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2011 年度 実績報告書

ハイパフォーマンスキノンプロファイル法の開発と環境技術への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21360252
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

大門 裕之  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60335106)

キーワードキノンプロファイル / 微生物群集構造解析 / 超臨界流体抽出 / バイオマーカー / メタン発酵 / 土壌分析 / 液体肥料 / リン脂質脂肪酸
研究概要

1.微生物群集構造解析手法の確立
キノン抽出時にSFE装置流路口に水を送液し,抽出溶媒の極性を調節することで,トラッピングカラムによるキノンの選択的な回収が可能となることを明らかにした.また,ハイパフォーマンスキノンプロファイル法による微生物群集構造解析の再現性および分析精度の向上の可能性を示した.これにより,分析時間を大幅に短縮することが可能となった.また,これらの手法をリン脂質脂肪酸分析に用いることができることを示した.
2.微生物群集構造解析手法の応用
環境サンプルとして,メタン発酵,家畜排泄物および堆肥を対象にハイパフォーマンスキノンプロファイル法を適用した.メタン発酵への応用については,発酵過程の安定性とキノンプロファイルの変化に相関性が見られ,キノン種の多様性が高いメタン発酵槽は生育環境の変化に対応しやすいことを示した.さらに,中温発酵におけるメタン発酵槽内の微生物量は,槽内への負荷と関連していることを明らかにした.キノンプロファイル法を用いることにより,微生物相の動的変化が評価可能であることが明らかになり,メタン発酵槽の安定性指標になりうる可能性を示した.家畜排泄物への応用については,キノン種評価により給餌する飼料の違いがもたらす腸内細菌叢の差が検出可能であることが示された.堆肥製造への応用については,堆肥製造過程のC/N比変動が安定していても微生物相は変動し続けていることが明らかになり,堆肥化における微生物相変化の定量的モニタリングが可能であることが示された.
3.微生物群集構造データベースの構築
過去の文献や情報の収集・整理を行い,化学的な微生物群集構造の分析手法についての原理,手法,応用事例などを調査した結果をデータベースにまとめ,ホームページへ公開した.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Supercritical Fluid Extraction and Ultra Performance Liquid Chromatography of Respiratory Quinones for Microbial Community Analysis in Environmental and Biological Samples2012

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Hanif, Yoichi Atsuta, Koichi Fujie and Hiroyuki Daimon
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 17 ページ: 2628-2642

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supercritical Fluid Extraction of Bacterialand Archaeal Lipid Biomarkers from Anaerobically Digested Sludge2012

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Hanif, Yoichi Atsuta, Koichi Fujie, Hiroyuki Daimon
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Science

      巻: 13 ページ: 3022-3037

    • DOI

      10.3390/ijms13033022

    • 査読あり
  • [学会発表] 嫌気性消化処理の前処理として用いる高温高圧水反応による下水混合汚泥の性状変化2012

    • 著者名/発表者名
      伊藤啓太, 蒲原弘継, 熱田洋一, 大門裕之
    • 学会等名
      化学工学会第77年会
    • 発表場所
      工学院大学(東京都)
    • 年月日
      20120315-20120317
  • [学会発表] Simultaneous Supercritical Fluid Extraction and Chemical Derivatization of Microbial Phospholipids Fatty Acids from Anaerobically Digested Sludge2012

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Hanif, Jin Yoshino, Yoichi Atsuta, Hiroyuki Daimon
    • 学会等名
      Pittsburgh Conference on Analytical Chemistry and Applied Spectroscopy
    • 発表場所
      Orange County Convention Center, Florida, USA
    • 年月日
      20120311-20120315
  • [学会発表] Monitoring of Microbial Community in Methane Fermentation Process of Palm Oil Mill Effluent using Lipid Biomarkers2012

    • 著者名/発表者名
      Sidik Marsudi, Muhammad Hanif, Yoichi Atsuta and Hiroyuki Daimon
    • 学会等名
      Pittsburgh Conference on Analytical Chemistry and Applied Spectroscopy
    • 発表場所
      Orange County Convention Center, Florida, USA
    • 年月日
      20120311-15
  • [学会発表] Supercritical Fluid Extraction of Lipid Biomarkers for Monitoring Microbial Community Structure in an Anaerobic Digestion2012

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Hanif, Takeshi Yamada, Yoichi Atsuta and Hiroyuki Daimon
    • 学会等名
      Pittsburgh Conference on Analytical Chemistry and Applied Spectroscopy
    • 発表場所
      Orange County Convention Center, Florida, USA
    • 年月日
      20120311-15
  • [学会発表] An Innovative Strategy for the Characterization of Microbial Lipid Biomarkers in the Environment using Supercritical Fluid Extraction2012

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Hanif, Keita Ito, Yoichi Atsuta and Hiroyuki Daimon
    • 学会等名
      Pittsburgh Conference on Analytical Chemistry and Applied Spectroscopy
    • 発表場所
      Orange County Convention Center, Florida, USA
    • 年月日
      20120311-15
  • [学会発表] Rapid Analysis of Bacterial and Archaeal Lipid Biomarkers during Methane Fermentation Process by Supercritical Fluid Extraction2011

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Hanif, Yoichi Atsuta, Hiroyuki Daimon
    • 学会等名
      International Symposium on EcoTopia Science (ISETS)
    • 発表場所
      Nagoya University, Aichi, Japan
    • 年月日
      20111209-20111211
  • [学会発表] Application of Supercritical Fluid Technology for a Rapid Analysis of Microbial Lipid Biomarkers in Methane Fermentation Process2011

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Hanif, Yoichi Atsuta, Hiroyuki Daimon
    • 学会等名
      The Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011
    • 発表場所
      Toyohashi University of Technology, Aichi, Japan
    • 年月日
      20111117-20111118

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公開日: 2013-06-26  

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