| 研究課題/領域番号 |
19K05347
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
中村 浩平 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (40456538)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | CO2フリー水素 / メタン生成アーキア / 嫌気的原油分解 / CO2回収貯留 |
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| 研究実績の概要 |
①石油のメタン発酵微生物群のコア生物群の特定 申請者が有する石油分解メタン発酵微生物群において，RNAベースのアンプリコン解析と脂肪族炭化水素の分解プロファイルを解析した。
脂肪族炭化水素の長鎖炭化水素（ヘキサデカン以上）と短鎖炭化水素（ドデカン以下）で炭化水素分解に関わる遺伝子（アルキルスクシネート合成酵素αサブユニット）の分子種が推定された。
これらの分子種は，Proteobacteria門細菌の異なる種が保有することがメタゲノム解析から示唆された。また，これらのProteobacteria門細菌のメタゲノム解析によって，２種のProteobacteria門細菌が炭化水素の鎖長に応じた代謝系を保持している可能性が示唆された。
Aminicenantes門細菌の分離をそのメタゲノム情報から試みた。推定された代謝能から，利用可能と考えられた糖類や，不足するアミノ酸源などを添加して集積培養を試みたところ，集積培養系内で存在比率を継代初期では維持したものの，継代を経るごとに他の細菌が優占し集積に至らなかった。
②高圧CO2条件下における石油のメタン発酵微生物群への影響評価 15 atm前後で培養を約１年間行った。培養開始時に15～18 atmで開始した圧力は，培養後7～10 atmに低下し，培養器の密閉が不十分だったことが示された。また，軽油分解メタン発酵培養系を植菌した培養系において，メタンは検出されなかった。一方，コントロール（非生物）において，水素が検出された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
高圧CO2条件下における石油のメタン発酵微生物群への影響評価において，実験を開始したものの，容器の密閉は完全でなく，徐々に圧力が低下（CO2が漏出）した。また，約１年間の培養で軽油分解メタン発酵系を添加した培養器（被圧力培養系）からメタンが全く検出されなかったが，通常の培養条件（1 atm N2/CO2気相）において，被圧力培養系の圧力開放後暫くして，急激にメタン発酵が進行した。被圧力培養系の培養を更に長期化する必要が考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
①石油のメタン発酵微生物群のコア生物群の特定 申請者が有する石油分解メタン発酵微生物群において，アルカン分解に関わると推定されるProteobacteria門細菌が少なくとも2種存在することが明らかになった。これらのProteobacteria門細菌について，そのメタゲノム情報から代謝能を推定し，培養系を構築する。また，アンプリコンベースの遺伝子発現解析に加え，メタトランスクリプトーム解析も行い，長鎖炭化水素と短鎖炭化水素分解系における遺伝子発現の比較解析により，アルカン分解からメタン発酵までの代謝に関わるコア微生物群の特定を行う。
Aminicenantes門細菌について，メタゲノム情報から推定された抗生物質耐性能を指標に，その分離を試みる。
②高圧CO2条件下における石油のメタン発酵微生物群への影響評価 被圧力培養系において，長期の培養系でCO2が漏出することから，圧力培養器の改良を行い，新たに培養を開始する。また，現在培養している培養系においては，培養を更に継続し，年度内メタン発酵能の評価とメタゲノム解析を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
メタゲノム解析にかかる費用が節約できたため。差額については，更なるメタゲノム解析（mRNAベースのアンプリコン解析解析を含む）と高圧CO2実験用の器具の購入に用いる。
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