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微生物により生成される新規蓄放電物質の生成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26281038
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境負荷低減
研究機関静岡大学

研究代表者

二又 裕之  静岡大学, グリーン科学技術研究所, 教授 (50335105)

研究分担者 小暮 敏博  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50282728)
孔 昌一  静岡大学, 工学部, 准教授 (60334637)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード微生物 / ミネラル / 細胞外電子伝達 / 微生物燃料電池 / 蓄電部材 / エネルギー / 機能性材料 / バイオテクノロジー / 微生物生態 / バイオマス / 環境浄化 / 元素 / バイオミネラリゼーション / 新エネルギー / 環境技術 / ナノ材料 / 再生可能エネルギー
研究成果の概要

新規蓄放電物質生成微生物を取得する為、嫌気的に微生物を分離した結果、本物質を生成する単一微生物の分離に成功した。本物質の充電容量は約80 μAh mg-1であった。XRDおよびEDX解析から本物質は鉄と硫黄で構成されたMackinawiteであることが判明した。本物質を添加した負極を装着した微生物燃料電池(MFC)と本細菌を接種したところ、微生物からの電子移動と蓄電が確認された。ゲノム解析の結果、細胞外電子伝達に関わるOmcBESTZやMtrABC-OmcA遺伝子は見出せなかったため、別の細胞外電子伝達機構が推定された。今後、本菌株の変異株を嫌気的に作成する方法を確立し生成機構の解明を進める。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Comparison of electrochemical and microbiological characterization of microbial fuel cells equipped with SPEEK and Nafion membrane electrode assemblies.2016

    • 著者名/発表者名
      5. Kei Suzuki, Rubaba Owen, Joann Mork, Hiroki Mochihara, Takuya Hosokawa, Hiroko Kubota, Hisatosihi Sakamoto, Atsunori Matsuda, Yosuke Tashiro, and Hiroyuki Futamata
    • 雑誌名

      J. Bioscience Bioeng

      巻: 1221 号: 3 ページ: 322-328

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2016.02.005

    • NAID

      120006228210

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 膜電極複合体を装着した微生物燃料電池における電気生産特性と細菌群集構造 Electricity producing property and bacterial community structure in microbial fuel cell equipped with membrane electrode assembly2015

    • 著者名/発表者名
      Rubaba Owen、荒木葉子、山本脩二、鈴木渓、坂本尚敏、松田厚範、二又裕之
    • 雑誌名

      日本生物工学会誌

      巻: 2 ページ: 78-78

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 硫酸還元細菌の新しい生存戦略2017

    • 著者名/発表者名
      安藤翔太、由井嵐士、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      静岡ライフサイエンスシンポジウム
    • 発表場所
      静岡大学(静岡県静岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 微生物が電池を作る!?~バイオミネラルの不思議~2017

    • 著者名/発表者名
      由井嵐士、安藤翔太、田代陽介、小暮敏博、二又裕之
    • 学会等名
      静岡ライフサイエンスシンポジウム
    • 発表場所
      静岡大学(静岡県静岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Homeostatic Mechanism of Microbial Ecosystem2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Futamata
    • 学会等名
      Pacific Northwest National Laboratory symposium
    • 発表場所
      Pacific Northwest National Laboratory (Richland, WA, USA)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物ってどんな顔?2017

    • 著者名/発表者名
      二又裕之
    • 学会等名
      静岡大学産学連携協力会
    • 発表場所
      グランドホテル(静岡県浜松市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蓄電性Mackinawiteの充放電前後における結晶構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      由井嵐士、鈴木渓、安藤翔太、田代陽介、小暮敏博、二又裕之
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MackinawiteとLepidocrociteにおける可逆物質変化2016

    • 著者名/発表者名
      由井嵐士、鈴木渓、安藤翔太、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      日本鉱物学会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 微生物電気化学的システムによる正極電位が養豚排水中の硝酸除去に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      内野匠、杉山和哉、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      日本化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 嫌気複合微生物系から生成される蓄電物質の特性と蓄電物質生成微生物の解析2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木渓、由井嵐士、久保田博子、安藤翔太、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会
    • 発表場所
      広島県民文化センター(広島県広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 微生物燃料電池の可能性 ~微生物が創る未知の物質~2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木渓、由井嵐士、久保田博子、安藤翔太、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      日本生物工学会中部支部会
    • 発表場所
      名古屋大学農学研究科(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 生物燃料電池の細胞外電子伝達を強化する新規化合物の特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木渓,久保田博子,由井嵐士,小暮敏博,田代陽介,二又裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会中部支部第177回例会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 生ゴミ供給型微生物燃料電池における安定的電気生産を可能とする微生物生態系の特徴2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木渓、由井嵐士、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Novel rechargeable material produced by biomineralization2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Kubota, Kei Suzuki, Arashi Yui, Syota Ando, Yosuke Tashiro, Hiroyuki Futamata
    • 学会等名
      AP-ISMET2016
    • 発表場所
      BEXCO Exhibition Center (Busan, South Korea)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 微生物を用いた有機性廃棄物からの電気エネルギー生産2016

    • 著者名/発表者名
      二又裕之
    • 学会等名
      浜松新エネルギー研究会
    • 発表場所
      浜松アクトシティ(静岡県浜松市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 異分野(微生物・エネルギー・物質)の融合からイノベーションを目指して2016

    • 著者名/発表者名
      二又裕之
    • 学会等名
      静岡県技術士会
    • 発表場所
      もくせい会館(静岡県静岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterization of Rechargeable Minerals Produced by Microorganism2015

    • 著者名/発表者名
      Arashi Yui, Hiroko Kubota, Hiroki Mochihara, Kei Suzuki, Akihisa Ochi, Toshihiro Kogure, Yosuke Tashiro, and Hiroyuki Futamata
    • 学会等名
      Inter-Academia Asia 2015
    • 発表場所
      グランシップ(静岡県静岡市)
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオマス循環型社会創成に向けた取り組みと将来への布石2015

    • 著者名/発表者名
      二又裕之
    • 学会等名
      気候変動適用グリーン社会創成へのバイオマスの新たな戦略シンポジウム
    • 発表場所
      静岡大学静岡キャンパス(静岡県静岡市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物により生成される新規蓄電物質の物質科学的特質と蓄電性能の関係2015

    • 著者名/発表者名
      由井嵐士、久保田博子、餅原弘樹、鈴木渓、越智章富、田代陽介、小暮敏博、二又裕之
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 発表場所
      城山ホテル(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 硫酸還元細菌が生成に関わるバイオミネラルの特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      由井嵐士、久保田博子、餅原弘樹、鈴木渓、越智章富、小暮敏博、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 発表場所
      土浦亀城プラザ(茨城県土浦市)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 電子フロー制御に基づく新規低環境負荷型嫌気性排水処理プロセスの構築2015

    • 著者名/発表者名
      細川拓也、鈴木渓、餅原弘樹、久保田博子、由井嵐士、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微生物により生成されるミネラルの物質特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      由井嵐士、久保田博子、鈴木渓、餅原弘樹、細川拓也、田代陽介、小暮敏博、二又裕之
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微生物により生成される蓄電性ナノ物質の物質科学的解析2015

    • 著者名/発表者名
      由井嵐士、久保田博子、餅原弘樹、鈴木渓、細川拓也、田代陽介、小暮敏博、二又裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県、岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 蓄電性ナノ物質を生成する嫌気性複合微生物系の解析2015

    • 著者名/発表者名
      久保田博子、鈴木渓、餅原弘樹、細川拓也、千葉悠介、由井嵐士、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県、岡山市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 微生物由来新規バイオマテリアルの物質科学的特性解析2015

    • 著者名/発表者名
      由井 嵐士、久保田博子、鈴木渓、餅原弘樹、細川拓也、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      静岡ライフサイエンスシンポジウム
    • 発表場所
      静岡大学(静岡県、静岡市)
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Rechargeable bio-nanomaterial for constructing sustainable society.2014

    • 著者名/発表者名
      1.Kei Suzuki, Hiroko Kubota, Arashi Yui, Hiroki Mochihara, Tetsuya Hosokawa, Yosuke Tashiro, and °Hiroyuki Futamata
    • 学会等名
      Global Green Challenges Program Workshop
    • 発表場所
      Taylor's University (Kuala Lumpur, Malaysia)
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物が創る蓄電物質2014

    • 著者名/発表者名
      二又裕之
    • 学会等名
      JAMSTEC高知コア研究所セミナー
    • 発表場所
      JAMSTEC高知コア研究所(高知県、高知市)
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微生物により生成されるミネラル様物質の同定2014

    • 著者名/発表者名
      由井嵐士、久保田博子、餅原弘樹、鈴木渓、細川拓也、田代陽介、小暮敏博、二又裕之
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2014
    • 発表場所
      アクトシティ(静岡県、浜松市)
    • 年月日
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 微生物燃料電池による低環境負荷嫌気性排水処理システムの検討2014

    • 著者名/発表者名
      細川拓也、鈴木渓、餅原弘樹、久保田博子、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2014
    • 発表場所
      アクトシティ(静岡県、浜松市)
    • 年月日
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 蓄電性バイオナノマテリアル生成複合微生物系の解析2014

    • 著者名/発表者名
      久保田博子、鈴木渓、千葉悠介、餅原弘樹、細川拓也、由井嵐士、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2014
    • 発表場所
      アクトシティ(静岡県、浜松市)
    • 年月日
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 蓄電性バイオナノマテリアル生成因子の微生物生態学的解析2014

    • 著者名/発表者名
      餅原弘樹、鈴木渓、細川拓也、久保田博子、由井嵐士、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2014
    • 発表場所
      アクトシティ(静岡県、浜松市)
    • 年月日
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 異なる外部抵抗条件下における微生物燃料電池の電気生産特性2014

    • 著者名/発表者名
      久保田博子、鈴木渓、加藤豊、田代陽介、二又裕之
    • 学会等名
      日本生物工学会
    • 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
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of novel rechargeable material produced by biomineralization in pure culture2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Kubota, Kei Suzuki, Yuki Mochihara, Yusuke Chiba, Takuya Hosokawa, Yosuke Tashiro, and Hiroyuki Futamata
    • 学会等名
      ISME-15 2014
    • 発表場所
      Coex Convention Center (Soul), Soul KoreaSoul (Korea)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Rechargeable biomineral produced by enrichment cultures derived from microbial fuel cell2014

    • 著者名/発表者名
      Kei Suzuki, Hiroki Mochihara, Hiroko Kubota, Yusuke Chiba, Takuya Hosokawa, Yosuke Tashiro, and Hiroyuki Futamata
    • 学会等名
      ISME-15 2014
    • 発表場所
      Coex Convention Center (Soul), Soul KoreaSoul (Korea)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sulfate-reducing bacteria contribute to produce novel bio-nanomaterial in a microbial complex system2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Mochihara, Kei Suzuki, Nozomi Yoshida, Yosuke Tashiro, and Hiroyuki Futamata
    • 学会等名
      ISME-15 2014
    • 発表場所
      Coex Convention Center (Soul), Soul KoreaSoul (Korea)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 環境微生物生態工学研究室

    • URL

      http://cheme.eng.shizuoka.ac.jp/wordpress/futamatalab/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書 2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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