耐冷性炭化水素分解菌の分解遺伝子解明及び植物成長促進根圏菌の多面的機能解析

• 研究課題/領域番号: 26340067
• 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: 環境モデリング・保全修復技術
• 研究機関: 室蘭工業大学
• 研究代表者: チャン ヨンチョル 室蘭工業大学, 工学研究科, 教授 (30422025)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: Penicillium / 炭化水素 / 根圏土壌 / 低温域 / 南極 / メタゲノム / アルキルフェーノル / 低温分解 / MnPの精製 / Penicillium sp. CHY-2株 / 寒冷地 / DGGE / gene / Gene

研究成果の概要

南極の土壌から単離されたPenicillium sp. CHY-2を用い、8つの異なる脂肪族および芳香族炭化水素の生分解性を確認した。最も高い分解率を示したデカンの分解にはCHY-2由来の酵素であるマンガンペルオキシダーゼ（MnP）が関与していることが分かった。また、様々な根圏微生物が単離され、炭化水素の分解に関与していることが判明した。さらに、CHY-2株の分解関与遺伝子を確認した結果、真菌の代表的な三種類の酵素であるシトクロムP450ヒドロキシラーゼ、リグニンペルオキシダーゼ、バニリルアルコールオキシダーゼをコードする遺伝子が確認できた。

研究成果

• [雑誌論文] Biodegradation of aliphatic and aromatic hydrocarbons using the filamentous fungus Penicillium sp. CHY-2 and characterization of its manganese peroxidase activity (2017)
  • 著者名/発表者名: Muthusamy Govarthanan,Soichiro Fuzisawa,Toshiki Hosogaia, Young-Cheol Chang
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 7 号: 34 ページ: 20716-20723
  • DOI: 10.1039/c6ra28687a
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bioremediation of heavy metals using an endophytic bacterium Paenibacillus sp. RM isolated from the roots of Tridax procumbens (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Govarthanana, R. Mythili, T. Selvankumar, S. Kamala-Kannan, A. Rajasekar, Young-Cheol Chang
  • 雑誌名: 3Biotech 巻: 6 号: 2 ページ: 242-248
  • DOI: 10.1007/s13205-016-0560-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Degradation of toxic compounds at low and medium temperature conditions using isolated fungus (2016)
  • 著者名/発表者名: Young-Cheol Chang, Soichiro Fuzisawa, M. Venkateswar Reddy, Hikari Kobayashi, Eri Yoshida, Yuka Yajima, Tamotsu Hoshino, and DuBok Choi
  • 雑誌名: CLEAN: Soil Air Water 巻: 44 号: 8 ページ: 992-1000
  • DOI: 10.1002/clen.201500753
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Degradation of toxic compounds at low and medium temperature conditions using isolated fungus (2016)
  • 著者名/発表者名: Young-Cheol Chang, Soichiro Fuzisawa, M. Venkateswar Reddy, Hikari Kobayashi, Eri Yoshida, Yuka Yajima, Tamotsu Hoshino, DuBok Choi
  • 雑誌名: CLEAN-Soil, Air, Water 巻: なし
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Production of poly-3-hydroxybutyrate (P3HB) and poly-3-(hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) P(3HB-co-3HV) from synthetic wastewater using Hydrogenophaga palleronii (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Venkateswar Reddy, Yasuteru Mawatari, Yuka Yajima, Kohki Satoh, S. Venkata Mohan, Young-Cheol Chang
  • 雑誌名: Bioresource Technology 巻: なし ページ: 155-162
  • DOI: 10.1016/j.biortech.2016.03.025
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Antihyperglycemic and antioxidant activities of polysaccharide produced from Pleurotus ferulae in streptozotocin-induced diabetic rats (2016)
  • 著者名/発表者名: Dubok Choi, YuLan Piao, Sun-Jong Yu, Yeon-Woong Lee, Dong-Hoon Lim, Young-Cheol Chang, Sang-Shin Park, Myung-Koo Lee, Wol-Suk Cha, Don-Sang You, Hoon Cho
  • 雑誌名: Korean J. Chem. Eng. 巻: なし 号: 6 ページ: 1872-1882
  • DOI: 10.1007/s11814-016-0007-8
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Isolation of Bacillus sp. strains capable of decomposing alkali lignin and their application in combination with lactic acid bacteria for enhancing cellulase performance (2015)
  • 著者名/発表者名: Young-Cheol Chang, DuBok Choi, Kazuhiro Takamizawa, Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: Bioresource Technology 巻: 152 ページ: 429-436
  • DOI: 10.1016/j.biortech.2013.11.032
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bio-augmentation of Cupriavidus sp. CY-1 into 2,4-D contaminated soil: microbial community analysis by culture dependent and independent techniques (2015)
  • 著者名/発表者名: Young-Cheol Chang, M. Venkateswar Reddy, Honoka Umemoto, Yuki Sato, Mi-Hye Kang, Yuka Yajima, Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: なし 号: 12 ページ: e0145057-e0145057
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0145057
  • 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] Degradation and conversion of toxic compounds into useful bioplastics by Cupriavidus sp. CY-1: Relative expression of PhaC gene under phenol and nitrogen stress (2015)
  • 著者名/発表者名: Motakatla Venkateswer Reddy , Yuka Yajima, Yasuteru Mawatari, Tamotsu Hoshino, Young-Cheol Chang
  • 雑誌名: Green Chemistry 巻: 17 号: 9 ページ: 4560-4569
  • DOI: 10.1039/c5gc01156f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Poly-3-hydroxybutyrate (PHB) production from alkylphenols, mono and poly-aromatic hydrocarbons using Bacillus sp. CYR1: A new strategy for wealth from waste (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Venkateswar Reddy, Yasuteru Mawatari, Yuka Yajima, Chigusa Seki,Tamotsu Hoshino, Young-Cheol Chang
  • 雑誌名: Bioresource Technology 巻: 192 ページ: 711-717
  • DOI: 10.1016/j.biortech.2015.06.043
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genome Sequence of Aquamicrobium sp. SK-2, A Polychlorinated Biphenyl-Utilizing Bacterium Isolated from Sewage Sludge (2015)
  • 著者名/発表者名: Young-Cheol Chang, Ken Sawada, Eun-Sook Kim, Kweon Jung, and Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: Genome Announcements 巻: なし 号: 3
  • DOI: 10.1128/genomea.00439-15
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 南極由来の真菌Penicillium sp. CHY-2 株による4-ブチルフェノールの低温分解及びTween 80の効果に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤澤宗一郎, 小林 ひかり, 吉田 愛里, 大平 勇一, M. Venkateswar Reddy, チャンヨンチョル, 菊池 慎太郎
  • 雑誌名: 土木工学会論文集G（環境） 巻: 71 ページ: 405-411
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aquamicrobium sp. SK-2株由来Biphenyl分解酵素BphCの精製と分解特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原 豪人, 小山 大貴, 澤田 研, チャンヨンチョル, 菊池 慎太郎
  • 雑誌名: 土木工学会論文集G（環境） 巻: 71 ページ: 413-419
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Characterization, stability, and antioxidant activity of Salicornia herbaciea seed oil (2014)
  • 著者名/発表者名: Dubok Choi, Geum-Sook Lim, Yu Lan Piao, On-You Choi,Ki-An Cho, Choon-Bae Park, Young-Cheol Chang, Young-Il Song, Myung-Koo Lee, and Hoon Cho
  • 雑誌名: Korean J. Chem. Eng. 巻: 31 号: 12 ページ: 2221-2228
  • DOI: 10.1007/s11814-014-0163-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] A study on liquid culture of Pleurotus florid Mutant L-456 using waste vegetable oil containing high fatty acid (2014)
  • 著者名/発表者名: Ki-An Cho, On-You Choi, Hyun Suk Choi, Ha Young Koh, and Young-Cheol Chang
  • 雑誌名: J. of Adv. Eng. and Tech. 巻: 6 ページ: 7-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new biological pretreatment Method for enhancing cellulase performabce (2014)
  • 著者名/発表者名: Young-Choel Chang, Shintaro Kikuchi
  • 雑誌名: Journal of Bioremediation & Biodegradation 巻: 5 号: 02 ページ: 1-2
  • DOI: 10.4172/2155-6199.1000e142
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Penicillium sp. CHY-2株による模擬汚染土壌中の4-tert-ブチルフェノール分解特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小野寺瑠依，梅本穂乃香，矢島 由佳，チャン ヨンチョル
  • 学会等名: 第68回日本生物工学会年次大会講演集
  • 発表場所: 富山国際会議場、富山市、富山県
  • 年月日: 2016-09-28
• [学会発表] Degradation of petroleum hydrocarbons using the fungus Penicillium sp. CHY-2 and bacteria Pseudomonas aeruginosa TW-1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Soichiro Fuzisawa, Yuko Asano, Hikaru Fukuda, Toshiki Hosogai, Satoru Hayashi, Yuka Yajima, Young-Cheol Chang
  • 学会等名: 7th Forum on Studies of the Environmental and Public Health Issues in the Asian Mega-cities (EPAM2016)
  • 発表場所: Muroran Institute of Technology, Muroran, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2016-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] Degradation of 4-tert-butylphenol from the artificially contaminated soil using Penicillium sp. CHY-2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Rui Onodera, Honoka Umemoto, Yuki Nakamura, Yuka Yajima, Young-Cheol Chang
  • 学会等名: 7th Forum on Studies of the Environmental and Public Health Issues in the Asian Mega-cities (EPAM2016)
  • 発表場所: Muroran Institute of Technology, Muroran, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2016-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of Cupriavidus sp. CY-1 and its bio-augmentation into 2,4-D contaminated soil (2016)
  • 著者名/発表者名: Honoka Umemoto, M. Venkateswar Reddy, Yuka Yajima, Young-Cheol Chang
  • 学会等名: JSED2016
  • 発表場所: Muroran, Japan
  • 年月日: 2016-03-11
  • 国際学会
• [学会発表] Biodegradation of 4-butylphenol at low temperature conditions using the isolated fungi (2016)
  • 著者名/発表者名: Soichiro Fuzisawa, Yuka Yajima, Young-Cheol Chang
  • 学会等名: JSED2016
  • 発表場所: Muroran, Japan
  • 年月日: 2016-03-11
  • 国際学会
• [学会発表] Purification and characteristics of a Biphenyl-degrading enzyme BphC from strain SK-2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Hideto Sugawara, Tatsuya Koike, Yuka Yajima, Ken Sawada, Young-Cheol Chang
  • 学会等名: JSED2016
  • 発表場所: Muroran, Japan
  • 年月日: 2016-03-11
  • 国際学会
• [学会発表] Metabolic control of benzaldehyde oxidoreduction reaction by Pseudomonas putida (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryohei Yanagawa, Young-Cheol Chang, Koji Uwai and Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: JSED2016
  • 発表場所: Muroran, Japan
  • 年月日: 2016-03-11
  • 国際学会
• [学会発表] Aquamicrobium sp. SK-2株由来Biphenyl分解酵素BphCの精製と分解特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原 豪人, 小山 大貴, 澤田 研, チャンヨンチョル, 菊池 慎太郎
  • 学会等名: 第52回環境工学フォーラム
  • 発表場所: 福島県, 郡山市
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] 南極由来の真菌Penicillium sp. CHY-2 株による4-ブチルフェノールの低温分解及びTween 80の効果に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤澤宗一郎, 小林 ひかり, 吉田 愛里, 大平 勇一, M. Venkateswar Reddy, チャンヨンチョル, 菊池 慎太郎、
  • 学会等名: 第52回環境工学フォーラム
  • 発表場所: 福島県, 郡山市
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] Isolation and characterization of Cupriavidus sp. CY-1 and its bio-augmentation into 2,4-D contaminated soil: microbial community analysis by culture dependent and independent techniques (2015)
  • 著者名/発表者名: Young-Cheol Chang, Honoka Umemoto, Soichiro Fuzisawa, Hideto Sugawara, M. Venkateswar Reddy, Yuka Yajima, Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: EPAM2015
  • 発表場所: Xiamen, China
  • 年月日: 2015-10-30
  • 国際学会
• [学会発表] Polyhydroxybutyrate (PHB) production with Cupriavidus sp. CY-1 using various toxic compounds: PhaC gene expression analysis under stress conditions (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Venkateswar Reddy, Young-Cheol Chang
  • 学会等名: EPAM2015
  • 発表場所: Xiamen, China
  • 年月日: 2015-10-30
  • 国際学会
• [学会発表] アルキルフェノール及び多環芳香族炭化水素を原料としたBacillus sp. CYR1株によるポリヒドロキシブチレート（PHB）の産生 (2015)
  • 著者名/発表者名: モタカトラ カテスワーレディ, 矢島 由佳, 張 ヨンチョル
  • 学会等名: 第６７回日本生物工学大会
  • 発表場所: 鹿児島県, 鹿児島市
  • 年月日: 2015-10-26
• [学会発表] Concepts of Natural Type River-Rehabilitation and Outlook of River Ecosystem Restoration (2015)
  • 著者名/発表者名: Young-Cheol Chang
  • 学会等名: Proceedings of International Conference: Communications for Safe Cities
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Phenol, Alkylphenols, and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) Degradation Using the Bacteria Hydrogenophaga palleronii (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Venkateswar Reddy, Young-Cheol Chang, Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Mitigation Research 2015
  • 発表場所: 環境科学・防災研究センター（北海道室蘭市）
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-14
• [学会発表] Selection and characterization of an alkylphenol-degrading fungus isolated from Antarctic soil (2014)
  • 著者名/発表者名: Young-Cheol Chang, Eri Yoshida, Yuki Sato, Daiki Koyama, M. Venkateswar Reddy, Tatsuo Iwasa, Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: The 5th Forum on Studies of the Environmental and Public Health Issues in the Asia Mega-cities (EPAM2014)
  • 発表場所: Seoul，Korea
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-11
• [学会発表] An Environmentally-Friendly Pretreatment Method for Enhancing Cellulase Performance (2014)
  • 著者名/発表者名: Young-Cheol Chang, Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: The 5th Forum on Studies of the Environmental and Public Health Issues in the Asia Mega-cities (EPAM2014)
  • 発表場所: Seoul，Korea
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-11
• [学会発表] 2,4-Ｄ分解菌Y1株による汚染土壌浄化における微生物相の多様性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuki Sato, Honoka Umemoto, Young-Cheol Chang, Shintaro Kikuchi
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松（静岡県浜松市）
  • 年月日: 2014-10-21 – 2014-10-24
• [学会発表] 南極由来真菌による4-ブチルフェノール分解特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田 愛里、山内 瑞穂、星野 保、張ヨンチョル、菊池 愼太郎
  • 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
• [学会発表] ビフェニル分解酵素BphCの精製及び特性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小山大貴、澤田研、張ヨンチョル、菊池慎太郎
  • 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
• [図書] 室蘭工大 未来をひらく技術と研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関根 ちひろ、武田 圭生、桃野 直樹、雨海 有佑、清水 一道、佐々木 眞、澤口 直哉、田畑 昌祥、馬渡 康輝、平井 伸治、葛谷 俊博、香山 晃、桃野 正、長船 康裕、田邉 博義、板倉 賢一、空閑 良壽、山中 真也、中野 博人、張ヨンチョル （分担執筆）
  • 総ページ数: 230
  • 出版者: 北海道新聞社刊
• [備考] 室蘭工業大学 研究者データベース
  • URL: http://rdsoran.muroran-it.ac.jp/html/100000221_ja.html
• [備考] 微生物工学研究室
  • URL: http://www.mmm.muroran-it.ac.jp/~ychang/
• [備考] 研究者データーベース
  • URL: http://rd-soran.muroran-it.ac.jp/profile/ja.2GDBVy94mRvrKNMaBJdBnQ==.html
• [産業財産権] ポリヒドロキシブチレートの製造方法及び該方法に利用される新規微生物 (2015)
  • 発明者名: チャン ヨンチョル
  • 権利者名: チャン ヨンチョル
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-06-10