研究概要

Objective on AEM Lab

環境微生物工学研究室では、「微生物の可能性を追求 〜知り、育て、環境浄化と資源循環に利用する〜」をテーマに有用微生物の機能解析に取り組んでいます。

人類は、これまでに有機溶媒など数多くの有用な化学物質を活用してきました。しかし、それら化学物質の環境中への漏出による土壌や河川の汚染は、地球規模で取り組むべき課題の一つとなっています。さらに、近年の世界的経済成長による資源需要の拡大は、環境汚染のみならず廃棄物の増大や資源枯渇といった問題も生み出しました。これらの課題を解決するため、微生物の機能を利用して環境浄化や有用物質生産を行う環境調和型技術の確立が期待されています。

我々は、微生物機能を利用した環境負荷の低い環境浄化と廃棄物処理、ならびに有価物生産技術の開発を目指して、ユニークな物質変換能を持つ微生物の発掘に取り組んでいます。そして、それら微生物の遺伝子や酵素、ゲノム構造を分子レベルで解明することで、効率的物質変換システムの構築に繋げたいと考えています。その成果は、環境汚染の浄化に貢献するとともに、廃棄物処理に伴う温室効果ガスの増加やエネルギーの確保といった課題を払拭できると期待されます。

主な取り組み

① ゴム廃棄物を有価物へと変換するための微生物変換系の機能解析

天然ゴムは弾力性に富み、皮膜強度が高いことからタイヤやゴム手袋、カテーテルなど様々な製品の原料として幅広く用いられています。しかしそれら天然ゴム製品の廃棄物は焼却や埋め立てにより処分されているのが現状であり、廃棄コストや焼却時におけるCO2の排出が問題となっています。そこで天然ゴム製品由来の廃棄物を微生物により分解・低分子化し、再資源化することができれば、焼却処理で生じるCO2排出量の低減に貢献できると考えられます。当研究室ではこれまでに、ゴムを分解するユニークな微生物を取得し、ゴム分解に関わる遺伝子や酵素の分子レベルでの解明に取り組んでいます。近年では、ゴムの分解産物がポリマー原料として利用できる可能性が見出され、廃棄物の有効利用法の確立に貢献しています。

② 難分解性芳香族化合物を分解できる微生物の分解メカニズムの解明

内分泌かく乱作用が疑われているフタル酸類や、除草剤・殺虫剤として利用されヒトに対して発がん性を示す可能性があるクロロアニリン類などの芳香族化合物は、構造が比較的安定で分解されにくいため環境中での蓄積や汚染が問題となっています。我々は、これら難分解性の芳香族化合物を分解する微生物の機能を利用した環境浄化系の開発を目指して、分解微生物の探索を進めています。さらに、国内企業や海外の大学との共同研究によりフタル酸やクロロアニリン分解菌の分解メカニズムに重要な遺伝子の同定や酵素の機能解析に取り組んでいます。