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2015 年度 実施状況報告書

複合系微生物群の制御によるバイオフィルム・バイオファウリング抑制技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26340068
研究機関宇都宮大学

研究代表者

池田 宰  宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40151295)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードバイオフィルム / バイオファウリング / 複合共生微生物 / Quorum Sensing / Quorum Quenching / アシル化ホモセリンラクトン / Methylobacterium属細菌
研究実績の概要

バイオフィルムの形成抑制、バイオファウリングの抑制技術の開発において、単一微生物群におけるモデル実験は多数行われているが、実環境では複合系微生物群により引き起こされているところから、本研究課題では、複合微生物群の制御による技術開発を目的としている。
これまでに、バイオフィルム形成やバイオファウリングに関与するQuorum Sensing機能を有する、または、Quorum Sensing抑制(Quorum Quenching)能を有する細菌を、種々のバイオフィルム試料内の複合共生微生物群から取得、同定することに成功している。家庭内の水周りに形成されたピンク色のバイオフィルムからMethylobacterium属細菌を、多数、単離、同定した。Methylobacterium属細菌は、Quorum Sensing制御によりバイオフィルム形成を行っていることが明らかとなっている。
単離したMethylobacterium属細菌のバイオフィルム形成能力を解析したところ、特定の種のMethylobacterium属細菌は単独培養時よりも、多種との混合培養時に、厚く、密度の高いバイオフィルムを形成することが明らかとなった。これは、バイオフィルム形成時に、種間で何らかのシグナリングが働いていることを示唆している。
今後、この関係を調査することで、バイオフィルム形成制御の技術開発指針の一助が得られるものと期待される。

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

家庭内の水周りに形成されたピンク色のバイオフィルムからQuorum Sensing制御によりバイオフィルム形成を行っているMethylobacterium属細菌を、多数、単離、同定することに成功した。
単離したMethylobacterium属細菌のバイオフィルム形成能力を解析したところ、特定の種のMethylobacterium属細菌は単独培養時よりも、多種との混合培養時に、厚く、密度の高いバイオフィルムを形成することが明らかとなり、これは、バイオフィルム形成時に、種間で何らかのシグナリングが働いていることを示唆している。
今後、この関係を調査することで、バイオフィルム形成制御の技術開発指針の一助が得られるものと期待される。

今後の研究の推進方策

これまでに得られた成果をもとにして、複合微生物群の制御によるバイオフィルムの形成抑制、バイオファウリングの抑制技術の開発を進める。最終年度になるため、成果の取りまとめと、発表を重点的に行う。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of N-acylhomoserine lactones produced by bacteria isolated from industrial cooling water systems2016

    • 著者名/発表者名
      N. Okutsu, T. Morohoshi, X. Xie, N. Kato, and T. Ikeda
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 16 ページ: 44-52

    • DOI

      10.3390/s16010044

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Draft genome sequence of Alicycliphilus sp. B1, an N-acylhomoserine lactone-producing bacterium, isolated from activated sludge2015

    • 著者名/発表者名
      N. Okutsu, T. Morohoshi, and T. Ikeda
    • 雑誌名

      Genome Announc.

      巻: 3 ページ: e00424-15

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quorum Sensing制御を利用したMBRにおけるバイオフィルム形成抑制技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      池田宰
    • 雑誌名

      膜

      巻: 40 ページ: 318-322

  • [学会発表] Quroum Sensing阻害技術の開発と微生物制御への応用2016

    • 著者名/発表者名
      諸星知広,池田宰
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 活性汚泥処理水に存在するバイオフィルム形成細菌におけるQuorum Sensing機構の解析2016

    • 著者名/発表者名
      我妻隆樹, 石塚美和, 池田宰, 諸星知広
    • 学会等名
      日本農芸化学会2015年度大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [学会発表] 緑膿菌バイオフィルム形成に対するQuorum Sensing阻害剤としてのシクロデキストリンの効果2016

    • 著者名/発表者名
      池田宰、伊藤智志、奈須野恵里、諸星知広、加藤紀弘
    • 学会等名
      第50回緑膿菌感染症研究会
    • 発表場所
      ヒルトン東京お台場
    • 年月日
      2016-02-04 – 2016-02-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Quorum quenching techniques using modified cyclodextrins2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ikeda, T. Morohoshi, N. Kato, S. Ito
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] 半導体工場排水処理汚泥における細菌叢及びQuorum Sensingの解析2015

    • 著者名/発表者名
      奥津徳也, 秋山直輝, 諸星知広, 加藤紀弘, 池田宰
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島)
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-28
  • [備考] 生物工学研究室 -宇都宮大学大学院工学研究科-

    • URL

      http://www.chem.utsunomiya-u.ac.jp/lab/bio/index.html

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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