微生物の段階的連続培養による農水産有機廃棄物の脱重金属と資源化

• 研究課題/領域番号: 17580285
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境農学
• 研究機関: 室蘭工業大学
• 研究代表者: 菊池 愼太郎 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (70148691)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,530千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 30千円); 2007年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円); 2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
• キーワード: 農水産有機廃棄物 / 微生物的脱重金属 / 段階的連続培養 / 重金属結合タンパク質 / タンパク質分解微生物 / 硫酸還元菌 / 硫化重金属沈殿 / 農水産物廃棄組織 / 硫化水素 / 応用微生物 / 環境技術 / バイオテクノロジー / 廃棄物再資源化 / 微生物 / カドミウム汚染農水産廃棄物 / 硫化カドミウム沈殿

研究概要

農水産業及びその加工業において排出される非可食部(組織)には,タンパク質や核酸類,あるいは脂質等の有用生理活性物質が含有されるものの,同時にカドミウムをはじめとする多種多量の有害重金属も存在するため,飼肥料などへの転換が困難であった.これを踏まえて,微生物を利用するこれら組織からの脱重金属について検討した.すなわち廃棄組織抽出液を栄養源として高タンパク質分解活性を有する土壌微生物を培養し,次いでこれに硫酸還元菌を接種して培養したところ,抽出液中に溶存する有害重金属,特にカドミウムが硫化物として沈殿した.組織中では重金属タンパク質と結合して存在するカドミウム等の重金属が,タンパク質分解活性をもつ土壌微生物群によって遊離イオンとなり,これと硫酸還元菌が生成する硫化水素とによって硫化重金属沈殿が形成され,結果的に反応系から重金属が除去される機構が推定された.

研究成果

• [雑誌論文] Completed dechlorination of tetrachloroethylene by use of an anaerobic Clostridium bifermentas DPH-1 and zero-varent iron (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Kikuchi, 他3名
  • 雑誌名: Environmental Technology 29(In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Completed dechlorination of tetrachloroethylene by use of an anaerobic clostridium bifermentans DPH-1 and zero-valent iron (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. C. Choel, S. Kikuchi, N. Kawauchi, K. Takamizawa
  • 雑誌名: Environmental Technology Vol.29(In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 水道管材料が微生物膜形成に及ぼす影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他4名
  • 雑誌名: 環境技術 36 ページ: 743-746
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光合成細菌による農産廃棄物からの生理活性物質生産と農業への応用可能性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他5名
  • 雑誌名: 水処理技術 48 ページ: 49-54
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of pipe-materials on microbial film formation in drinking water distribution system (2007)
  • 著者名/発表者名: Young, C. Choel, Tadashi Toyama, Andrew A. Randall, Kazuhiro Takamizawa, Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: Kankyo Gijyutsu Vol.36,No.10 ページ: 743-746
  • NAID: 130004543473
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Conversion of agricultural waste to bio-active substances by photosynthetic Bacteria (in Japanese) (2007)
  • 著者名/発表者名: Atsushi, Mizutani, Shigekazu Kitayama, Kazuya Hara, Young C. Choel, Toyama, Yasushi Hasegawa, Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: Mizu Shyori Gijyutsu Vol.48,No.2 ページ: 49-54
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] 光合成細菌による農産廃棄物からの生理活性物質生産と農業への応用可能性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 水谷敦司(他, 5名)
  • 雑誌名: 水処理 48 ページ: 49-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Utility of Measuring Assimilable Organic Carbon as an Indicator Of Bioability in Distribution System for Finished Water (2007)
  • 著者名/発表者名: Young. C. Chang(他, 2名)
  • 雑誌名: Journal of Environmental Health 32 ページ: 539-542
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光合成細菌による農産廃棄物からの生理活性物質生産と農業への応用可能性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池 慎太郎, 他6名
  • 雑誌名: 水処理技術 48巻2号 ページ: 49-54
• [雑誌論文] Application of microbes and development of new bio-material for environment conservation (2007)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: 2007 International Symposium on Environment-Friendly Technology, Material and Energy ページ: 64-76
• [雑誌論文] レーザー照射による抗菌性酸化チタン材の作成と海洋汚損生物付着防除への応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他6名
  • 雑誌名: 環境技術 35 ページ: 756-762
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] ビートパルプからのアラビノース抽出と高付加価値化に関する研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他3名
  • 雑誌名: 水処理技術 47 ページ: 251-256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Utility of measuring assimilable organic carbon as an indicator of biostability in distribution system for finished water (2006)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Kikuchi, 他3名
  • 雑誌名: Korean Journal of Environmental Health 32 ページ: 539-542
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of antimicrobial TiO2 by laser irradiation and its application to prevent the adhension of marine fouling organisms (in Japanese) (2006)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Mizutani, Masamitsu Shimazu, Tadashi Toyama, Chang Y. Choel, Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: Kankyo Gijyutsu Vol.35,No.10 ページ: 756-762
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Extraction of arabinose from the agricultural waste, beet-pulp, (in Japanese) (2006)
  • 著者名/発表者名: Eiji Kobayashi, Tsutom Arizuka, Hrohito Kikuchi, Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: Mizu Shyori Gijyutsu Vol.46,No.6 ページ: 251-256
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] The utility of measuring assimilable organic carbon as an indicator of biostabihty in distribution system for finished water (2006)
  • 著者名/発表者名: Young C. Chang, Tadashi Toyama, Kweon Jung, Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: Korean Journal of Environmental Health Vol.32,No.6 ページ: 539-542
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] ビートパルプからのアラビノース抽出と高付加価値化に関する研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 菊池 慎太郎, 他3名
  • 雑誌名: 水処理技術 46巻・6号 ページ: 251-256
• [雑誌論文] レーザー照射による抗菌性酸化チタン材の作成と海洋汚損生物付着防除への応用可能性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 菊池 慎太郎, 他6名
  • 雑誌名: 環境技術 35巻10号 ページ: 756-762
  • NAID: 10018301703
• [雑誌論文] The utility of measuring assimiable organic carbon as an indicator of biostability in distribution systems for finished water (2006)
  • 著者名/発表者名: Y.Chang, S.Kikuchi, 他2名
  • 雑誌名: Korean Journal of Environmental Health Vol.32,No6 ページ: 539-542
• [雑誌論文] ホタテガイ貝殻に皮膚角化細胞増殖因子が存在 (2005)
  • 著者名/発表者名: 長谷川靖, 菊池慎太郎
  • 雑誌名: 化学と生物 43 ページ: 145-147
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of keratinocyte growth factor from shells of Scallop (in Japanese) (2005)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Hasegawa and Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: Kagaku to Seibutsu Vo.43,No3 ページ: 145-147
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Application of Microbes and Development of New Bio-materials for Environmental Conservation (2008)
  • 著者名/発表者名: Shintaro KIKUCHI
  • 学会等名: International Symposium of Environment-Friendly Technology
  • 発表場所: Seoul National Univ. of Technology, Seoul, Korea
  • 年月日: 2008-02-13
• [学会発表] ヨシ根圏からのプチルフェノール分解菌の分離 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他3名
  • 学会等名: 日本水処理生物学会2007年年次大会
  • 発表場所: 富山県富山市
  • 年月日: 2007-11-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Isolation of butylphenol-degrading bacteria from rhizospere of Phramites australis (in Japanese) (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Toyama, Tetsuya Okawa, Y. C. Chang, Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: Annual Meeting of Japanese Society of Water Treatment Biology 2007
  • 発表場所: Toyama, Japan
  • 年月日: 2007-11-14
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Application of microbes and development of new biomaterials for environmental conservation (2007)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: International Symposium on environment-friendly technology
  • 発表場所: 大韓民国,ソウル市
  • 年月日: 2007-02-27
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Application of microbes and development of new environmental conservation (2007)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: International Symposium on biomaterials for environmental-friendly technology
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2007-02-27
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Preparation of antimicrobial TiO2 by laser irradiation and its Application to prevent the formation of biofilm (2007)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Kikuchi , et. al.
  • 学会等名: The 10th Seoul-Osaka Synposium on Public Health and Environmental Issues
  • 発表場所: 大韓民国,ソウル市
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 低温環境下重質油汚染地域から分離した重質油分解菌の性質 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他3名
  • 学会等名: 弟59会日本生物工学会年次大会
  • 発表場所: 広島県東広島市
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] ヨシ根圏からのピレン分解菌の分離と特徴 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他6名
  • 学会等名: 弟59会日本生物工学会年次大会
  • 発表場所: 広島県東広島市
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 高炉ダストを再活用した環境汚染物質の新規処理技術の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他3名
  • 学会等名: 弟44回環境工学フォーラム
  • 発表場所: 山口県宇部市
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Preparation of antimicrobial TiO2 by laser irradiation and its application to prevent the formation of biofim (2007)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Kikuchi, Young-Choel Chang, Tadashi Toyama
  • 学会等名: The 10th Seoul Osaka Symposium on of Public Health and Environmental Issues
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Isolation and characterization of lubricant oil-degrading bacteria from waste lubricant-contaminated soil under low temperature conditions (in Japanese) (2007)
  • 著者名/発表者名: Young C. Chang, Masakuni Sasaki, Tadashi Toyama, Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: The 59th Annual Meeting of Japan Society of Bioengineering and Biotechnology
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Isolation of ptren-degrading bacteria from rhizosphere of Phragmites australis (in Japanese) (2007)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Toyama, Tetsuya Furukawa, Sei Kazunari, Kun Soda, Y. C. Chang Shintaro Kikuchi Michiko Ike
  • 学会等名: The 59th Annual Meeting of Japan Society of Bioengineering and Biotechnology
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Development of a new environmental type processing technology using waste blast furnance dust (in Japanese) (2007)
  • 著者名/発表者名: Young. C. Chang, Masakni Sasaki, Tadashi Toyama, Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: The 44th Annual Meeting of Environmental Engineering, Japan Society of Civil Engineers
  • 発表場所: Ube, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] テトラクロロエチレン分解用バイオリアクターの特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他6名
  • 学会等名: 日本化学工学会2006年度大会
  • 発表場所: 北海道室蘭市
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] ウキクサ根圏における芳香族化合物の効率的分解 (2006)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他6名
  • 学会等名: 日本化学工学会2006年度大会
  • 発表場所: 北海道室蘭市
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 上水管路に付着した生物膜のDNAプローブによる直接定量 (2006)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎, 他4名
  • 学会等名: 日本化学工学会2006年度大会
  • 発表場所: 北海道室蘭市
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Characterization of a tetraxhloro-ethylene degrading bioreactor (in Japanese) (2006)
  • 著者名/発表者名: Young C. Chang, Tadashi Toyama, Shintaro Kikuchi, Takeshi Sano, Junko Kawauchi, Kazuhiro Takamizawa
  • 学会等名: 2006 Annual Metting of Japanese Chemical Engineerong Society
  • 発表場所: Muroran, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Effective degration of aromatic compounds in rizosphere of Phrabmites australis (in Japanese) (2006)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Toyama, Y. C. Chang, Shintaro, Kikuchi, Sei Kazunari, Machihiko Ike, Masanori Fujita
  • 学会等名: 2006 Annual Metting of Japanese Chemical Engineerong Society
  • 発表場所: Muroran, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Direct estimation of biofilm density on pipe in drinking water distribution system using a DNA-probe (in Japanese) (2006)
  • 著者名/発表者名: Young C. Chang, Tadashi Toyama, Shintaro Kikuchi, A. A. Randall
  • 学会等名: 2006 Annual Metting of Japanese Chemical Engineerong Society
  • 発表場所: Muroran, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] バイオフィルムの基礎と応用(「第二章表面改質によるバイオフィルム形成防止技術」を分担) (2008)
  • 著者名/発表者名: 菊池慎太郎(分担執筆)
  • 総ページ数: 399
  • 出版者: 株式会社エヌティエス出版
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] バイオフィルムの基礎と制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 菊池 慎太郎
  • 総ページ数: 399
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティ・エス
• [図書] 微生物工学 弟2版 (2006)
  • 著者名/発表者名: 菊池 慎太郎, 他4名
  • 総ページ数: 169
  • 出版者: 三共出版株式会社
• [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • URL: http://www.muroran-it.ac.jp/
• [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • URL: http://www.mmm.muroran-it.ac.jp/~tadashi/