| 研究課題/領域番号 |
17K12852
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| 研究機関 | 小山工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
高屋 朋彰 小山工業高等専門学校, 物質工学科, 講師 (90515553)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 放線菌 / 可視化 / ポリオレフィン / ハイスループットスクリーニング / 脂肪族ポリエステル / 生分解 / 低炭素社会 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、多孔質膜と発色試薬を組み合わせたポリマー分解微生物のハイスループットスクリーニング法【ワンポット法】を開発し、ポリマー分解微生物を高感度に探索し、その分解性を評価した。本年度は、以下の結果が得られた。
１．前年度のオレフィン系ポリマーを用いて発泡剤や架橋剤を用いない多孔質シートを作製することが困難であるという課題に対し、オレフィン系ポリマーを用いた多孔質シートの安定的な作製方法を検討した。
２．クロロホルムを溶媒としてPIPを1～3%(w/v)で溶解した。結合剤を含まないガラス繊維ろ紙を浸漬したのち、ドラフト中で溶媒を蒸散させた後、乾燥機を用いて完全に溶媒を蒸散させて、ポリマー分解微生物に影響がないガラス繊維ろ紙を支持体としてPIPをコーティングした多孔質膜の形成を行った。ガラス繊維ろ紙にPIPをコーティングした多孔質膜について重量法ならびにSEM観察による評価を行った結果、ガラス繊維ろ紙の多孔質構造を保持したまま、PIPをコーティングすることが可能となった。また、作成した多孔質膜を用いたワンポット法により、PIPを分解できる微生物の培養が可能であった。
３．本手法を用いて、既に相分離法による多孔質化を確立している脂肪族ポリエステル(ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA))についても検討した結果、PIPを用いた場合と同様、ガラス繊維ろ紙の多孔質構造を保持したまま、PBSAをコーティングすることが可能となった。本手法によって、相分離法などを用いた多孔質膜の作製が煩雑なポリマーや多孔質膜の作製自体が困難であるポリマーについて、簡便な多孔質化を実現することでハイスループットスクリーニング法（ワンポット法）の高度化を達成した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究で開発したワンポット法によって、オレフィン系ポリマー（PIP）を分解する複数の微生物の発見・単離・同定に成功している。さらに、多孔質化した脂肪族ポリエステル（PBSA）をポリマー分解微生物によって数日間処理し、その材料強度を評価することによって、従来法（土中埋没法やハロー法）と比較して、迅速な分解性評価を行えることを明らかにしている。これらの状況から研究目標は概ね達成できている。さらに、ガラス繊維ろ紙を支持体として各種ポリマーをコーティングした多孔質膜を利用することによって、ワンポット法に利用可能な、発泡剤や架橋剤を用いないオレフィン系ポリマーや脂肪族ポリエステルの多孔質シートを、短時間で安定的に作製することを可能とした。また、これらの多孔質シートを用いたポリマー分解微生物の培養を実現した。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究ぼ実施内容については、2019年度で完了している。一方、2019年度（2020年3月）に開催が予定されていたAsia Pacific Conference on Life Science and Biological Engineering 2020 (APCLBE 2020)にて発表「表題：Development of a new evaluation method for biodegradation of generic polymers by microorganisms」を予定していたが、社会情勢により開催が2020年11月に延期となったため、2020年度に成果発表を行う。
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