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嫌気性廃水処理プロセスに生息する未培養微生物の分離培養

研究課題

研究課題/領域番号 19K04673
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22060:土木環境システム関連
研究機関新潟薬科大学

研究代表者

井口 晃徳  新潟薬科大学, 応用生命科学部, 准教授 (60599786)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード嫌気性廃水処理 / 未培養微生物 / メタン発酵 / 嫌気性微生物 / 嫌気性廃水処理プロセス / 分離培養 / 化学物質分解 / 下水処理
研究開始時の研究の概要

嫌気性廃水処理プロセスに生息する機能上重要と考えられる未培養微生物の分離培養を行う。環境ゲノム情報には補完できない、生きた微生物ならではの機能や表現型を解明し、将来的には全く新しいアプローチによる嫌気性廃水プロセスの効率化や最適化に資することを目的とする。培養困難な微生物を分離培養に挑戦する本研究は、水処理に限らず、病原性微生物を取り扱う医療分野、品質管理を伴う食品分野など様々な分野への応用も期待できるものと考えている。

研究成果の概要

嫌気性廃水処理プロセスに生息する機能上重要と考えられる未培養微生物の分離培養とその生理学的諸性質の調査を実施した。具体的には、申請者らによって分離培養を行ったCloacimonetes候補門細菌とCryosericota候補門細菌の生理学的諸性質の調査と、水酸化テトラメチルアンモニウム分解メタン生成古細菌およびモノエタノールアミン分解細菌の分離培養を行い、その菌学的な特徴づけを行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メタン発酵プロセスに代表される嫌気性廃水処理プロセスは省エネ・低炭素な廃水処理方法として認知されている一方、多様な未知の嫌気性細菌群によって遂行されていることから、その詳細なメカニズムは不明のままである。本研究は、嫌気性廃水処理プロセスにおいても機能上特に重要と考えられる、これまで全く分離例の存在しない微生物を分離培養し、その性質を明らかにしている。本研究の成果は将来的に嫌気性廃水処理プロセスの効率化や高度化に資するものと考えている。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Isolation and physiological properties of methanogenic archaea that degrade tetramethylammonium hydroxide2023

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Akinori、Takemura Yasuyuki、Danshita Tsuyoshi、Kurihara Takuya、Aoki Masataka、Hori Saori、Shigematsu Toru、Syutsubo Kazuaki
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 107 号: 9 ページ: 3047-3056

    • DOI

      10.1007/s00253-023-12488-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of sulfate concentration on anaerobic treatment of wastewater containing monoethanolamine using an up-flow anaerobic sludge blanket reactor2022

    • 著者名/発表者名
      Takemura Yasuyuki, Aoki Masataka, Danshita Tsuyoshi, Iguchi Akinori, Ikeda Shoji, Miyaoka Yuma, Sumino Haruhiko, Syutsubo Kazuaki
    • 雑誌名

      Journal of Hazardous Materials

      巻: 440 ページ: 129764-129764

    • DOI

      10.1016/j.jhazmat.2022.129764

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] メタン発酵プロセスにおいてオクタデカンの分解に直接的に関与する嫌気性微生物群の探索2019

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳, 加納 佑也, 五十嵐 祐希, 貝沼 朱夏, 堀 沙織里, 野村 一樹, 山口 利男, 小瀬 知洋, 重松 亨
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 75 号: 7 ページ: III_145-III_151

    • DOI

      10.2208/jscejer.75.7_III_145

    • NAID

      130007814616

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大規模遺伝子解析時代において微生物を分離培養する意義2022

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳
    • 学会等名
      日本畜産環境学会第20回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 低温メタン発酵プロセスから分離されたTMAH分解メタン生成古細菌の遺伝的・生理的機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳、栗原 拓也、堀 沙織里、山口 利男、重松 亨、段下 剛志、竹村 泰幸、青木 仁孝、珠坪 一晃
    • 学会等名
      第25回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 嫌気性プロピオン酸化と複合微生物系の関係2022

    • 著者名/発表者名
      中原望, 延優, 関口勇地, 井口晃徳
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第35回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 嫌気性廃水処理プロセスに生息する門レベルの未培養系統群に属する真正細菌の分離培養2022

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第35回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 有害化学物質を処理する嫌気性廃水処理プロセス内の重要微生物の分離培養と遺伝学的・表現型の解析2022

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳, 竹村 泰幸, 青木 仁孝, 段下 剛志, 上石 唯, 栗原 拓也, 堀 沙織里, 重松 亨, 珠坪 一晃
    • 学会等名
      第56回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 微生物叢解析からアプローチする新たな食品産業技術 -腸内細菌から排水処理まで-2022

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳
    • 学会等名
      新潟県新たな米産業創出技術研究会 シーズ検討会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子産業廃水中の有害化学物質を分解するメタン生成古細菌の生理学的性質および分解経路の解明2021

    • 著者名/発表者名
      栗原 拓也, 倉島 優仁, 堀 沙織里, 井口 晃徳, 重松 亨, 段下 剛志, 竹村 泰幸, 珠坪 一晃
    • 学会等名
      第55回日本水環境学会年会(2020年度)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子産業廃水中の有害化学物質を分解するメタン生成古細菌の生理学的性質および分解機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      栗原 拓也, 倉島 優仁, 堀 沙織里, 井口 晃徳, 重松 亨, 段下 剛志, 竹村 泰幸, 珠坪 一晃
    • 学会等名
      土木学会関東支部新潟会 第38回研究調査発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温メタン発酵リアクターにおけるPET樹脂分解に関与する微生物群の集積・同定2020

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳, 島田 昌幸, 堀 沙織里, 重松 亨
    • 学会等名
      土木学会関東支部新潟会 第38回研究調査発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Isolation and Characteristics Properties of a Methanogenic Archaeon Decomposing Hazardous Chemicals in Electronics Industrial Wastewater.2020

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kurihara, Yuto Kurashima, Tsuyoshi Danshita, Yasuyuki Takemura, Saori Hori, Toru Shigematsu, Kazuaki Syutsubo, Akinori Iguchi
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference online 2020 (WET2020-online)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電子産業廃水に含まれる有害化学物質を分解するメタン生成古細菌の分離培養および生理学的性質の検討2020

    • 著者名/発表者名
      栗原 拓也, 倉島 優仁, 堀 沙織里, 井口 晃徳, 重松 亨, 段下 剛志, 惣中 英章, 竹村 泰幸, 珠坪 一晃
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会(2019年度)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of microbial properties of the granular sludge developed in the psychrophilic UASB reactor fed with an electronics industry wastewater.2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Syutsubo, Tsuyoshi Danshita, Haruhiko Sumino, Akinori Iguchi, Yasuyuki Takemura, Hideaki Sonaka, Takashi Yamaguchi
    • 学会等名
      16th IWA World Conference on Anaerobic digestion proceedings
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微生物叢(マイクロバイオーム)解析の実際 -方法論と適用例について-2019

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳
    • 学会等名
      米及び加工食品の新市場創出に向けたマッチングフォーラム in にいがた 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)分解能を有するMethanomethylovorans属古細菌の分離培養2019

    • 著者名/発表者名
      栗原 拓也、倉島 優仁、段下 剛志、竹村 泰幸、惣中 英章、堀 沙織里、重松 亨、井口 晃徳、珠坪 一晃
    • 学会等名
      日本微生物生態学会 第33回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子産業廃水に含まれるTMAHおよびIPA分解能をもつメタン生成古細菌の分離培養2019

    • 著者名/発表者名
      栗原 拓也, 段下 剛志, 倉島 優仁, 堀 沙織里, 重松 亨, 惣中 英章, 竹村 泰幸, 井口 晃徳, 珠坪 一晃
    • 学会等名
      土木学会関東支部新潟会 第37回研究調査発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] メタン発酵による電子産業廃水処理と重要微生物の分離培養2019

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳
    • 学会等名
      第9回新潟産学官連携フォーラム 『令和の事業展開 ―SDGsでビジネスチャンスを広げる― 』
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 未培養微生物研究の最新動向 -第二章 新潟市内に自噴する原油とそれらを分解する土着微生物の探索-2023

    • 著者名/発表者名
      井口 晃徳
    • 総ページ数
      263
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781317328
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 水酸化テトラメチルアンモニウム分解能を有するメタン生成古細菌2021

    • 発明者名
      井口晃徳, 珠坪一晃
    • 権利者名
      井口晃徳, 珠坪一晃
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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