微生物を活用した、環境調和型 Ｗａｓｔｅ－ｔｏ－Ｅｎｅｒｇｙ プロセスの構築

• 研究課題/領域番号: 24510101
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 藤井 克彦 山口大学, 創成科学研究科, 准教授 (30333660)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: セルロース / バイオマス / セルロースバイオマス / 下水バイオマス / 土壌微生物 / 微生物 / セルラーゼ / キシラナーゼ

研究成果の概要

本課題では、セルロース分解微生物と酵母、メタン生産菌叢、水素生産菌叢等（以下、燃料微生物）を併用し、セルロース系バイオマスからバイオ燃料を生産する “Waste-to -Energy”プロセスを開発することを研究目的とした。研究室保有のセルロース分解微生物および新規探索した微生物と燃料微生物の培養組組み合わせを試験した結果、セルロース分解微生物G. japonicusと醸造酵母の組み合わせで海藻多糖からエタノールが、木材腐朽菌Trametes versicolorと水素生産菌叢の組み合わせで水素が生産された。

研究成果

• [雑誌論文] Digested sludge-degrading and hydrogen-producing bacterial floras and their potential for biohydrogen production. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuribayashi, K., Kobayashi, Y., Yokoyama, K., Fujii, K.
  • 雑誌名: International Biodeterioration and Biodegradation 巻: 120 ページ: 58-65
  • DOI: 10.1016/j.ibiod.2017.02.009
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gilvimarinus japonicus sp. nov., a cellulolytic and agarolytic marine bacterium isolated from coastal debris. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kouzui, H., Tokikawa, K., Satomi, M., Negoro, T., Shimabukuro, K., Fujii, K.
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 巻: 66 号: 6 ページ: 5417-5423
  • DOI: 10.1099/ijs.0.64130-0
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A method for isolation of soil microbial DNA that is suitable for analysis of microbial cellulase genes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Kobayashi, Erika Hayashida, Kazuhira Yokoyama & Katsuhiko Fujii
  • 雑誌名: Separation Science and Technology 巻: ５１（６） ページ: 1053-1062
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Possible practical utility of an enzyme cocktail produced by sludge-degrading microbes for methane and hydrogen production from digested sludge. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sato, H., Kuribayashi, K., Fujii, K.
  • 雑誌名: New Biotechnology 巻: ３３（１） ページ: 1-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Streptomyces abietis sp. nov., a cellulolytic bacterium isolated from the soil of a pine forest in Hokkaido, Japan. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujii, K., Satomi, M., Fukui, Y., Matsunobu, S., Morifuku, Y., Enokida, Y.
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 巻: 63 号: Pt_12 ページ: 4754-4759
  • DOI: 10.1099/ijs.0.053025-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation of digested sludge-assimilating fungal strains and their potential applications. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujii, K., Kai, Y., Matsunobu, S., Sato, H., Mikami, A.
  • 雑誌名: Journal of Applied Microbiology 巻: 115 号: 3 ページ: 718-726
  • DOI: 10.1111/jam.12266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and characterization of aerobic microorganisms with cellulolytic activity in the gut of endogeic earthworms (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujii, K., Ikeda, K., and Yoshida, S.
  • 雑誌名: INTERNATIONAL MICROBIOLOGY 巻: 15 ページ: 121-130
  • NAID: 120005246368
  • 査読あり
• [学会発表] 新奇セルロース分解海洋細菌Gilvimarinus japonicusの特性と海藻分解能の研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 江水 秀之、時川 鴻希、里見 正隆、島袋 勝弥、藤井 克彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2017年大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
• [学会発表] 段階希釈を用いたセルロース分解微生物の集積培養 (2017)
  • 著者名/発表者名: 織田 康太郎、横山 和平、藤井 克彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会 2017年大会
  • 発表場所: 京都女子大学（京都府京都市）
• [学会発表] 海洋からのセルロース分解微生物の分離 (2016)
  • 著者名/発表者名: 江水 秀之、時川 鴻希、藤井 克彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] セルロースを混合した土壌における微生物生態系の変遷 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林 慶紀、林田 英里香、横山 和平、藤井 克彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 汚泥分解微生物の生化学的解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤颯音、藤井克彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] Potential Application of Digested Sludge-Degrading Microbes to Biogas Production (2015)
  • 著者名/発表者名: Fuijii, K.
  • 学会等名: nternational Bioenergy (Shanghai) Exhibition and Asian Bioenergy Conference 2015
  • 発表場所: 上海Everbright会議場（中国・上海）
  • 年月日: 2015-10-21
• [学会発表] 新規酵素の探索を目指した、土壌DNA抽出法の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林慶紀、藤井克彦、横山和平
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] セルロース分解能を持つ新奇Streptomyces 属細菌（ S abietis）の分離 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤井 克彦、里見 正隆、福井 洋平、松延 駿、森福 洋二、榎田 裕哉
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 明治大学（川崎市）
• [学会発表] 3. Isolation and characterization of "digested sludge"-assimilating microbes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujii K, Matsunobu S, Kai T.
  • 学会等名: FEMS 2013
  • 発表場所: ライプチヒ（ドイツ）
• [学会発表] 消化汚泥分解微生物の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤井克彦, 甲斐隆泰, 松延駿, 三上綾香
  • 学会等名: 環境バイオテクノロジー学会
  • 発表場所: 北九州国際会議場（北九州市）
• [学会発表] 消化汚泥分解微生物の分離と解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤井克彦、佐藤颯音、甲斐隆泰
  • 学会等名: 廃棄物資源循環学会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
• [学会発表] Cellulolytic microbes isolated from the earthworm gut. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujii, K., Ikeda, K., and Yoshida, S.
  • 学会等名: 14th International Symposium for Microbial Ecology-ISME
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark