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含生物起源メタン炭層に生息する未培養微生物群のメタン生成ポテンシャル解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K15953
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分41050:環境農学関連
研究機関公益財団法人北海道科学技術総合振興センター

研究代表者

玉澤 聡  公益財団法人北海道科学技術総合振興センター, 幌延地圏環境研究所, 研究員 (90808627)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード石炭分解メタン生成 / CBM / メタン生成集積培養 / 炭層メタン / 生物的石炭分解メタン生成 / 微生物培養 / 微生物群集構造 / 陸域地下褐炭層 / 生物的メタン生成プロセス
研究開始時の研究の概要

炭層メタンの起源は微生物分解と熱分解に由来するものに大別され、微生物起源のメタンが検出される炭層は陸域・海域問わず地球上の地下環境に広く分布している。しかし、微生物起源メタンと云われる一方で、その成因に関与する炭層微生物群については、役者と役柄の大半がいまだ解明されていない。本研究では、微生物起源メタンを胚胎する炭層由来の新鮮な試料を用いた微生物群集構造解析と微生物培養実験により、原位置で高活性な微生物群の同定、メタン生成に利用可能な低分子量基質の特定、および同基質利用メタン生成微生物群を同定し、同炭層における生物的メタン生成機構の一端を解明する。

研究成果の概要

生物的石炭分解メタン生成機構の末端プロセスである低分子有機化合物からのメタン生成機構の解明を目標とし、褐炭層微生物群のメタン生成ポテンシャルを解析した。褐炭層由来地層水および獲得に成功したメタン生成集積培養系の微生物群集構造解析の結果、褐炭層における低分子量有機化合物からのメタン生成は、原位置褐炭層に優占するMethanobacterium, MethanoculleusおよびMethanolobusが担っているものと示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

微生物の代謝機能を利用して石炭をメタンに変換して回収する生物的炭層メタン増進回収法(MECBM)は、次世代のエネルギー開発技術として有用視されているものの、関与する微生物群や代謝経路等に関する知見は非常に限られていた。生物的石炭分解メタン生成機構における低分子量有機化合物からのメタン生成を解析した本研究は、いまだ研究例の乏しいMECBMの実用化への基盤的知見の提供となることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 北海道・天北炭田における嫌気的採水装置設置後の褐炭層中の微生物群集構造調査:ボーリング掘削後の微生物群集モニタリング調査は何年必要か2021

    • 著者名/発表者名
      上野晃生、玉澤聡、玉村修司、村上拓馬、木山保、猪股英紀、山口眞司、長沼毅、五十嵐 敏文
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Subsurface Cultivation and Gasification (SCG) - What is the condition for the successful generation of biomethane in the SCG?2021

    • 著者名/発表者名
      Akio Ueno, Satoshi Tamazawa, Shuji Tamamura, Takuma Murakami, Tamotsu Kiyama, Hidenori Inomata, Noritaka Aramaki, Shinji Yamaguchi, Takeshi Naganuma, Katsuhko Kaneko
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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