教員のご紹介

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平石 明  (ひらいし あきら)

所属   環境・生命工学系
兼務   エレクトロニクス先端融合研究所
先端農業・バイオリサーチセンター
安全安心地域共創リサーチセンター
職名   教授 
専門分野   微生物学 / 環境生物工学 
学位   理学博士(東京都立大学) 
所属学会   日本農芸化学会 / 日本生物工学会 / 日本微生物生態学会 / 日本水環境学会 / 環境バイオテクノロジー学会 / 米国微生物学会
メールアドレス   hiraishi@ens
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室Web   http://ens.tut.ac.jp/microbes/
平石 明 
研究紹介
自然環境中における微生物の分布、群集構造、機能などについて生態学的観点から研究調査を行うとともに、有用な微生物を探索・分離し、特性評価を行い、環境バイオテクノロジーへの応用を研究しています。主な研究テーマは以下のとおりです。
1.有用微生物の探索・分離と検出技術開発
2.残留性有機塩素系化合物の微生物分解・変換と環境修復への応用
3.生分解性プラスチックを利用した高度環境保全技術の開発
4.酸性硝化プロセスにおける微生物の特性解析
5.固形廃棄物処理プロセスにおける微生物生態
テーマ1:新規微生物の探索と検出技術開発
概要
自然界の微生物群集の構造と働きを解明しながら光合成細菌や硝化菌を含む様々な新規微生物を探索・分離し、分類学的および機能的な特性評価を行っています。これらの特性評価に基づいて環境バイオテクノロジーや農業分野への応用について研究しています(図1)。また、微生物の迅速検出を目的としたDNAマイクロアレイ技術、菌体構成成分を用いた化学的バイオマーカー法、酸化還元指示薬を用いる蛍光顕微法などの技術開発と応用も行っています。

キーワード: 群集解析、微生物の探索、系統・分類、DNAマイクロアレイ

図1.環境バイオテクノロジーを目指した新規有用微生物の探索と特性解析

テーマ2:残留性有機塩素系化合物の微生物分解・変換と環境修復への応用
概要
ダイオキシン、PCB、トリクロロエチレンなどに代表される残留性有機塩素系化合物は毒性化学物質として知られています。これらの有機塩素系化合物を脱塩素化(図2)あるいは酸化分解する微生物の分離と特性評価を行ない、実用的な生物学的環境修復(バイオレメディエーション)技術を開発することを目指しています。その基礎として、特に脱塩素化菌と共生・相互作用する複合微生物群集の機能的、生態学的特性について研究しています。

キーワード: 残留性有機塩素化合物、脱塩素化、バイオレメディエーション

図2.4塩素化ダイオキシンの生物学的脱塩素化

テーマ3:生分解性プラスチックを利用した高度環境保全技術の開発
概要
従来のプラスチック製品の代替物として有望視されている生分解性プラスチックを電子供給源として利用する窒素除去技術(固相脱窒法)や環境修復法の開発を手がけています。これらの技術開発のために生分解性プラスチックを分解する脱窒菌を分離し、特性評価を行っています(図3)。この他、生分解性プラスチックが有する吸着特性を利用して、水中の微量汚染化学物質を除去する技術を開発中です。

キーワード: 生分解性プラスチック、窒素除去、汚泥削減、化学物質吸着

図3. 生分解性プラスチック分解菌による分解の様子(上)と細胞形態(下)

担当授業科目名(科目コード)
生物学 / 生命科学 / 環境科学 / 環境生命安全学 / 応用微生物学 / 応用生物工学特論 / Advanced Applied Biotechmistry and Biotechnology
その他の研究テーマ
酸性硝化プロセスの特性解析:酸性条件下で起こる硝化に関わる微生物の特性解析を行なうとともに、酸性硝化プロセスを新しい排水処理技術として開発することを目指しています。
有機性廃棄物の生物処理とリサイクル:生物系有機廃棄物の処理法として伝統的なコンポスト化がありますが、処理の媒体である微生物の実像についてはまだ詳細には明らかにされていません。コンポスト化過程における微生物の生理・生態研究から、コンポスト化技術や生ゴミ処理プロセスを改善することを目指しています。また生ゴミのリサイクルや機能性コンポスト開発の研究も行っています。

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Akira Hiraishi

Affiliation   Department of Environmental and Life Sciences, Toyohashi University of Technology
Professor   Professor
Affiliation   Microbiology / Environmental biotechnology
Affiliation   Doctor of Science (Tokyo Metropolitan University)
Affiliation   Japan Society for Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry / The Society for Biotechnology, Japan / Japanese Society of Microbial Ecology / Japan Society on Water Environment / Japan Society for Environmenta Biotechnology / American Society for Microbiology
Affiliation   hiraishi@ens
Please append ".tut.ac.jp" to the end of the address above.
Research
Our major concerns to research are microbial ecology and environmental biotechnology. Microbiology of wastewater treatment, organohalogen pollution, composting is of our special interest.

Theme1:Isolation and characterization microbial resources
Research Outline

Prokaryotic organisms play the primary role in biogeochemical cycle of carbon, nitrogen, sulfur, and many other elements. However, the identify of these microorganisms in the environment is mostly unknown because of their low culturability. We are developing culture-independent molecular and microscopic techniques to detect microorganisms in situ from both phylogenetic and functional points of view. We are also hunting and characterizing novel microorganisms, including phototrophic bacteria and nitrifying microbes, which are useful for industrial and environmental applications. Microbial systematics is a basic approach to this research.


Keyword:: microbial resources, genetic resources, microbial systematics

Theme2:Microbial degradation of organohalides and its application to bioremediation
Research Outline

Most of the haloorganic compounds from anthropogenic sources are toxic and persistent. Organohalogen pollution and its remediation are central to research on environmental science and technology. We are studying microbial degradation and transformation of organohalides such as chlorobenzens, PCBs, polychlorinated dioxins, and chloroethenes. Oxidative degradation and reductive dehalogenation of haloaromatic compounds are the major subjects of research. Bioremediation of organohalogen pollution using these microbial activities is of our research interest.


Keyword:: organochlorine pollution, POPs, biodegradation, bioremediation

Theme3:Environmental applications of biodegradable polyesters
Research Outline

Poly(lactic acid) (PLA) and other biodegradable polyesters (BDPs) have gained much attention in their application to environmental technology. One of the most important applications to environmental technology is relevant to the supply of BDPs as the substrate for microbial redox processes, in which target pollutants to be biologically removed are used as terminal electron acceptors. Since BDPs are abiotically hydrolyzed or biologically degraded, they can serve as steady sources of reducing power for required microbial redox processes. As one of these applications, we are studying the solid-phase denitrification process using a BDP as the substrate for nitrogen removal from water and wastewater.


Keyword:: biodegradable polyester, wastewater treatment, nitrogen removal, bioremediation

Subject Title(Subject Code)
Advanced Applied Biochemistry and Biotechnology

Other
1) Microbial ecophysiology of acidophilic nitrifying processes
2) Biological reduction of excess sludge in wastewater treatment
3) Microbiology of composting
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