| 研究課題/領域番号 |
19K05170
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
尾島 由紘 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20546957)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 大腸菌 / フロック / グリセロール / ポリオール / degP / OMV / 難培養性微生物 / 複合微生物化 / アンプリコンシーケンス解析 / 活性汚泥 / OD1 / 短鎖ポリオール / 外膜小胞 / エチレングリコール / 機能化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，研究期間に下記の2点に焦点を当て，フロック形成機構の解明と応用展開を並行して進め，基礎的ならびに応用的知見を得る．
Ⅰ. フロック形成機構ならびにポリオールによる形成促進機構の解明(平成31-32年度)
Ⅱ. 大腸菌フロックの複合微生物化と難培養性微生物の取得 (平成31-33年度)
ポリオール添加によってフロック形成が促進するという新たな結果に基づき，大腸菌の自発的なフロック形成機構の更なる解明を行うことと，フロックの人工的な機能化に基づき複合微生物反応場を構築することで，最終的に難培養性微生物の共生培養による取得を目指す．
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| 研究成果の概要 |
ポリオール添加により大腸菌のフロック形成が促進する機構の解明と，フロックを足場とした複合微生物化ならびに難培養性微生物の可培養化を目的として検討した．促進機構に関しては，培地の粘度変化や忌避応答は関与しせず，ポリオール添加により外膜小胞の生産が増加し，フロック内の生細胞数が大きく減少することから，膜ストレスを介して細胞に損傷が与えられ促進すると結論付けた．さらに，フロック構造を強化するBacillus licheniformis RK14株や蘇生因子を産生するMicrococcus luteusとの複合微生物化に成功したが，共培養により難培養性微生物を取得することはできず課題として残った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，ポリオール類の添加が大腸菌の細胞に物理的なダメージを与え，外膜小胞と呼ばれる細胞外小胞の生産促進を介して，フロック形成を促進させることを明らかにした．ポリオールが外膜小胞現象を介してフロック形成に関連することを明らかにしたのは本研究が初めてであり，学術的に意義があるものである．また，難培養性微生物の可培養化は達成できなかったが，複合微生物化によりフロック構造の強化や機能化に成功した．このようなボトムアップアプローチにより，微生物複合系を構築する内容はこれまでに例が少ないことから，微生物が関与する分野・産業への波及効果は大きく，得られた研究成果の社会的意義は大きい．
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