| 研究課題/領域番号 |
20K06336
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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41050:環境農学関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
服部 聡 山形大学, 農学部, 准教授 (40373352)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 酢酸酸化細菌 / 還元的酢酸生成細菌 / メタン生成古細菌 / 微生物菌叢解析 / 分離培養 / 微生物生態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
メタン生成プロセスにおける重要微生物かつ強度の難培養微生物である酢酸酸化細菌を研究対象として、淡水湖沼堆積物における本細菌の多様性を明らかにする。また、本細菌のユニークな代謝能（基質と生成物の可逆反応性）を利用して、酢酸酸化細菌の真逆の代謝を行って生育する還元的酢酸酸化細菌を網羅的に取得する。メタン生成古細菌の取得も行う。取得した各種の還元的酢酸生成細菌およびメタン生成古細菌を酢酸存在下で混合し、酢酸酸化メタン生成共生微生物系の再構築を行う。これにより、分離した還元的酢酸生成細菌のうち酢酸酸化代謝能を有する分離株（酢酸酸化細菌）を選別するとともに、その取得を達成する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では無酸素環境下で酢酸を酸化分解する酢酸酸化細菌を研究対象として、山形県泥炭堆積物からこれらの微生物を取得することを目的とした。その結果、酢酸酸化細菌の分離には至らなかったものの、同細菌と逆方向の代謝反応を行う炭酸固定細菌（還元的酢酸生成細菌）の分離培養に成功した。分離した当該細菌グループのうちの１株は既存の還元的酢酸生成細菌の16S rRNA遺伝子との相同性が96%であり、新種レベルに相当する新規の菌であることが示唆された。また、酢酸酸化細菌を分離する過程で既存の細菌との16S rRNA遺伝子相同性が88%という新科レベルの細菌の取得にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
酢酸はメタン生成環境下において複数の微生物群による分解過程で生成する化合物であり、これらの蓄積は嫌気的有機物分解プロセスの破綻を招くことから、その分解あるいは生成を担う微生物は非常に重要である。本研究では酢酸の生成に関与する細菌として、新規の還元的酢酸生成細菌の取得に成功した。これらの成果は泥炭環境下におけるメタン生成プロセスにおいて知見の乏しかった当該細菌の多様性や機能解明に貢献するものと思われる。
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