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深部地下圏を模擬した高圧条件下における生物的メタン生成過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23244109
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 地球宇宙化学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

鎌形 洋一  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 研究部門長 (70356814)

研究分担者 坂田 将  産業技術総合研究所, 地圏資源環境部門研究, グループ長 (70357101)
吉岡 秀佳  産業技術総合研究所, 地圏資源環境部門, 主任研究員 (30415765)
皆川 秀紀  産業技術総合研究所, メタンハイドレート研究センター, 研究チーム長 (70202348)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
48,750千円 (直接経費: 37,500千円、間接経費: 11,250千円)
2013年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2012年度: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2011年度: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
キーワードメタン生成菌 / メタンハイドレート / 天然ガス / 高圧培養 / 微生物間共生 / 地下圏微生物 / 安定同位体比 / 水素 / メタン生成古細菌 / 高温微生物 / 高温性微生物 / 微生物共生 / 根源有機物 / 共生微生物 / 安定同位対比 / 酢酸酸化
研究概要

本研究では生物的メタン生成が高圧下(地下深部環境)で起こりうるか否かを明らかにすることを目的とした。その結果、(1)純粋なメタン生成菌のみならず、メタン生成共生系においても15 MPa程度の高圧条件下でメタン生成が確認され、高圧条件下でメタン生成が進行可能であることを実証した。(2) ケロジェン等根源物質の部分分解物と考えられるメトキシ芳香族化合物からメタンを生成する微生物群集を得ることに成功した。 (3) 異なるCO2濃度でメタン生成微生物群集を酢酸を基質として高圧培養したところ、CO2濃度によって酢酸からの主要なメタン生成経路が大きく変化することを初めて明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 深部地下油層環境のメタン生成経路に与えるCO_2地中貯留の影響2014

    • 著者名/発表者名
      眞弓 大介, 坂田 将, 鎌形 洋一
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 72(1) ページ: 14-18

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 深部地下油層環境のメタン生成経路に与えるCO2地中貯留の影響2014

    • 著者名/発表者名
      眞弓 大介, 坂田 将, 鎌形 洋一
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 72 ページ: 14-18

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Methanothermobacter tenebrarum sp. nov., a hydrogenotrophic, thermophilic methanogen isolated from gas-associated formation water of a natural gas field2013

    • 著者名/発表者名
      Nakamura K., Takahashi A., Mori C., Tamaki H., Mochimaru H., Nakamura K., Takamizawa K., Kamagata Y
    • 雑誌名

      Int J Syst Evol Microbiol

      巻: 63 ページ: 715-22

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon dioxide concentration dictates alternative methanogenic pathways in oil reservoirs2013

    • 著者名/発表者名
      Mayumi D., Dolfing J., Sakata S., Maeda H., Miyagawa Y., Ikarashi M., Tamaki H., Takeuchi M., Nakatsu CH., Kamagata Y
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 4 ページ: 1998-1998

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 深部地下油層環境における原油の生分解と生物的メタン生成2013

    • 著者名/発表者名
      眞弓 大介, 坂田 将, 鎌形 洋一
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 64 ページ: 498-504

    • NAID

      130004593820

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Methanothermobacter tenebrarum sp. nov., a hydrogenotrophic thermophilic methanogen isolated from gas-associated formation water of a natural gas field in Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K., A. Takahashi, C. Mori, H. Tamaki, H. Mochimaru, K. Nakamura, K. Takamizawa, and, Y. Kamagata
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.

      巻: 63 号: Pt_2 ページ: 715-722

    • DOI

      10.1099/ijs.0.041681-0

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon dioxide concentration dictates alternative methanogenic pathways in oil reservoirs2013

    • 著者名/発表者名
      Mayumi D., Dolfing J., Sakata S., Maeda H., Miyagawa Y., Ikarashi M., Tamaki H., Takeuchi M., Nakatsu C.H., Kamagata Y.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 4 号: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1038/ncomms2998

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for syntrophic acetate oxidation coupled to hydrogenotrophic methanogenesis in the high-temperature petroleum reservoir of Yabase oil field (Japan)2011

    • 著者名/発表者名
      Mayumi D., Mochimaru H., Yoshioka H., Sakata S., Maeda H., Miyagawa Y., Ikarashi M., Takeuchi M., Kamagata Y
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology

      巻: 13 ページ: 1995-2006

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地下常在微生物を利用した二酸化炭素のメタン変換システム構築2011

    • 著者名/発表者名
      前田治男,五十嵐雅之,宮川喜洋,小林肇,佐藤光三,眞弓大介,坂田将
    • 雑誌名

      石油技術協会誌

      巻: 76 ページ: 530-537

    • NAID

      10029980536

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 深部地下油層環境のメタン生成経路はCO_2 濃度依存的に変化する2013

    • 著者名/発表者名
      眞弓 大介, 坂田 将, 前田治男, 宮川善洋,五十嵐雅之, 玉木 秀幸, 竹内 美緒, 鎌形洋一
    • 学会等名
      2013年度日本地球化学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Possible impact of carbon capture and storage on the methanogenic activity and pathway in a high-temperature petroleum reservoir2013

    • 著者名/発表者名
      Mayumi D., Sakata S., Dolfing J., Maeda H., Miyagawa Y., Ikarashi M., Tamaki H., Takeuchi M., Kamagata Y
    • 学会等名
      4th International Symposium on Applied Microbiology and Molecular Biology in Oil Systems
    • 発表場所
      Rio de Jameiro
    • 年月日
      2013-08-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 高いCO_2 分圧が油層微生物のメタン生成活動に与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      眞弓 大介, 坂田 将, 玉木 秀幸, 竹内 美緒, 鎌形 洋一, 前田治男, 宮川善洋, 五十嵐雅之, Dolfing J
    • 学会等名
      第31回日本有機地球化学シンポジウム
    • 発表場所
      倉敷
    • 年月日
      2013-08-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Methanogenic diversity and activity in a high-temperature biodegraded oil field2012

    • 著者名/発表者名
      Mayumi D., Yoshioka H., Sakata S., Tamaki H., Kamagata Y
    • 学会等名
      International Society for Microbial Ecology
    • 発表場所
      Copenhagen
    • 年月日
      2012-08-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Impact of a high CO_2 partial pressure on the methanogenic pathway in a high-temperature petroleum reservoir2011

    • 著者名/発表者名
      Mayumi D., Sakata S., Maeda H., Miyagawa Y., Ikarashi M
    • 学会等名
      25th International Meeting on Organic Geochemistry
    • 発表場所
      Interlaken
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] メタン生成古細菌による地下圏メタン生成活動2011

    • 著者名/発表者名
      鎌形洋一
    • 学会等名
      2011年度日本地球化学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高温油層へのCO_2 の注入が常在微生物のメタン生成活動に与える影響2011

    • 著者名/発表者名
      眞弓 大介, 坂田 将, 前田 治男, 宮川 喜洋, 五十嵐 雅之
    • 学会等名
      2011年度日本地球化学会年会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] メタン生成古細菌による地下圏メタン生成活動2011

    • 著者名/発表者名
      鎌形洋一
    • 学会等名
      地球化学会
    • 発表場所
      北大
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高いCO2分圧が油層微生物のメタン生成活動に与える影響

    • 著者名/発表者名
      眞弓 大介, 坂田 将, 玉木 秀幸, 竹内 美緒, 鎌形 洋一, 前田治男, 宮川善洋, 五十嵐雅之, Dolfing J.
    • 学会等名
      第31回日本有機地球化学シンポジウム
    • 発表場所
      倉敷市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Possible impact of carbon capture and storage on the methanogenic activity and pathway in a high-temperature petroleum reservoir

    • 著者名/発表者名
      Mayumi D., Sakata S., Dolfing J., Maeda H., Miyagawa Y., Ikarashi M., Tamaki H., Takeuchi M., Kamagata Y.
    • 学会等名
      4th International Symposium on Applied Microbiology and Molecular Biology in Oil Systems
    • 発表場所
      Rio de Jameiro
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 深部地下油層環境のメタン生成経路はCO2 濃度依存的に変化する

    • 著者名/発表者名
      眞弓 大介, 坂田 将, 前田治男, 宮川善洋, 五十嵐雅之, 玉木 秀幸, 竹内 美緒, 鎌形 洋一
    • 学会等名
      2013年度日本地球化学会年会
    • 発表場所
      つくば市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Methanogenic diversity and activity in a high-temperature biodegraded oil field.

    • 著者名/発表者名
      Mayumi D., Yoshioka H., Sakata S., Tamaki H., Kamagata Y.
    • 学会等名
      International Society for Microbial Ecology
    • 発表場所
      Copenhagen
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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