微生物集団機能を用いた有機性未利用資源の効率的分解と再利用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14206011
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 五十嵐 泰夫 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (90114363)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新井 博之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (70291052)
• Keywords: 複合微生物系 / コンポスト / 生ゴミ分解 / 農産廃棄物 / 畜産廃棄物

Research Abstract

(1)生ゴミなどの有機性廃棄物を効率的に分解する微生物集団に於いて、優占的に存在する難培養性バクテリアBLx菌を取得、本菌の持つ耐アルカリ性、耐高温性、耐塩濃性が生ゴミ分解過程に於ける環境に合〓していることが本菌の優先性の要因であることを明らかにした。さらに今年度は、本菌の蛋白分解酵素が生ゴミ分解過程において実際に発現していること、さらには生ゴミ分解過程の酵素と本菌酵素のアミノ酸配列の比較から、生ゴミ分解過程で生産される蛋白分解酵素の殆どが本菌由来であることを証明した。
(2)BLx菌は、培養条件を揃えた当研究室の実験では繰り返し主要菌として検出され、また他のコンポスト工程においてもBLxと類似した部分rDNAシーケンスが検出されているが(いずれも菌株未同定)、研究に協力して頂いた一般家庭の生ゴミ処理装置からは、検出できる場合とできない場合があった。すなわち生ゴミ分解処理過程に存在する微生物は、投入されるゴミの性質や装置の置かれた環境、運転条件等によってかなり大〓く変動することが判明した。
(3)生ゴミ分解過程に存在するし、容易に単離することできるある種の微生物は、単独培養では著量のアミラーゼを分泌するが、この微生物は、生ゴミ分解過程においてはアミラーゼを生産しておらず、でんぷん分解は他の微生物の働きによって行われていることが確認された。
(4)本装置は基本的には好気発酵用に設計されているが、実際の微生物集団中には好気・嫌気微生物が入り混じって存在しており、独特の相互関係を維持していると考えられた。
(5)以上のように、集団中の微生物機能は、単離された状態とは異なったものであり、微生物の集団機能の〓の解析の為には、集団に於ける個々の微生物の生理機能の解析が必須であることが明確になった。

Research Products

• [Publications] Pedro, Haruta, Igarashi 等: "Isolation and characterization of predominant microorganisms during decomposition of waste materials"Journal of Bioscience and Biotechnology. 95. 368-375 (2003)
• [Publications] Nakamura, Haruta, Igarashi 等: "Cerasibacillus quisquilarum, gen.nov.sp.nov., strain BLxT isolated from a semi-continuous decomposting system of kitchen refuse."Int.J.Syst.Evol.Microbiol.. (in press). (2004)