Vol.14 No.10
【特　集】　環境課題解決に貢献が期待される「おもしろ微生物」


ダイズ・根粒菌共生によるダイズほ場由来 N２O 削減技術の開発
農研機構生物機能利用研究部門　　　　今泉（安楽）　温子
　温暖化の最大の要因は，温室効果ガス（CO２, CH４, N２O 等）排出である。このうち，人為的に排出されるN２O の最大の排出源が農業であることはあまり知られていない。人口増大に伴う食料生産体制の増強が必要な現代においては，N２O 排出量を削減した農業生産体系の構築が必要である。われわれは，ダイズと根粒菌の間で成立する「根粒共生」を利用し，N２O をN２に変換することでN２O を削減する能力をもつN２O 削減根粒菌を優占的に共生させるダイズ根粒共生系を開発することにより，ダイズ収穫後のほ場からのN２O 放出量削減に成功した。
(キーワード：ダイズ，根粒，根粒共生，N２O，共生不和合性）
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イネの種子伝染性細菌病を微生物の力で防除
―テイロシンセラピーの可能性―
農研機構生物機能利用研究部門　　　　秋本　千春
　もみ枯（がれ）細菌病および苗立枯(なえたちがれ）細菌病は，イネの種子伝染性の難防除細菌病である。国内の主要なイネ品種には抵抗性の品種がなく，現在は殺菌剤などで防除しているが，殺菌剤の効かない耐性菌の出現が問題となっている。私たちは，これらの病害の発症を抑えるイネの内生微生物を発見し，病原菌を殺菌する効果を持つテイロシンを生産していることを明らかにした。テイロシンは病原菌を主に殺菌し，また，既存の殺菌剤とは異なる殺菌メカニズムを持つことから，耐性菌に対して防除効果を示すと考えられる。この研究に想を得た"テイロシンセラピー"（テイロシン生産内生微生物を活用した新しい病害発症抑制技術）の開発に向け，その可能性について論じる。
(キーワード：もみ枯細菌病，苗立枯細菌病，内生微生物，テイロシン，微生物農薬）
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PET を分解・代謝する細菌と資源循環への応用
奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科　　　　吉田　昭介
　ポリエチレンテレフタラート（PET）は，飲料容器や食品包装，衣類などに広く利用されている一方，使用後の再資源化が課題となっている。われわれが分離したPET 分解・代謝細菌 Piscinibacter sakaiensis は，PET を低分子化し，生じたテレフタル酸とエチレングリコールを細胞内で代謝して増殖する。本菌はさらに，PET を原料として生分解性プラスチックを生産できるなど，資源循環の観点からも期待される。また，PET 分解酵素の耐熱性や分解速度を高める研究が世界各地で盛んに行われており，酵素によるPET リサイクルの実用化が現実味を帯びている。本稿では，P. sakaiensis によるPET 分解・代謝の仕組みと，物質生産，高性能酵素の開発，異種生物への酵素実装について，われわれの研究を中心に紹介する。
(キーワード：PET，PETase，微生物分解，PET リサイクル，発酵生産）
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メタン菌カソード電極微生物燃料電池の開発
東北大学大学院農学研究科　　　　多田　千佳
　本研究では，白金触媒を必要としない微生物燃料電池として，水素資化性メタン菌をカソード電極の触媒に利用する技術を開発した。連続運転や電極表面処理により発電性能を向上させ，白炭（はくたん）を用いた環境負荷の低いsemi-wet 電極も作製した。さらに，牛舎排水処理とCO2 利用を同時に実現し，３D プリントによってメタン菌を含む電極形状を設計することで，電極性能の向上と新たな機能創出の可能性を示した。
(キーワード：メタン菌，微生物燃料電池，白炭，カソード電極，semi-wet 電極）
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培養液を高分子合成工場へ：発酵と重合を統合する一気通貫プロセス
京都工芸繊維大学 繊維学系　　　　麻生　祐司
　バイオマスプラスチック原料となるモノマー（単量体）は，発酵生産後に培養液から分離・精製する必要があり，工程の煩雑さや環境負荷が課題となっている。本研究では，培養系自体を高分子合成の反応場と して利用し，発酵から重合までを連続化した。グルコースからイタコン酸（プラスチック，塗料等の化学製品の原料となる化合物）を発酵生産しつつ有機溶媒で抽出・濃縮し，密閉条件下で菌体呼吸により酸素を除去し た後，ラジカル重合（不対電子を持つ活性種であるラジカルによる高分子化学反応）を行った。その結果，同一培養系内でグルコースからポリイタコン酸を合成できた。本手法は，バイオマスプラスチック製造工程の簡 略化と環境負荷低減に寄与する。
(キーワード：イタコン酸，糸状菌，発酵，重合，バイオマスプラスチック）
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廃CIGS太陽電池からレアメタルを回収するセレン代謝微生物
株式会社ケー・エフ・シー     大塚　治
芝浦工業大学メタルバイオテクノロジー共同研究講座     山下　光雄
　セレンは生命に必須な微量元素であり，CIGS 太陽電池に用いられるレアメタルでもある。2030年頃には廃太陽電池の大量排出が予想される中，廃太陽電池からセレンの回収・再資源化技術の確立が求められている。廃CIGS 太陽電池からレアメタルを抽出した後，セレン代謝微生物 Stutzerimonas stutzeri NT-I 株を用いて，セレンを選択的に固体化し，回収した固体を精錬することで，セレンを工業原料として再資源化できた。本稿では以上のようにCIGS 太陽電池の主要レアメタルを再資源化できる技術について紹介する。
(キーワード：セレン，廃太陽電池，Stutzerimonas stutzeri NT-I 株）
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