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2005 年度 研究成果報告書概要

分子生物学的手法を用いた細菌の定量とバイオガス発生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15380188
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 畜産学・草地学
研究機関独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構

研究代表者

竹中 昭雄  独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構, 畜産草地研究所・家畜生理栄養部, 室長 (40155031)

研究分担者 梶川 博  独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構, 畜産草地研究所・家畜生理栄養部, 主任研究官
三森 真琴  独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構, 畜産草地研究所・家畜生理栄養部, 主任研究官 (40418588)
田島 清  独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構, 畜産草地研究所・家畜生理栄養部, 主任研究官 (80343953)
長田 隆  北海道農業研究センター, 畜産草地部, チーム長 (90355090)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
キーワードメタン / PCR / 半導体ガスセンサー / 温室効果ガス / 消化管微生物
研究概要

医療用に開発された半導体ガスセンサー(mBA-3000)を用いて牛舎や堆肥場から発生するメタンおよび水素ガス濃度を測定した。その結果、メタンと水素や亜酸化窒素とは相関が見られなかったが、メタンとアンモニア濃度の間には弱い相関関係が見られた。次に、半導体ガスセンサーを用いて、反鯛動物から発生するメタン、水素ガス濃度を経時的に測定できる装置を新たに開発した(mBA-5000)。本装置はメタン及び水素ガスを10秒おきに、メタンを1〜1000ppm、水素を1〜100ppmの感度で測定することが可能であり、約20時間分のデータを蓄積してシリアルポートを介してコンピューターに取り込むことができる。本装置を、ホルスタイン種雌ウシを収容した代謝チャンバー内に設置し、飼料給与前から給与後約6時間までメタンおよび水素ガス濃度を測定した。その結果、飼料給与開始後5〜15分後から水素ガスの発生が見られ、飼料給与後約30分で最高値に達した。最高値は20〜90ppmと個体によって異なるが最高値に達するまでの時間はほぼ同じである。また、どの個体も飼料給与後約150分で水素濃度は0ppmとなり、次回の飼料給与まで水素ガスを検出しなかった。一方、メタンは飼料給与後約1時間で1000ppm近くまで増加し、その後濃度は減少するが、常に500〜700ppmの濃度を保っていた。メタン菌のPCR法による定量については、メチルコエンザイムMレダクダーゼαサブユニット(MGR)及び16SrDNAの塩基配列を用いたプライマーを用いて、定量的PCR法による定量法を確立した。本手法によって、プロトゾアの存在するウシおよび存在しないウシからのルーメン内容液中のメタン菌の種類と密度を解析した結果、有意な差があることを明らかにした。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003

すべて 雑誌論文 (31件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Evaluation procedure of greenhouse gas emission from livestock waste management systems in Japan.2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Osada
    • 雑誌名

      Global perspective on greenhouse gas emission from agricultural sector, Edited by The organizing committee of OASERD-APEID (Elsevier Science) (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Real-Time PCR Detection of the Effects of Protozoa on Rumen Bacteria in Cattle.2006

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Ozutsumi
    • 雑誌名

      Current Microbiology 52・2

      ページ: 158-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Influence of temperature and pH on fermentation patterm and methane production in the rumen simulating fermenter (RUSITEC).2006

    • 著者名/発表者名
      Raghavendra Bhatta
    • 雑誌名

      Asian-Austlarian Journal of Animal Science 19・3

      ページ: 376-380

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Real-Time PCR Detection of the Effects of Protozoa on Rumen Bacteria in Cattle.2006

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Ozutsumi, Kiyoshi Tajima, Akio Takenaka, Hisao Itabashi
    • 雑誌名

      Current Microbiology 52

      ページ: 158-162

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Influence of temperature and pH on fermentation patterm and methane production in the rumen simulating fermenter (RUSITEC).2006

    • 著者名/発表者名
      Raghavendra Bhatta, Kiyoshi, Tajima, Mitsunori Kurihara
    • 雑誌名

      Asian-Austlarian Journal of Animal Science 19(3)

      ページ: 376-380

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Control of Rumen Microbial Fermentation for Mitigating Methane Emissions from the Rumen.2006

    • 著者名/発表者名
      Makoto Mitsumori, Weibin Sun
    • 雑誌名

      Proceedings for "2006 International Symposium on Recent Advance in Animal Nutrition"

      ページ: 35-45

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] The Measurement of Hydrogen Gas in the Expiration of Cattle by a Semiconductor Gas Monitor.2006

    • 著者名/発表者名
      Akio Takenaka, Kiyoshi Tajima, Makoto Mitsumori, Hiroshi Kajikawa, Hideo Ueda
    • 雑誌名

      XIIth AAAP Animal Science Congress 2006 Congress Proceedings

      ページ: 88-90

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] The Effect of Protozoa on Rumen Bacteria and Methanogens of Cattle Using 16S rDNA and MCRA Gene.2006

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Ozutsumi, Kiyoshi Tajima, Akio Takenaka, Hisao Itabashi
    • 雑誌名

      XIIth AAAP Animal Science Congress 2006 Congress Proceedings

      ページ: 574-575

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Better evaluation system for N20 and CH4 emission from composting (and wastewater purification) of Livestock waste.2006

    • 著者名/発表者名
      Takashi Osada
    • 雑誌名

      Greenhouse Gas Inventory Development in Asia : Experiences from Workshops on Greenhouse Gas Inventories in Asia. ISSN 1341-4356, CGER-I067-2006, (National Institute for Environmental Studies)

      ページ: 78-82

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] The effect of protozoa on the composition of rumen bacteria in cattle by using 16S rRNA gene clone libraries.2005

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Ozutsumi
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry 69

      ページ: 499-506

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] ルーメンプロトゾアの繊維分解酵素とその遺伝子解析.2005

    • 著者名/発表者名
      竹中 昭雄
    • 雑誌名

      栄養生理研究会報 49・1

      ページ: 65-79

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Animo acids antagonistic to the amino acids inhibitory for growth rate of mixed ruminal bacteria.2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kajikawa
    • 雑誌名

      Journal of Dairy Science 88

      ページ: 2601-2603

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 環境への影響をどのように評価するか2005

    • 著者名/発表者名
      長田 隆
    • 雑誌名

      北海道家畜管理研究会報 40

      ページ: 6-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] The effect of protozoa on the composition of rumen bacteria in cattle by using 16S rRNA gene clone libraries.2005

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Ozutsumi, Kiyoshi Tajima, Akio Takenaka, Hisao Itabashi
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology and Biochemistry. 69

      ページ: 499-506

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Fiber degrading enzymes and gene analysis from the rumen ciliate protozoa.2005

    • 著者名/発表者名
      Akio Takenaka, Hisao Itabashi
    • 雑誌名

      Proceedings of Japanese Society for Animal Nutrition and Metabolism 49(1)

      ページ: 65-79

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Animo acids antagonistic to the amino acids inhibitory for growth rate of mixed ruminal bacteria.2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kajikawa, Makoto Mitumori, Kiyoshi Tajima, Mitsunori Kurihara
    • 雑誌名

      Journal of Dairy Science 88

      ページ: 2601-2603

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Detection of methanogens from the rumen by PCR-single-strand conformation polymorphism (PCR-SSCP).2005

    • 著者名/発表者名
      Makoto Mitsumori, Noriko Tatsuoka, Mitsunori Kurihara, Kiyoshi Tajima, Hiroshi Kajikawa, Hisao Itabashi
    • 雑誌名

      Proceeding of Greenhouse Gas and Animal Agriculture 2005

      ページ: 422-423

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Regulation of methane and nitrous oxide emission from compostine of pig. manure.2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi OSADA, Yasuyuki FUKUMOTO, Makoto SHIRAISHI, Keiichi UCHIDA, Nobuyuki WAKIMOTO
    • 雑誌名

      Proceeding of Greenhouse Gas and Animal Agriculture 2005

      ページ: 509-512

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] 配列特異的SSU rRNA切断法を用いたウシルーメン細菌叢の定量的解析.2004

    • 著者名/発表者名
      上野 豊
    • 雑誌名

      ルーメン研究会報 15・2

      ページ: 55-58

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Fiber Digestion by Rumen Ciliate Protozoa.2004

    • 著者名/発表者名
      Akio Takenaka
    • 雑誌名

      Microbes & Environment 19

      ページ: 203-210

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 畜舎内のアンモニア、メタン及び亜酸化窒素の濃度と舎内環境.2004

    • 著者名/発表者名
      長田 隆
    • 雑誌名

      におい・かおり環境学会誌(旧においの研究) 35

      ページ: 21-27

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 亜酸化窒素・メタンの発生抑制方法の検討-肥育牛ふんの堆肥化過程から発生するアンモニア・亜酸化窒素・メタン濃度-.2004

    • 著者名/発表者名
      白石 誠
    • 雑誌名

      岡山総総合畜産センター研究報告 15

      ページ: 70-75

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of ruminal bacterial populations of dairy cattle by sequence-specific rRNA cleavage method.2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Ueno, Y.Sekiguchi, K.Tajima, A.Takenaka, Y.Kamagata
    • 雑誌名

      Proceedings of Japanese Society for Rumen Metabolism and Physiology 15(2)

      ページ: 55-58

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Fiber Digestion by Rumen Ciliate Protozoa.2004

    • 著者名/発表者名
      Akio Takenaka, Kiyoshi Tajima, Makoto Mitsumori, Hiroshi Kajikawa
    • 雑誌名

      Microbes and Environment. 19

      ページ: 203-210

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Method of controlling generation of nitrous oxide and methane.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shiraishi, T.Osada, E.Takimoto, N.Wakimoto, N.Kitamura, K.Okuda
    • 雑誌名

      Okayama-ken Sogo Chikusan Center Kenkyu Houkoku 15

      ページ: 70-75

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Measurement of hydrogen and methane gas using semiconductor chip sensor, and its application for animal production and environmental analysis.2004

    • 著者名/発表者名
      Akio Takenaka, Kiyoshi Tajima, Makoto Mitsumori, Hiroshi Kajikawa, Mitsunori Kurihara, Takashi Osada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th AAAP Congress 3

      ページ: 432-434

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Methane oxidation and its coupled electron-sink reactions in ruminal fluid.2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kajikawa
    • 雑誌名

      Letters in Applied Microbiology 36

      ページ: 354-357

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] PCRを用いたルーメン細菌の特異的な検出2003

    • 著者名/発表者名
      田島 清
    • 雑誌名

      ルーメン研究会報 14・2

      ページ: 69-70

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 岡山県内の酪農場から発生する環境負荷ガス実態調査.2003

    • 著者名/発表者名
      白石 誠
    • 雑誌名

      岡山総総合畜産センター研究報告 14

      ページ: 71-76

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Newbold, Methane oxidation and its coupled electron-sink reactions in ruminal fluid.2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kajikawa, C.Valdes, K.Hillman, R.J.Wallace, C.J.
    • 雑誌名

      Letters in Applied Microbiology 36

      ページ: 354-357

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] PCR detection of rumen bacteria based on 16S rDNA sequence.2003

    • 著者名/発表者名
      K.Tajima, M.Mitsumori, H.Kajikawa, A.Takenaka
    • 雑誌名

      Proceedings of Japanese Society for Rumen Metabolism and Physiology 14(2)

      ページ: 69-70

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [図書] 呼気生化学の進歩《8》2006

    • 著者名/発表者名
      竹中 昭雄
    • 総ページ数
      77-80
    • 出版者
      日本呼気病態生化学研究会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] Non-CO2 Greenhouse Gases (NCGG-4), coordinated by A. van Amstel,20052005

    • 著者名/発表者名
      Takashi OSADA
    • 総ページ数
      105-111
    • 出版者
      Millpress, Rotterdam, ISBN 90 5966 043 9
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] 続・環境負荷を予測する(波多野隆介, 犬伏和之編)2005

    • 著者名/発表者名
      長田 隆
    • 総ページ数
      205-220
    • 出版者
      博友社、ISBN4-8268-0202-1
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] 新ルーメンの世界2004

    • 著者名/発表者名
      竹中 昭雄
    • 総ページ数
      169-179
    • 出版者
      社団法人 農山漁村文化協会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] 難培養微生物研究の最新技術-未利用微生物資源へのアプローチ-2004

    • 著者名/発表者名
      竹中 昭雄
    • 総ページ数
      148-156
    • 出版者
      株式会社 シーエムシー出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2008-05-27  

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