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畜産廃棄物堆肥中の亜酸化窒素還元除去能を有する脱窒細菌の生態解明

研究課題

研究課題/領域番号 23780087
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 応用微生物学
研究機関東北学院大学

研究代表者

大坪 和香子  東北学院大学, 工学総合研究所, 研究員 (00598203)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード亜酸化窒素 / 堆肥化プロセス / 脱窒 / 群集構造解析 / アンモニア酸化 / 細菌群集構造解析
研究概要

本研究では、養豚場の廃水処理プロセスで発生する固形廃棄物の堆肥化実験を行い、堆肥化プロセスにおける N2O 発生時期が硝酸や亜硝酸などの脱窒基質を生成するアンモニア酸化細菌の発生時期と連動することを明らかにした。また、堆積前の堆肥原料の高温前処理が、N2O 発生を低下させ、これが脱窒細菌の N2O 還元能によるものである可能性が示唆された。硝化、脱窒関連遺伝子の系統解析からは、アンモニア酸化細菌や脱窒細菌の群集構造が、堆肥化の進行に従って大きく変化していることが知られた。また、本研究において堆肥から単離された脱窒細菌株は、好気または微好気条件において脱窒を行う能力を有していた。これらの結果は、堆肥化プロセスにおける N2O 発生パターンに、堆肥中のアンモニア酸化細菌と脱窒細菌の群集構造や機能が大きく関与しており、これらを制御することが堆肥化プロセスにおける N2O 発生の削減に重要であると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] Community structure and population dynamics of ammonia oxidizers in composting processes of ammonia-rich livestock waste.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamada, T., Araki, S., Ikeda-Ohtsubo, W., Okamura, K., Hiraishi, A., Ueda, H., Ueda, Y., Miyauchi, K., and Endo, G.
    • 雑誌名

      Systematic and Applied Microbiology

      巻: in press 号: 5 ページ: 359-67

    • DOI

      10.1016/j.syapm.2013.02.001

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンポスト製造過程において発生する亜酸化窒素の削減に関与する脱窒細菌遺伝子の多様性と消長2011

    • 著者名/発表者名
      進藤絵里香、大坪和香子、上田英代、上田裕一、宮内啓介、遠藤銀朗
    • 雑誌名

      土木学会論文集 G(環境)

      巻: 67(7) ページ: 441-448

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] コンポスト製造過程において発生する亜酸化窒素の削減に関与する脱窒細菌遺伝子の多様性と消長2011

    • 著者名/発表者名
      進藤絵里香、大坪和香子、上田裕一、上田英代、宮内啓介、遠藤銀朗
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: Vol. 67, No. 7 ページ: 441-448

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] コンポスト製造過程で出現する脱窒細菌が保有する N2O 還元酵素の多様性に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      東海林晃、大坪和香子、宮内啓介、遠藤銀朗
    • 学会等名
      平成24年度土木学会東北支部 技術研究発表会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 堆肥化プロセスにおける亜酸化窒素(N_2O) 発生に硝化・脱窒細菌が与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      大坪和香子、進藤絵里香、宮内啓介、遠藤銀朗
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] コンポスト製造過程で出現する脱窒細菌が保有するN2O 還元酵素の多様性に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      東海林晃
    • 学会等名
      平成24年度土木学会東北支部 技術研究発表会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス、仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 堆肥化プロセスにおける亜酸化窒素(N2O) 発生に硝化・脱窒細菌が与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      大坪和香子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2013年度大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス、仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 好気的条件下で脱窒を行う能力を有する堆肥由来細菌の単離と同定2012

    • 著者名/発表者名
      大坪和香子、尾形裕明、宮内啓介、遠藤銀朗
    • 学会等名
      日本農芸化学会 2012年度大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Nitrous oxide (N_2O) emission during composting: when and how?2012

    • 著者名/発表者名
      大坪和香子
    • 学会等名
      Japan-Finland Biotechnology Symposium 2012
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of a hyperthermophilic pretreatment on nitrous oxide emission-pattern and populationdynamics of nitrifying and denitrifying bacteria during composting of swine waste2012

    • 著者名/発表者名
      Wakako Ikeda-Ohtsubo, Erika Shindo, Keisuke Miyauchi, Ginro Endo
    • 学会等名
      14th International Symposium on Microbial Ecology (ISME-14)
    • 発表場所
      コペンハーゲン、デンマーク
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of mismatches in primers for amplifying nitrous oxide reductase (nosZ) genes on communitystructure analysis of denitrifying bacteria2012

    • 著者名/発表者名
      Wakako Ikeda-Ohtsubo, Erika Shindo, Keisuke Miyauchi, Ginro Endo
    • 学会等名
      第28回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      豊橋
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Nitrous oxide (N2O) emission during composting – when and how?2012

    • 著者名/発表者名
      Wakako Ikeda-Ohtsubo
    • 学会等名
      Japan-Finland Biotechnology Symposium 2012
    • 発表場所
      東北学院大学土樋キャンパス、仙台
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of a hyperthermophilic pretreatment on nitrous oxide emission-pattern and population dynamics of nitrifying and denitrifying bacteria during composting of swine waste2012

    • 著者名/発表者名
      Wakako Ikeda-Ohtsubo
    • 学会等名
      14th International Symposium on Microbial Ecology (ISME-14)
    • 発表場所
      コペンハーゲン、デンマーク
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of mismatches in primers for amplifying nitrous oxide reductase (nosZ) genes on community structure analysis of denitrifying bacteria2012

    • 著者名/発表者名
      大坪和香子
    • 学会等名
      第28回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学、豊橋
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 好気的条件下で脱窒を行う能力を有する堆肥由来細菌の単離と同定2012

    • 著者名/発表者名
      大坪和香子、尾形裕明、宮内啓介、遠藤銀朗
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都市(京都府)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantification and diversity analysis of denitrifying enzyme genes in livestock waste compost2011

    • 著者名/発表者名
      Wakako Ikeda-Ohtsubo, Erika Shindo, Hideyo Ueda, Yasuichi Ueda, Keisuke Miyauchi, Ginro Endo
    • 学会等名
      Enzymes in the Environment
    • 発表場所
      Bad Nauheim, ドイツ
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Isolation of aerobic denitrifying bacteria from livestock waste compost2011

    • 著者名/発表者名
      Wakako Ikeda-Ohtsubo, Erika Shindo, Keisuke Miyauchi, Ginro Endo
    • 学会等名
      XIII International Congress of Bacteriology and AppliedMicrobiology (IUMS 2011)
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 養豚場排水処理残渣の堆肥化プロセスに存在する脱窒細菌群集の定量および系統解析2011

    • 著者名/発表者名
      大坪和香子、進藤絵里香、上田裕一、上田英代、宮内啓介、遠藤銀朗
    • 学会等名
      第27回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantification and diversity analysis of denitrifying enzyme genes in livestock waste compost2011

    • 著者名/発表者名
      Wakako Ikeda-Ohtsubo, Erika Shindo, Hideyo Ueda, Yasuichi Ueda, Keisuke Miyauchi, Ginro Endo
    • 学会等名
      Enzymes in the Environment: Activity, Ecology & Applications
    • 発表場所
      Bad Nauheim, Germany
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Isolation of aerobic denitrifying bacteria from livestock waste compost2011

    • 著者名/発表者名
      Wakako Ikeda-Ohtsubo, Erika Shindo, Keisuke Miyauchi, Ginro Endo
    • 学会等名
      XIII International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology (IUMS 2011)
    • 発表場所
      札幌市(北海道)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 養豚場排水処理残渣の堆肥化プロセスに存在する脱窒細菌群集の定量および系統解析2011

    • 著者名/発表者名
      進藤絵里香、大坪和香子、上田裕一、上田英代、宮内啓介、遠藤銀朗
    • 学会等名
      第27回日本微生物生態学会大会
    • 発表場所
      京都市(京都府)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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