地球環境保全のための有機性廃棄物の資源化

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本研究課題では,年々増え続ける有機性廃棄物(生ゴミ)減量を目的とし,家庭用生ゴミ処理機を用いた生ゴミの堆肥化(コンポスト化)に関して分子生物学的手法を用いた研究を行った.当研究室で開発した高温酸性条件下でのコンポスト化は4年以上にわたり基材の交換無しに良好な分解能を維持し続けている.その間pHは4から6の弱酸性を保っていることから,このコンポスト化プロセスを酸性下でのコンポスト化を意味するアシドロコンポスト化と命名している.このコンポスト化プロセスにおける微生物叢の調査を行った.今回行った手法は,PCR-DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis),FISH(fluorescence in situ hybridization),さらに定量PCR法の3つの方法である.DGGEではコンポスト内に存在する微生物の変遷が調査できる.この結果アシドロコンポスト化プロセスでは乳酸菌が長期にわたって存在しており,何らかの重要な役割を果たしていることが推測できた.DGGEは定量性に劣るため,FISHでコンポスト内全微生物に対する乳酸菌の割合を定量した.また,酵素を用いたコンポスト化の促進を目的に,コンポストからの微生物DNA抽出液から有用遺伝子の取得を試みた.このような複雑微生物系においては少数微生物由来の遺伝子を取得することは非常に困難である.そのため少数微生物由来の遺伝子を効率的に取得する方法を検討した.モデル系において少数微生物由来の遺伝子を効率的に取得するクローニング方法を確かめ,本手法の有用性を確認した.本手法は様々な環境からの有用遺伝子取得に応用できる画期的な手法だと考える.