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2022 年度 実績報告書

化石バイオマスを活用した高効率バイオメタン生産

研究課題

研究課題/領域番号 20K05404
研究機関北九州市立大学

研究代表者

柳川 勝紀  北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (50599678)

研究分担者 前田 憲成  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (00470592)
原口 昭  北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (50271630)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード泥炭 / メタン生成
研究実績の概要

前年度までの研究で,石炭のうち亜歴青炭などの成熟度の低い石炭内部には多様なバクテリアやアーキアが存在し,メタン生成ポテンシャルを秘めていることが示された.最終年度は,泥炭に着目し,湿地環境から泥炭土壌を採取し,その微生物分析を実施した.16S rRNA遺伝子やメタン生成機能遺伝子を対象とした微生物相解析を実施したところ,これまでに石炭試料でよく検出されたActinobacteriaやAcetobacteraceaeに近縁な配列が確認された.また多様なメタン生成アーキアに近縁な配列も取得され,泥炭環境でのメタン生産の可能性が示された.さらに,嫌気環境に広く分布し,多様な代謝能力を有する未培養アーキア ”Candidatus Bathyarchaeia”も検出された.さらに,このグループを対象とした遺伝子定量を実施したところ,メタン生成アーキアのバイオマスに匹敵するかそれ以上であることが分かり,多いものではアーキア群集の9割以上を占めるという結果であった.さらに,この泥炭試料でショットガンメタゲノム解析を実施し,Bathyarchaeia由来のメタン生成関連遺伝子に類似性の高い部分配列をすることもできている.これらの結果は泥炭環境でのメタン生成に未培養系統群が寄与する可能性を提示していた.また,pHに着目し,泥炭試料のメタン生成基質としてのポテンシャル評価も実施した.アルカリ処理による中和を施した泥炭のメタン生産効率は未処理のものに比べ有意に高かった.以上,本研究により石炭や泥炭中に生息する微生物によるメタン生成には,pHが重要な因子であることが判明した.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Kinetics for the Methanogen’s Death in the Acidic Environments2023

    • 著者名/発表者名
      Sun Meng、Yanagawa Katsunori、Prasitwuttisak Wipoo、Goel Rajeev、Watanabe Ryuichi、Harada Hidenori、Liu Bing、Terashima Mitsuharu、Yasui Hidenari
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology

      巻: 21 ページ: 59~75

    • DOI

      10.2965/jwet.22-113

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microbial Community Structures and Methanogenic Functions in Wetland Peat Soils2022

    • 著者名/発表者名
      Prasitwuttisak Wipoo、Hoshiko Yuki、Maeda Toshinari、Haraguchi Akira、Yanagawa Katsunori
    • 雑誌名

      Microbes and Environments

      巻: 37 ページ: n/a~n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME22004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methanogenic archaeal community structure in estuary sediments of the Onga River, northern Kyushu Island, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Wipoo Prasitwuttisak, Shingo Araki, Katsunori Yanagawa
    • 雑誌名

      Laguna

      巻: 29 ページ: 133-143

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stromatolite formation by Anaerolineae-dominated microbial communities in hot spring travertine in North Sumatra, Indonesia2022

    • 著者名/発表者名
      Okumura T.、Takashima C.、Yanagawa K.、Harijoko A.、Kano A.
    • 雑誌名

      Sedimentary Geology

      巻: 440 ページ: 106263~106263

    • DOI

      10.1016/j.sedgeo.2022.106263

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Members of the microbial dark matter Bathyarchaeia in the wetland ecosystem and their genetic potentials to generate methane2022

    • 著者名/発表者名
      Wipoo Prasitwuttisak, Shingo Kato, Katsunori Yanagawa
    • 学会等名
      日本Archaea研究会

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公開日: 2023-12-25  

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