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2022 年度 実績報告書

微生物腐食のダイナミクスと影響因子を実証解明し診断基準と対策原理を構築する

研究課題

研究課題/領域番号 20H02460
研究機関秋田大学

研究代表者

宮野 泰征  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (60466589)

研究分担者 尾花 望  筑波大学, 医学医療系, 助教 (00722688)
若井 暁  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 主任研究員 (50545225)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード微生物腐食 / ステンレス鋼 / 溶接部 / バイオフィルム / 次世代シーケンス / 定量PCR / 電位 / 腐食形態
研究実績の概要

幾つかの実用構造材料に対象に、バイイオフィルムの形成位置、分布、形状と金属学的因子との相関を調査する。特に金属ミクロ組織と微生物付着/腐食との相関、金属ミクロ組織と腐食発生形態に対し系統的調査を実施した。環境水サンプル/バイオフィルムから回収した微生物の構成/動態がどのように再現されるかをラボ実験で検証した。腐食再現が著しいバイオフィルムの菌叢構成、微生物機能を解析し、微生物腐食診断のためのデータベースを作成にむけた作業を開始した。腐食再現試験中の腐食挙動を非破壊電位計測(自然電位、LPR、電気化学インピーダンス)により評価した。微生物を要因とする耐食性劣化影響を、JIS法(孔食電位、EPR)の側面からも検討し、影響を定量的/速度論的に評価するための検討を行った。腐食進展/バイオフィルム形成動態と電位変動の相関を正確に把握し、腐食を誘導する生物要因明らかにするための検討を行った。腐食進行中の菌叢の変遷、電位変動中の微生物機能など腐食を誘導する微生物動態を最新遺伝子解析との相関解析から明らかにした。最新のバイオフィルム構造解析技術で、腐食発生時のバイオフィルムを構成する微生物叢の構成/空間分布を詳細に解明する。生物局在と金属組織の相関を可視化し、微生物腐食のダイナミクスに対し理論的な検証を展開するための研究を行った。
微生物腐食診断、微生物腐食リスク評価/管理のための基礎の構築に向け,主座標解析などを援用した統計学的な手法で、微生物腐食を誘導する影響因子と耐食性元素との相関を整理した。これらの診断技術としての活用の可能性/有用性の検証に向け、ラボ再現試験と遺伝子ライブラリー情報との相関検証を開始した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Corrosion behavior and action on microbes of copper in a freshwater MIC risk environment2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Miyano, Satoshi Wakai, Kazuhiko Miyanaga, Toshiyuki Sunab, Hirotaka Mizukami, Nanami Eno
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 64 ページ: 280-286

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-D2022004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microbiologically influenced corrosion of stainless steel independent of sulfate-reducing bacteria2022

    • 著者名/発表者名
      Wakai Satoshi、Eno Nanami、Mizukami Hirotaka、Sunaba Toshiyuki、Miyanaga Kazuhiko、Miyano Yasuyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.982047

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamics of microbial communities on the corrosion behavior of steel in freshwater environment2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Wakai, Nanami Eno, Kazuhiko Miyanaga, Hirotaka Mizukami, Toshiyuki Sunaba, Yasuyuki Miyano
    • 雑誌名

      npj Materials Degradation

      巻: 6 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41529-022-00254-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 微生物腐食の新展開 -動的解析のススメ‐2022

    • 著者名/発表者名
      若井暁,砂場敏行,宮野泰征
    • 雑誌名

      防錆管理

      巻: 66 ページ: 426-433

  • [学会発表] 同一淡水系工業用水を起源とする好気および嫌気環境での金属表面の微生物群集構造の差異2023

    • 著者名/発表者名
      若井暁,水上裕貴,砂場敏行,宮永一彦
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉄鋼協会第185回春季講演大会
  • [学会発表] 金属腐食性海洋単離株FT01のべん毛を介した運動性と金属表面付着の解析2023

    • 著者名/発表者名
      宮川大,尾花望,伊藤菜々子,相沢慎一,宮野泰征,野村暢彦
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉄鋼協会第185回春季講演大会
  • [学会発表] ステンレス鋼表面の微生物叢形成に及ぼす電位の影響2023

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征,田井光太郎,鴇田駿,砂場敏行,水上裕貴,若井暁
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉄鋼協会第185回春季講演大会
  • [学会発表] オーステナイト系ステンレス鋼鋭敏化組織の微生物腐食感受性に関する検討2022

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征, 田井光太郎, 鴇田駿, 水上裕貴, 砂場敏行, 若井暁
    • 学会等名
      一般社団法人日本鉄鋼協会第184回秋季講演大会
  • [学会発表] Cu合金/ステンレス鋼異材肉盛溶接部の組織形態と抗菌性2022

    • 著者名/発表者名
      門井浩太,宮野泰征,川畑竣大,小代田宗一,井上裕滋
    • 学会等名
      一般社団法人 溶接学会 2022年度秋季全国大会
  • [学会発表] 抗菌材料を含む20種金属材料上のバイオフィルム・腐食生成物中の特徴的な微生物群集構造2022

    • 著者名/発表者名
      若井暁,水上裕貴, 砂場敏行,宮永一彦,宮野泰征
    • 学会等名
      第 69 回材料と環境討論会
  • [学会発表] 汎用γ系ステンレス鋼鋭敏化組織の微生物腐食感受性評価2022

    • 著者名/発表者名
      宮野泰征, 田井光太郎,鴇田駿,砂場敏行, 水上裕貴,若井暁
    • 学会等名
      第 69 回材料と環境討論会
  • [学会発表] 深海底における各種金属材料の腐食試験と微生物群集構造2022

    • 著者名/発表者名
      若井暁, 水上裕貴, 砂場敏行, 宮野泰征
    • 学会等名
      第23回極限環境生物学会
  • [学会発表] Microbial dynamics during corrosion in freshwater environment2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Wakai, Nanami Eno, Hirotaka Mizukami, Toshiyuki Sunaba, Ippei Homma, Koji Watanabe, Tasuku Kobayashi, Yoshimi Kashima, Kazuhiko Miyanaga, Yasuyuki Miyano
    • 学会等名
      EUROCORR2022
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属腐食性海洋細菌の運動性とステンレス鋼表面への付着におけるマルチコピーフラジェリン遺伝子の異なる役割2022

    • 著者名/発表者名
      宮川大, 尾花望, 伊藤菜々子, 相沢慎一, 宮野泰征, 野村暢彦
    • 学会等名
      第53回ビブリオシンポジウム
  • [学会発表] Distinct roles of multicopy flagellin genes in motility and adhesion to stainless-steel surface in a metal corrosive marine bacterium2022

    • 著者名/発表者名
      Dai Miyagawa, Nozomu Obana, Nanako Ito, Shin-ichi Aizawa, Yasuyuki Miyano, Nobuhiko Nomura
    • 学会等名
      ASM conference on biofilms
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of multi-flagellins in the metal-corrosive bacterium2022

    • 著者名/発表者名
      Dai Miyagawa, Nozomu Obana, Nanako Ito, Shin-ichi Aizawa, Yasuyuki Miyano, Nobuhiko Nomura
    • 学会等名
      日本細菌学会関東支部インターラボセミナー
  • [図書] バイオフィルム革新的制御技術2023

    • 著者名/発表者名
      野村暢彦監修
    • 総ページ数
      500
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティ・エス
  • [備考] 微生物による金属腐食のブラックボックスを開ける

    • URL

      https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20220604/

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公開日: 2023-12-25  

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