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捕食者共存下で環境浄化細菌の有効利用を可能にするエンジニアリング手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17H01301
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
研究機関東北学院大学

研究代表者

中村 寛治  東北学院大学, 工学部, 教授 (90382655)

研究分担者 福田 雅夫  中部大学, 応用生物学部, 教授 (20134512)
宮内 啓介  東北学院大学, 工学部, 教授 (20324014)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2018年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2017年度: 26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円)
キーワード環境浄化 / 捕食抵抗性 / 原生生物 / 捕食者 / 分解細菌 / トリクロロエチレン / フェノール資化細菌 / 原生動物 / 環境浄化細菌 / バイオオーグメンテーション / 捕食 / 蛍光タンパク / 共焦点レーザー顕微鏡 / 鞭毛虫 / ビオラセイン
研究成果の概要

トリクロロエチレン分解能を持つCupriavidus sp. KN1の組換え体2株(以下、A株、B株)を利用して、捕食抵抗性の形成を検討した。2株は異なる薬剤耐性を有し、抗生物質含有培地によって選択的に検出できる。直列に繋いだ2槽の完全混合リアクターを運転し、第1槽ではA株を培養し、第2槽では原生生物による捕食を受けるようにした。 第2槽流出水は残存A株と原生生物が含まれるが、本流出水に回分培養B株を添加し、残存性を比較調査した。その結果、原生生物と未接触のB株が優先的に捕食され、A株は残存することが確認された。細菌は原生生物との共存下で捕食抵抗性を形成し、残存性が上がることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで環境分野では細菌と原生動物の共存下における、細菌の形態変化を伴わない、一般性を持った捕食抵抗獲得に関する報告例はなく、我々の成果が初めてである。従来の微生物による環境浄化研究は、主に細菌の分解能に焦点が当てられており、捕食抵抗獲得プロセスを伴った環境浄化の研究は行われていない。それゆえ、我々が示した捕食抵抗形成に関するデータは、汚染現場での添加分解細菌の長期活用等、新要素を含む環境浄化技術開発へと繋がると考えられる。さらに、この様な細菌と原生動物の関係把握の研究は、環境中に漏えいした日和見感染菌や病原菌等、広く環境中での細菌を管理する新たな手法の確立へと繋がっていく可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] BACTERIAL GRAZING-RESISTANCE DEVELOPED DURING CO-EXISTENCE WITH A BACTERIVOROUS PROTIST2021

    • 著者名/発表者名
      Kanji NAKAMURA and Masao FUKUDA
    • 雑誌名

      Journal of JSCE

      巻: 9 号: 1 ページ: 86-93

    • DOI

      10.2208/journalofjsce.9.1_86

    • NAID

      130007988640

    • ISSN
      2187-5103
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] EFFECTS OF BACTERIAL GRAZING-RESISTANCE FORMED UNDER PROTIST EXISTENCE ON SURVIVABILITY OF COEXISTING BACTERIUM2021

    • 著者名/発表者名
      Kanji NAKAMURA and Masao FUKUDA
    • 雑誌名

      Journal of JSCE

      巻: 9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 単離および土着の原生動物に捕食される細菌の残存性に関する評価2019

    • 著者名/発表者名
      中村 寛治、増子 宙、三平 武史、奥田 春香
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 75 号: 7 ページ: III_395-III_402

    • DOI

      10.2208/jscejer.75.7_III_395

    • NAID

      130007814658

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 細菌捕食性原生動物の18S rRNA遺伝子を標的としたユニバーサルPCRプライマーの設計と適用2018

    • 著者名/発表者名
      中村 寛治、奥田 春香
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74 号: 7 ページ: III_239-III_245

    • DOI

      10.2208/jscejer.74.III_239

    • NAID

      130007627369

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フェノールヒドロキシラーゼのハイブリッド化による高TCE分解能の発現2017

    • 著者名/発表者名
      中村 寛治, 加藤 俊明, 高橋 光, 高橋 京平, 盛 尚樹
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 73 号: 7 ページ: III_195-III_202

    • DOI

      10.2208/jscejer.73.III_195

    • NAID

      130006602947

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 河川水中からのビオラセイン生産細菌の単離と関連遺伝子群の解析2021

    • 著者名/発表者名
      片倉啓佑・宮内啓介・中村寛治
    • 学会等名
      令和2年度 土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Design of Universal qPCR Primers for Detecting18S rRNA Genes of Bacterivorous Protozoa in the Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Kanji Nakamura
    • 学会等名
      2019 ASM (American Society for Microbiology) General Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Introduction of Violacein Producing Genes into Trichloroethene-Degrading Bacteria to Avoid Protozoan Predation2018

    • 著者名/発表者名
      Kanji Nakamura
    • 学会等名
      Battelle 2018 Chlorinated Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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