水生植物根圏への芳香族化合物分解細菌の集積メカニズムの解明と浄化技術への応用

• 研究課題/領域番号: 26281041
• 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: 環境モデリング・保全修復技術
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 池 道彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40222856)
• 研究分担者: 黒田 真史 大阪大学, 工学研究科, 助教 (20511786) ; 惣田 訓 立命館大学, 理工学部, 教授 (30322176)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: バイオレメディエーション / ウキクサ / 根圏細菌 / 芳香族化合物 / Sphingobium fuliginis / 植生浄化 / 根圏微生物 / 環境技術 / 水質汚濁防止・浄化 / 遺伝子発現解析 / メタボローム / 根圏浄化法 / トランスクリプトーム

研究成果の概要

水生植物とその根圏に集積する細菌を活用した根圏浄化法は、環境適合型の浄化技術として期待される。本研究では、ウキクサ根圏における芳香族化合物分解促進機構の解明を目指し、一連の研究を行った。芳香族化合物として4-tert-ブチルフェノール（4tBP）を用い、4tBP分解が生じたウキクサ根圏に集積された細菌群集を解析したところ、根圏の細菌叢は、環境水中の細菌叢と大きく異なっており、芳香族化合物分解への関わりが知られる細菌が多く存在していた。また、ウキクサ根圏から単離された4tBP分解細菌OMI株のトランスクリプトーム解析から、4tBPの代謝にピバル酸代謝経路が関連していることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Draft genome sequence of Sphingobium fuliginis OMI, a bacterium that degrades alkylphenols and bisphenols (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, M., Ogata, Y., Yahara, T., Yokoyama, T., Ishizawa, H., Takada, K., Inoue, D., Sei, K., Ike, M.
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: 5 号: 47
  • DOI: 10.1128/genomea.01323-17
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ウキクサの根圏に形成される細菌群集による4-tert-butylphenolの分解促進 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西野 優希、黒田 真史、井上 大介、池 道彦
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] ウキクサ根圏に集積された細菌のフェノール類分解特性の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部 紗裕理、石澤 秀紘、黒田 真史、井上 大介、池 道彦
  • 学会等名: 日本水処理生物学会第54回大会
• [学会発表] ウキクサによって集積された細菌のフェノール類分解特性の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部 紗裕理、黒田 真史、池 道彦
  • 学会等名: 第17回環境技術学会年次大会
• [学会発表] ヨシ根圏における4-tert-ブチルフェノールの微生物分解 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中井 美希、惣田 訓、池 道彦
  • 学会等名: 平成29年度土木学会関西支部年次学術講演会
• [学会発表] Sphingobium fuliginis OMIによる4-tert-butylphenol分解機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 黒田真史、矢原達也、Atefeh Alipour、武尾正弘、池道彦
  • 学会等名: 日本水処理生物学会第53回大会
  • 発表場所: 千葉工業大学津田沼キャンパス
  • 年月日: 2016-11-10
• [学会発表] ラボスケールの人工湿地による合成浸出水中の難分解性フェノール類の除去 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井大輝、阿 丹、惣田訓、池道彦
  • 学会等名: 第27回廃棄物資源循環学会研究発表会
  • 発表場所: 和歌山大学
  • 年月日: 2016-09-27
• [学会発表] Sphingobium fuliginis OMI によるビスフェノール類の分解動力学 (2016)
  • 著者名/発表者名: 惣田訓，土倉嵩一郎，黒田真史，池道彦
  • 学会等名: 第50回水環境学会年会
  • 発表場所: アクティ徳島（徳島県・徳島市）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] ラボスケールの人工湿地による合成浸出水中の難分解性フェノール類の除去 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井大輝，阿丹，惣田訓，池道彦
  • 学会等名: 第50回日本水環境学会年会
  • 発表場所: アクティ徳島（徳島県・徳島市）
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] Sphingobium fuliginis OMIによるアルキルフェノール類分解機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 矢原達也，Atefeh Alipour，黒田真史，武尾正弘，池道彦
  • 学会等名: 第67回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 城山観光ホテル（鹿児島県・鹿児島市）
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] Degradation kinetics of bisphenols as mixed substrates for Sphingobium fuliginis OMI (2015)
  • 著者名/発表者名: Tokura, K., Kuroda, M., Soda, S., and Ike, M.
  • 学会等名: International Anammox Symposium (IANAS2015)
  • 発表場所: CBEAD（中国・大連市）
  • 年月日: 2015-08-08
  • 国際学会
• [学会発表] Sphingobium fuliginis OMIによるアルキルフェノール類代謝機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢原 達也, Atefeh Alipour, 黒田 真史, 池 道彦
  • 学会等名: 第66回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター、札幌市
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11