ストレスマネージメントによる微生物全細胞統制技術の開発

• 研究課題/領域番号: 24686060
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 土木環境システム
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 伊藤 司 群馬大学, 理工学府, 准教授 (80431708)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円); 2015年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2014年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2013年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2012年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 微細気泡 / マイクロバブル / ストレスマネージメント / ストレス / エアレーション / バクテリア / 大腸菌 / MiBos / 細胞外多糖類 / 静菌 / 微生物活性化 / 微生物制御 / 細胞統制 / 細胞外多糖 / 微生物

研究成果の概要

ヒトは生物であり、バクテリアもまた生物である。ストレスを感じ応答している。しかし、バクテリアがどのようなストレスをどの程度感じているのか、それがバクテリアの生存にどの程度重要なのか把握する方法はない。また、ストレスが小さい状態と比べて調べる必要があるが、その状態を作り出す方法がない。本研究で開発した超小型のマイクロバブル発生装置はバクテリアのストレスを極小にでき、本装置を用い、遺伝子の発現解析を合わせて行うことで、バクテリアの生存に影響の大きい主要なストレスを明らかにすることができた。そのストレスの与え方を操作すること（ストレスマネジメント）は、将来エコロジカルなバクテリア制御方法になる。

研究成果

• [雑誌論文] Long-term natural remediation process in textile dye-polluted river sediment driven by bacterial community changes (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Adachi Y, Yamanashi Y, Shimada Y
  • 雑誌名: Water Research 巻: in press ページ: 458-465
  • DOI: 10.1016/j.watres.2016.05.050
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Color removal by microorganisms isolated from human hands. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito, Tsukasa
  • 雑誌名: Journal of Microbiology & Biology Education 巻: 14 号: 2 ページ: 244-227
  • DOI: 10.1128/jmbe.v14i2.545
  • 査読あり
• [雑誌論文] 穏やかに培養して高活性化させる微細気泡発生装置MiBosバイオリアクターの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤司
  • 雑誌名: 日本微生物生態学会誌 巻: 27(2) ページ: 72-74
• [学会発表] 純酸素バブリングによる高酸素環境が大腸菌に及ぼす静菌作用の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山梨 由布、伊藤 司
  • 学会等名: 第50回日本水環境学会年会
  • 発表場所: アスティとくしま、徳島県徳島市
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] 高酸素がバクテリアに与える影響 -マイクロバブル培養から見 える静菌メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 司、山梨 由布
  • 学会等名: 一般社団法人日本マイクロ・ナノバブル学会 第４回学術総会
  • 発表場所: 明治大学駿河キャンパス、東京都千代田区
  • 年月日: 2015-12-13
• [学会発表] 微細気泡による大腸菌と発光細菌に対する活性化と制御に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山梨 由布、伊藤 司
  • 学会等名: 日本微生物生態学会第30回大会
  • 発表場所: 土浦亀城プラザ、茨城県土浦市
  • 年月日: 2015-10-17
• [学会発表] Reduction of Bacterial Extracellular Polymeric Substances Using a Novel Low-Stress Incubation Device (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Ito, Yu Yamanashi, Hiroki Kondo, Ken Takahashi, Nurana B. Alias, Kenta Kuroo, and Tomo Kubota
  • 学会等名: ASM2015
  • 発表場所: New Olreans, Louisiana
  • 年月日: 2015-05-30
  • 国際学会
• [学会発表] 微細気泡が微生物細胞に及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 司、近藤宏樹
  • 学会等名: 第49回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 微細気泡発生装置MiBosを用いた生物学的排水処理性能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋 健、伊藤 司
  • 学会等名: 第49回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 様々な微生物に対する微細気泡培養効 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山梨由布、近藤宏樹、伊藤 司
  • 学会等名: 第49回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県金沢市）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 低ストレスで穏やかに微生物を培養する超小型微細気泡発生装置－液体を取り込まずに様々な気体を微細化できる－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 司、山梨由布、高橋 健、近藤宏樹
  • 学会等名: 一般社団法人日本マイクロ・ナノバブル学会 ２０１４年度第３回学術総会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス（東京都千代田区）
  • 年月日: 2014-12-07
• [学会発表] 微細気泡発生装置MiBosによる大腸菌細胞外多糖類の抑制に関する塩素消毒効果の検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 近藤宏樹、NURANA BINTI ALIAS、伊藤司
  • 学会等名: 日本水環境学会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
• [学会発表] 微細気泡発生装置 MiBos を用いた EPS の抑制による消毒効果の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: NURANA BINTI ALIAS、近藤宏樹、伊藤司
  • 学会等名: 日本水環境学会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
• [学会発表] 細胞外多糖類の生成を抑制する超小型微細気泡発生装置MiBosの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒尾健太、久保田智、伊藤司
  • 学会等名: 第47回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 大阪工業大学(大阪)
  • 年月日: 2013-03-12
• [学会発表] 細胞外多糖類の生成を抑制する超小型微細気泡発生装置の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊藤司、久保田智、黒尾健太、山崎隆行
  • 学会等名: 第49回環境工学研究フォーラム
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2012-11-28
• [学会発表] Managing microbial life by a novel bioreactor equipped with a fine bubble generator by an oscillating mesh (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Ito
  • 学会等名: JSME2012
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学(豊橋)(招待講演)
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Managing microbial life by a novel bioreactor equipped with a fine bubble generator by an oscillating mesh (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Ito, Tomo Kubota, Seichin Kinuta, Kenji Amagai
  • 学会等名: ISME14
  • 発表場所: Bella Center (コペンハーゲンデンマーク)
  • 年月日: 2012-08-21
• [図書] 微細気泡の最新技術 vol.2 進展するマイクロ・ナノバブルの基礎研究と拡がる産業利用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋正好、金子暁子、細川茂雄、入江文子、西内悠祐、阿部晃久、工藤信樹、上田義勝、二瓶直登、吉田憲司、渡辺好章、村井祐一、長谷川裕晃、松村学、氷室昭三、岡村和夫、田﨑雅晴、豊原治彦、伊藤司、総数47名
  • 総ページ数: 324
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] 群馬大学大学院理工学府 水環境微生物研究室
  • URL: http://www.ce.gunma-u.ac.jp/bio/
• [備考] 群馬大学大学院理工学府 水環境微生物研究室
  • URL: http://www.ce.gunma-u.ac.jp/bio/index.html
• [備考] 群馬大学大学院 水環境微生物研究室
  • URL: http://www.ce.gunma-u.ac.jp/bio/index.html
• [産業財産権] スライム抑制方法 (2016)
  • 発明者名: 田中 愛里、飯泉 太郎、伊藤 司
  • 権利者名: 群馬大学、栗田工業
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2016-03-29
• [産業財産権] 気体の微細化装置 (2015)
  • 発明者名: 伊藤 司、絹田 精鎮、斎田 克明
  • 権利者名: 群馬大学、オプトニクス精密
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-05-11
• [産業財産権] 微生物培養装置ならびにそれを利用した微生物分散培養方法および細胞外多糖類抑制方法 (2013)
  • 発明者名: 伊藤司
  • 権利者名: 群馬大学
  • 産業財産権番号: 2013-025720
  • 出願年月日: 2013-02-13