| 研究課題/領域番号 |
17H01512
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境農学(含ランドスケープ科学)
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| 研究機関 | 新潟食料農業大学 (2018-2020)
東北大学 (2017) |
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研究代表者 |
中井 裕 新潟食料農業大学, 食料産業学科, 教授 (80155655)
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| 研究分担者 |
多田 千佳 東北大学, 農学研究科, 准教授 (30413892)
福田 康弘 東北大学, 農学研究科, 助教 (50527794)
馬場 保徳 石川県立大学, 生物資源環境学部, 講師 (70747823)
阿部 憲一 新潟食料農業大学, 食料産業学科, 講師 (80618835)
浅野 亮樹 新潟食料農業大学, 食料産業学科, 講師 (20646137)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2020年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2019年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2018年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
2017年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
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| キーワード | メタン / ルーメン微生物 / バイオマス / メタゲノム / セルラーゼ / リグノセルロース / キシラン / メタン発酵 |
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| 研究成果の概要 |
作物残渣や古紙を牛の第一胃内容液で処理すること（ルーメン処理）によって、その後のメタン発酵が促進されることを明確にした。ルーメン処理およびその後のメタン発酵過程における酵素および微生物群集を観察した。繊維分解酵素であるセルラーゼは処理過程において多様であったが、キシラナーゼは特定の種類の酵素が高い活性を維持し続けた。ルーメン処理槽においてルーメン由来のセルラーゼは、その活性を1か月以上も維持した。ルーメン処理過程において、分子量が異なるセルラーゼが少なくとも5種類の存在し、それらを産生または産生に関与する微生物は未同定の種であり、ルーメン微生物群集において優占種ではなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
申請者らは牛のルーメン（第一胃）液を活用したルーメン・ハイブリッド型メタン発酵システムを開発し、草本のリグノセルロース分解効率を高め、高効率なバイオガス化を実現してきた。さらに本研究により、ルーメン微生物の植物繊維分解の活性を長期間維持できること、さらにこれらに関わる酵素の種類、構造などをあきらかにした。以上より、本研究は非食用バイオマスのエネルギー化システム開発に必要な重要な情報を提供した。
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