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バイオフィルム環境の空間時間的定量イメージングによる微生物腐食機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H01755
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関大阪市立大学

研究代表者

川上 洋司  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90305615)

研究分担者 北村 昌也  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (20244634)
中西 猛  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20422074)
辻 幸一  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30241566)
有吉 欽吾  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80381979)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード微生物腐食 / メタ遺伝子解析 / 蛍光X線分析 / 電気化学分析 / バイオフィルム
研究成果の概要

蛍光DNAプローブと共焦点レーザー顕微鏡を用いることによりバイオフィルム(BF)中の特定の菌細胞や細胞外多糖類を定量化できること,また,BF中での腐食性細菌の空間分布と腐食発生位置を関係づけることができた.また,酸洗がステンレス鋼溶接部の微生物腐食対策として有効でることが示された.
腐食事例を解析したところ,好気性環境下で作られたBF中に生息していたRhodocyclaceae科の菌が微好気性環境下で腐食速度を高めたことが示唆された.このような系に次亜塩素酸系殺菌剤を添加すると,微好気性環境下での速い腐食が認められなくなり,次亜塩素酸系殺菌剤が微生物腐食対策として有効でることが示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

バイオフィルム(BF)中の金属腐食性菌の定量化とその空間分布の可視化を可能にし,さらに可視化された金属腐食性菌と局部腐食の同時観察方法を確立した.この観察手法今後の微生物腐食の解析のみならず,ミクロな生態系としてのバイオフィルムの微生物学的研究にも応用できる.また,ステンレス鋼溶接部の微生物腐食と炭素鋼排水管の微生物腐食への対策を提案した.この成果は各種プラントやインフラ設備の安全使用に資する.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 微生物による劣化ー繊維,金属,木材,コンクリート,紙などー1 微生物による材料の劣化ー概要ー2021

    • 著者名/発表者名
      川上洋司
    • 雑誌名

      日本防菌坊黴学会誌

      巻: 49 ページ: 137-148

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 溶接部の腐食トラブル事例と要因解析・対策ー溶接冶金委員会ー微生物腐食事例とその対策2020

    • 著者名/発表者名
      川上洋司
    • 雑誌名

      溶接学会誌

      巻: 89 ページ: 69-70

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 鉄鋼材料の微生物腐食挙動の 共焦点微小部蛍光X 線分析法による観察2019

    • 著者名/発表者名
      陳自義,細見凌平,川上洋司,辻幸一
    • 雑誌名

      X線分析の進歩

      巻: 50 ページ: 169-175

    • NAID

      40021864047

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微生物腐食概論2018

    • 著者名/発表者名
      川上洋司
    • 雑誌名

      環境管理技術

      巻: 36 ページ: 199-210

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Pickling and Mechanical Grinding on Initiation of Biofilm and Microbially Influenced Corrosion of Stainless Steel Weldments2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kawakami, T. Wada, T. Nakanishi, K. Ariyoshi, K. Tsuji, M. Kitamura, and Y. Kikuchi
    • 学会等名
      NACE East Asia & Pacific Area Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ステンレス鋼溶接部でのバイオフィルム発生と微生物腐食2019

    • 著者名/発表者名
      川上洋司,西岡祐貴,和田卓大,菊地靖志
    • 学会等名
      第66回材料と環境討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 酸洗や機械研磨がステンレス鋼溶接部でのバイオフィルム発生挙動と微生物腐食発生に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      川上洋司,和田卓大,菊地靖志
    • 学会等名
      材料と環境2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ステンレス鋼溶接部の微生物腐食2019

    • 著者名/発表者名
      川上洋司,菊地靖志
    • 学会等名
      溶接学会2019年度秋季全国大会 フォーラム”溶接部の腐食”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 微生物腐食概論2018

    • 著者名/発表者名
      川上洋司
    • 学会等名
      日本材料学会腐食防食部門委員会第321例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多種類の菌で形成されたバイオフィルムの付着量とステンレス鋼溶接部の腐食の発生との関係2018

    • 著者名/発表者名
      和田卓大,川上洋司
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第176回秋季講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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