数および呼吸活性菌数による比較を行い、最適な抽出法についての多くの知見を得ることができた。
加えて、干潟底質中の微生物群集の空間的、時間的変化を解明するために微生物群集モニタリング手法として、微生物群集構造の解析にはキノンプロファイル法、呼吸活性を有する微生物数と総菌数の計数にCTC還元法とDTAF染色法を用い、干潟実験施設を用いて底質中の微生物群集構造とその遷移過程の解析を行い、干潟土壌生態系の遷移を解析する手法として有用であることを実証した。このようにここで検討された手法は、汚染された環境の浄化や修復に対する微生物機能の活用のために有用な情報を与えることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (52件)

  • [文献書誌] Hong-Ying Hu: "Quantitative analyses of the change in microbial diversity in a bioreactor for wastewater treatment based on respiratory quinones"Water Research. 33(15). 3263-3270 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hong-Ying Hu: "Development of a novel solid phase extraction method for the analysis of bacterial quinones in activated sludge with a higher reliability"Journal of Bioscience and Bloengineering. 87(3). 378-382 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuaki Saitou: "Detection of microbial groups metabolizing a substrate in soil based on the[^<14>C]quinone profile"Soil Science and Plant Nutrition. 45(3). 669-679 (1999)

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  • [文献書誌] Katsuaki Saitou: "Linear relation between the amount of respiratory quinones and the microbial biomass in soil"Soil Science and Plant Nutrition. 45(3). 775-778 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoko Uchida: "Changes in microbial community structure in soil percolated with pentachlorophenol with reference to respiratory quinone profile"Journal of Pesticide Science. 24. 186-188 (1999)

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  • [文献書誌] Hong-Ying Hu: "Characterization of microbial community in an activated sludge process treating domestic wastewater using quinone profiles"Water Science and Technology. 43(1). 99-106 (2001)

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  • [文献書誌] Akira Hiraishi: "Toward the bioremediation of dioxin-polluted soil : structural and functional analyses of in situ microbial populations by quinone profiling and culture-dependent methods"Applied Microbiology and Biotechnology. 57. 248-256 (2001)

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  • [文献書誌] Arata Katayama: "Changes in the respiratory quinone profile of a soil treated with pesticides"Biology and Fertility of Soils. 33. 454-459 (2001)

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  • [文献書誌] Hong-Ying Hu: "Analytical precision and repeatability of respiratory quinones for quantitative study of microbial community structure in environmental samples"Journal of Microbiological Methods. 47(1). 17-24 (2001)

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  • [文献書誌] 内藤ゆかり: "キノンプロファイル法による池微生物群集構造と水質との関係解析"第33回日本水環境学会講演集. 220 (1999)

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  • [文献書誌] 林炳蘭: "キノンプロファイル法による生活排水処理活性汚泥曝気槽内微生物群集の季節変動の解析"第33回日本水環境学会講演集. 245 (1999)

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  • [文献書誌] 國弘忠生: "キノンプロファイル法による河川微生物相変化の解析"環境科学会1999年年会講演集. 92-93 (1999)

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  • [文献書誌] 國弘忠生: "キノンによる土壌微生物抽出法の評価"日本水環境学会シンポジウム. 73 (2000)

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  • [文献書誌] 國弘忠生: "土壌より抽出された微生物の群集構造の評価"日本微生物生態学会講演集. 138 (2000)

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  • [文献書誌] 平石明: "Dioxin汚染土壌の微生物調査と生物学的環境修復の可能性についての考察"日本農芸化学会講演集. 388 (2000)

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  • [文献書誌] 國弘忠生: "土壌微生物定量化方法の検討"第35回水環境学会年会講演要旨集. 535 (2001)

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  • [文献書誌] 佐久間元成: "干潟における微生物群集構造の解析"第35回水環境学会年会講演要旨集. 256 (2001)

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  • [文献書誌] 佐久間元成: "干潟における底質特性と微生物群集構造の関係解析"第36回水環境学会年会講演要旨集. 125 (2002)

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  • [文献書誌] Hong-Ying Hu, Koichi Fujie, Hiroki Nakagome, Kohei Urano and Arata Katayama: "Quantitative analyses of the change in microbial diversity in a bioreactor for wastewater treatment based on respiratory quinones"Water Research. 33(15). 3263-3270 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hong-Ying Hu, Koichi Fujie and Kohei Urano: "Development of a novel solid phase extraction method for the analysis of bacterial quinones in activated sludge with a higher reliability"Journal of Bioscience and Bioengineering. 87(3). 378-382 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuaki Saitou, Koichi Fujie and Arata Katayama: "Detection of microbial groups metabolizing a substrate in soil based on the [^<14>C] quinone profile"Soil Science and Plant Nutrition. 45(3). 669-679 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katsuaki Saitou, Ken-ichiro Nagasaki, Haruyoshi Yamanaka, Hong-Ying Hu, Koichi Fujie and Arata Katayama: "Linear relation between the amount of respiratory quinones and the microbial biomass in soil"Soil Science and Plant Nutrition. 45(3). 775-778 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoko Uchida, Hajime Tanaka, Koichi Fujie and Arata Katayama: "Changes in microbial community structure in soil percolated with pentachlorophenol with reference to respiratory quinone profile"Journal of Pesticide Science. 24. 186-188 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hong-Ying Hu, Byung-Ran Lim, Naohiro Goto, Vishvesh K. Bhupathiraju and Koichi Fujie: "Characterization of microbial community in aan activated sludge process treating domestic wastewater using quinone profiles"Water Science and Technology. 43(1). 99-106 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Hiraishi, Hideki Miyakoda, Byung-Ran Lim, Hong-Ying Hu, Koichi Fujie and Jiro Suzuki: "Toward the bioremediation of dioxin-polluted soil: structural and functional analyses of in situ microbial populations by quinone profiling and culture-dependent methods"Applied Microbiology and Biotechnology. 57. 248-256 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Arata Katayama, Keiko Funasaka and Koichi Fujie: "Changes in the respiratory quinone profile of a soil treated with pesticides"Biology and Fertility of Soils. 33. 454-459 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hong-Ying Hu, Byung-Ran Lim, Naohiro Goto and Koichi Fujie: "Analytical precision and repeatability of respiratory quinones for quantitative study of microbial community structure in environmental samples"Journal of Microbiological Methods. 47(1). 17-24 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadao Kunihiro, Byung-Ran Lim, Yukari Naito, Hong-Ying Hu, Naohiro Goto and Koichi Fujie: "Analysis of Microbial Community Change in River Using Quinone Profile"Proceedings of 1999 Annual Conference of Janan Society of Environmental Science. 92-93 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukari Naito, Byung-Ran Lim, Tadao Kinihiro, Hong-Ying Hu, Naohiro Goto and Koichi Fujie: "Analyses of Water Quality and Microbial Community Change in Ponds Using Quinone Profile"Proceedings of 33^<rd> Annual Conference of Japan Society on Water Environment. 220 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Byung-Ran Lim, Hong-Ying Hu, Naohiro Goto and Koichi Fujie: "Analysis of the Seasonal Change in Microbial Phase in an Aeration Tank Treating Domestic Water using Quinone Profile"Proceedings of 33^<rd> Annual Conference of Japan Society on Water Environment. 245 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadao Kunihiro, Hong-Ying Hu, Naohiro Goto and Koichi Fujie: "Investigation of Quantitative Technique for Microorganisms in Soil"Proceedings of 35^<th> Annual Conference of Japan Society on Water Environment. 535 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadao Kunihiro, Hong-Ying Hu, Naohiro Goto and Koichi Fujie: "Evalution of Direct Extraction Method for Bacteria in Soil Based on Quinone Profile"Proceedings of Symposium of Japan Society on Water Environment. 73 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Motonari Sakuma, Tadao Kunihiro, Naohiro Goto, Koichi Fujie, Teruaki Suzuki and Hiroaki Aoyama: "Analysis of Microbiai Community Structure in Tidal flat"Proceedings of 35^<th> Annual Conference of Japan Society on Water Environment. 256 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Motonari Sakuma, Tadao Kunihiro, Masafumi Fujita, Naohiro Goto, Koichi Fujie, Teruaki Suzuki and Hiroaki Aoyama: "Analysis of Relationship between Soil Properties and Microbial Community Structure in Tidal Flat"Proceedings of 36^<th> Annual Conference of Japan Society on Water Environment. 125 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.HIRAISHI, H.MIYAKODA, B.-R.LIM, H.-Y.HU, K.FUJIE, J.SUZUKI: "Toward the bioremediation of dioxin-polluted soil:structural and functional analyses of in situ microbial populations by quinone profiling and culture-dependent methods"Appl.Microbiol Biotechnol.. 57. 248-256 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Katayama, K.Funasaka, K.Fujie: "Changes in the respiratory quinone profile of a soil treated with pesticides"Biol.Fertil.Soils. 33. 454-459 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.-Y.HU, B.-R.Lim, N.Goto, K.Fujie: "Analytical precision and repeatability of respiratory quinones for quantitative study of microbial community structure in environmental samples"Journal of Microbiological Methods. 47(1). 17-24 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 國弘忠生, 胡 洪営, 後藤尚弘, 藤江幸一: "土壌微生物定量化方法の検討"第35回水環境学会年会講演要旨集. 535 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐久間元成, 國弘忠生, 胡洪営, 後藤尚弘, 藤江幸一, 鈴木輝明, 青山裕晃: "干潟における微生物群集構造の解析"第35回水環境学会年会講演要旨集. 256 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐久間元成, 國弘忠生, 藤田昌史, 後藤尚弘, 藤江幸一, 胡洪営、他: "干潟における底質特性と微生物群集構造の関係解析"第36回水環境学会年会講演要旨集. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hong-Ying Hu: "Quantitative Analyses of the Change in Microbial Diversity in a Bioreactor for Wastewater Treatment based on Respiratory Quinones"Water Research. 33(15). 3263-3270 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hong-Ying Hu: "Development of a Novel Solid Phase Extraction Method for the Analysis of Bacterial Quinones in Activated Sludge with a Higher Reliability"J.Bioscience and Bioeng.. 87(3). 378-382 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuaki Saitou: "Linear relation between the amount of respiratory quinones and the microbial biomass in soil"Science and Plant Nutrition. 45(3). 775-778 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Satoko Uchida: "Changes in microbial community structure in soil percolated with pentachlorophenol with reference to respiratory quinone profile"J.Pesticide Sci.. 24(2). 186-188 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 国弘忠生: "土壌より抽出された微生物の群集構造の評価"日本微生物生態学会(稲敷). 138 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hong-Ying Hu: "Characterization of microbial community in an activated sludge process treating domestic wastewater using quinone profiles"Water Science and Technology. 43(1). 99-106 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hong-Ying Hu: "Quantitative Analyses of the Change in Microbial Diversity in a Bioreactor for Wastewater Treatment based on Respiratory Quinones"Water Research. 33(15). 3263-3270 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hong-Ying Hu: "Development of a Novel Solid Phase Extraction Method for the Analysis of Bacterial Quinones in Activated Sludge with a Higher Reliability"J.Bioscience and Bioeng.. 87(3). 378-382 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuaki Saitou: "Linear relation between the amount of respiratory quinones and the microbial biomass in soil"Science and Plant Nutrition. 45(3). 775-778 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 内藤ゆかり: "キノンプロファイル法による池微生物群集構造と水質との関係解析"第33回水環境学会年会講演要旨集. 220 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 林炳蘭: "キノンプロファイル法による生活排水処理活性汚泥曝気槽内微生物群集の季節変動の解析"第33回水環境学会年会講演要旨集. 245 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 國弘忠生: "土壌・水系におけるキノン組成及び存在比"第33回水環境学会年会講演要旨集. 372 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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