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基質親和性の高い微生物を利用した低濃度温室効果ガス処理技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J08488
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 土木環境システム
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

松浦 哲久  国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,320千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード温室効果ガス / 低濃度ガス / 未培養微生物 / 次世代シークエンサー / ゲノム解析 / 16S rRNA遺伝子 / 機能遺伝子 / 高親和性微生物 / DHSリアクター
研究実績の概要

排水処理プロセスから低濃度の強温室効果ガス(メタン・亜酸化窒素)が発生している。低濃度ではあるが発生量が多いため、排水処理場全体からの強温室効果ガス排出の割合は高い。それにも関わらず、そのような強温室効果ガスの処理技術は未だ確立されていないのが現状である。そこで、本研究では、基質親和性の高い微生物を利用し、強温室効果ガスであるメタンを大気程度にまで分解する技術を確立させるとともに、その微生物の機能解明を行う事を目的とした。昨年度までに、低濃度メタンガスを除去するバイオリアクターを開発し、培養微生物群を含む様々な環境のメタン酸化細菌の調査を行う基盤整備を行った。本年度は、未培養メタン酸化細菌の機能解明に向けて、ゲノム解析を実施した。まず、基質親和性の高い未培養メタン酸化細菌の機能遺伝子(pmoA)に特異的なプライマーを設計し、環境サンプルから目的微生物の定量を実施した。標的が多い環境サンプルを数種選出し、NextSeqにてゲノムのシークエンス解析を行った。約50Gbのシークエンスデータを取得し、そのデータからゲノムビニングを実施した。その結果、合計65種類のゲノムを抽出した。そのうち1種のゲノムがメタン酸化細菌のクラスターに属した。さらに、既知のゲノム情報との相同性は85%以下であり、未培養系統群であることがわかった。しかし、ゲノム上に16S rRNA遺伝子、pmoA遺伝子が検出されなかった。同時に未培養メタン酸化細菌の分離・培養も実施したが、目的微生物の分離・培養には至らなかった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Draft genome sequence of Thermodesulfovibrio aggregans TGE-P1T, an obligately anaerobic, thermophilic, sulfate-reducing bacterium in the phylum Nitrospirae2016

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Matsuura, Akiko Ohashi, Dieter M. Tourlousse, Yuji Sekiguchi
    • 雑誌名

      Genome Announcements

      巻: 4(2) 号: 2

    • DOI

      10.1128/genomea.00089-16

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of the Syntrophic Lactate-Degrading Bacterium Tepidanaerobacter syntrophicus JLT2016

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Matsuura, Akiko Ohashi, Dieter M. Tourlousse, Yuji Sekiguchi
    • 雑誌名

      Genome Announcements

      巻: 4(1) 号: 1

    • DOI

      10.1128/genomea.01712-15

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Isolation and characterization of Flexilinea flocculare gen. nov., sp. nov., a filamentous anaerobe belonging to the class Anaerolineae in the bacterial phylum Chloroflexi.2016

    • 著者名/発表者名
      Liwei Sun, Mayu Toyonaga, Akiko Ohashi, Norihisa Matsuura, Dieter M. Tourlousse, Hideyuki Tamaki, Satoshi Hanada, Rodrigo Cruz, Takashi Yamaguchi, Yuji Sekiguchi
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

      巻: 66 号: 2 ページ: 988-996

    • DOI

      10.1099/ijsem.0.000822

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Draft Genome Sequence of Anaerolineae Strain TC1, a Novel Isolate from a Methanogenic Wastewater Treatment System2015

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Matsuura, Dieter M. Tourlousse, Liwei Sun, Mayu Toyonaga, Kyohei Kuroda, Akiko Ohashi, Takashi Yamaguchi, Yuji Sekiguchi
    • 雑誌名

      Genome Announcements

      巻: 3(5) 号: 5

    • DOI

      10.1128/genomea.01104-15

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Draft Genome Sequences of Anaerolinea thermolimosa IMO-1, Bellilinea caldifistulae GOMI-1, Leptolinea tardivitalis YMTK-2, Levilinea saccharolytica KIBI-1, Longilinea arvoryzae KOME-1, Previously Described as Members of the Class Anaerolineae (Chloroflexi)2015

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Matsuura, Dieter M. Tourlousse, Akiko Ohashi, Philip Hugenholtz, Yuji Sekiguchi
    • 雑誌名

      Genome Announcements

      巻: 3(5) 号: 5

    • DOI

      10.1128/genomea.00975-15

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recovery and biological oxidation of dissolved methane in effluent from UASB treatment of municipal sewage using a two-stage closed downflow hanging sponge system2015

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Matsuura, Masashi Hatamoto, Haruhiko Sumino, Kazuaki Syutsubo, Takashi Yamaguchi, Akiyoshi Ohashi
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Management

      巻: 151 ページ: 200-209

    • DOI

      10.1016/j.jenvman.2014.12.026

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prospective Combined System of UASB and DHS Reactor for the Treatment of Domestic Wastewater in Jakarta2014

    • 著者名/発表者名
      Izarul Machdar, Norihisa Matsuura, Hiroya Kodera, Akiyoshi Ohashi
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 12 号: 6 ページ: 459-468

    • DOI

      10.2965/jwet.2014.459

    • NAID

      130004704327

    • ISSN
      1348-2165
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 多様なメタン酸化細菌の優占種を支配する環境因子2015

    • 著者名/発表者名
      新野貴大、松浦哲久、金田一智規、尾崎則篤、大橋晶良
    • 学会等名
      第49回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      金沢
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Methanotrophic community in a closed DHS reactor treating a UASB effluent for oxidation of dissolved methane2014

    • 著者名/発表者名
      Norihisa Matsuura, Masashi Hatamoto, Takashi Yamaguchi, Akiyoshi Ohashi
    • 学会等名
      15th International Symposium on Microbial Ecology (ISME15)
    • 発表場所
      korea
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多様なメタン酸化細菌の優占種と環境2013

    • 著者名/発表者名
      新野貴大、松浦哲久、金田一智規、尾崎則篤、大橋晶良
    • 学会等名
      第65回土木学会中国支部研究発表会
    • 発表場所
      鳥取大学(鳥取県)
    • 年月日
      2013-05-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 環境とメタン酸化細菌の優占化2013

    • 著者名/発表者名
      新野貴大、松浦哲久、金田一智規、尾崎則篤、大橋晶良
    • 学会等名
      第29回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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