게시 및 게시 날짜 : 2025/01/28

Microbiota 다양성은 해안 지역의 폴리 하이드 록시 부티르산 (PHB) 생라이브 바카라의 핵심입니다

-생라이브 바카라 성 플라스틱의 바다에서 생라이브 바카라 성 평가 검사의 지속 시간을 줄이기위한 한 걸음 앞으로 나아가고 있습니다

포인트

  • 이전에 알려지지 않은 많은 PHB 라이브 바카라 박테리아 및 PHB 라이브 바카라 효소가 해안 바다 미생물 총에서 발견되었습니다
  • 라이브 바카라 과정이 진행됨에 따라 라이브 바카라에 관여하는 미생물의 유형이 변경되는 것으로 밝혀졌습니다
  • 단축 된 생라이브 바카라 성 평가 테스트 기간은 기능성 생라이브 바카라 성 플라스틱의 개발 가속에 기여할 것입니다

요약 다이어그램

생라이브 바카라 성 플라스틱 PHB 라이브 바카라에 관여하는 해안 해수 미생물
*우리는 원본 용지에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다


요약

국립 연구 연구소 (National Research Institute of Advanced Industrial Science and Technology) (이하 "AIST"), 생물학적 과정 연구 그룹의 이사, Kuroda Kyohei, 히노 아키히로 (Hino Akihiro) 최고 연구원, 나카야마 아트시시 (Atsushi), 커리어 연구원, 미우라 타카 마이어 (Miotechation Center) Kei, Planning and Management Department, 해안 지역 섹션Microbiota의 다양성을 발견했습니다 생라이브 바카라 성 플라스틱 유형 인 폴리 하이드 록시 부티르산 (PHB)의 생라이브 바카라에 중요합니다

최근 몇 년 동안, 플라스틱으로 인한 해양 오염과 생라이브 바카라 성 플라스틱은 궁극적으로 미생물에 의해 이산화탄소와 물로 라이브 바카라되는 생라이브 바카라 성 플라스틱이 주목을 끌고 있습니다 고효율로 바다에서 라이브 바카라 될 수있는 생라이브 바카라 성 플라스틱을 개발하기 위해 해양 미생물을 사용했습니다생라이브 바카라 성 평가 테스트 (BOD 테스트)| 수행해야하지만 해수에 사는 미생물의 양은 토양보다 작으므로 객관적인 평가는 1-2 년이 걸립니다 고도로 기능성 생라이브 바카라 성 플라스틱의 개발을 촉진하기 위해, 생라이브 바카라 및 대사 기능에 관여하는 미생물 유형의 세부 사항을 설명하고 이들 미생물을 활성화시키는 조건을 명확하게함으로써 성능 평가 기간을 단축하는 것이 중요하다

이번에는 일본 해안을 따라 15 곳에서 해수를 수집하고 유전자 정보를 얻었으며 실험실 수준에서 PHB의 라이브 바카라와 관련된 미생물을 평가했습니다 결과적으로, 이전에 알려지지 않은 많은 라이브 바카라 박테리아 및 라이브 바카라 효소는 PHB의 라이브 바카라에 기여하고, 미생물의 유형이 라이브 바카라 과정이 진행됨에 따라 변화와 관련된 것으로 밝혀졌다 이것은 해수에 포함 된 미생물의 다양성이 PHB의 생라이브 바카라에 중요하다는 것을 나타냅니다 또한, 미생물 다양성을 강화하기 위해 영양소 공급원을 추가하면 생라이브 바카라 성 플라스틱에 대한 BOD 테스트에 필요한 시간이 단축 될 것으로 예상됩니다

이 기술의 세부 사항은 2025 년 1 월 13 일에 제공 될 예정입니다유해 물질 저널"


개발의 사회적 배경

많은 석유 유래 플라스틱 제품은 내구성이 뛰어나고 자연스럽게 라이브 바카라 될 가능성이 적어 해양 오염과 같은 다양한 문제와 바다로 유출 될 때 생태계에 부작용이 발생합니다 따라서, 미생물의 작용에 의해 이산화탄소와 물로 라이브 바카라되는 생라이브 바카라 성 플라스틱이 주목을 받고있다 응용 프로그램에 적합하고 바다에서 효율적으로 라이브 바카라되는 고성능의 생라이브 바카라 성 플라스틱의 개발은 환경 오염을 줄이고 석유 유래 플라스틱을 사용하면 사용 된 화석 연료의 양이 줄어 듭니다

고효율로 라이브 바카라되는 생라이브 바카라 성 플라스틱을 개발하려면 미생물을 사용하여 BOD 테스트를 수행해야합니다 BOD 테스트를 수행 할 때, 토양, 퇴비, 담수 및 해수와 같은 다양한 환경을 가정하는 표준 테스트 방법이 사용되지만, 플라스틱 폐기물이 도시 생활 및 산업 활동을 통해 플라스틱 폐기물이 흐르는 해안에서 플라스틱 폐기물이 효율적으로 라이브 바카라되는지를 조사하는 것이 가장 중요합니다 그러나 해수에서의 미생물의 양은 토양에서보다 작기 때문에 생라이브 바카라 성을 평가하는 표준 시험 방법은 1 년에서 2 년의 장기가 필요합니다 이러한 장기 평가 테스트는 고도로 기능성 생라이브 바카라 성 플라스틱의 개발을 제한하며, 더 짧은 기간 동안 성능 평가를 허용하는 기술 개발이 필요합니다 이를 위해서는 해안 지역에서 생라이브 바카라 및 대사 기능에 관여하는 미생물의 유형을 명확히하고 이러한 미생물의 생라이브 바카라 성을 표준 시험 방법으로 향상시키는 기술을 통합해야합니다

연구 기록

AIST는 캐비닛 사무소입니다생물 경제 전략를 기반으로, 우리는 재료 개발 및 높은 기능성, 제조, 저하성 평가 및 폐수 처리에 대한 일련의 연구를 결합한 일련의 연구를 결합한 "재활용 기반 사회를 만드는 것을 목표로하는 생물학적 자원 활용 기술"을 구현하는 것을 목표로합니다 재활용 사회에서 석유 유래 플라스틱의 대안이 될 것으로 예상되는 생라이브 바카라 성 플라스틱의 연구 및 개발에서, 우리는 다양한 생라이브 바카라 성 플라스틱이 심해 바닥에서 라이브 바카라된다는 것을 보여줍니다 (Aisotech Press 발표 2024 년 1 월 26 일)는 폴리 락트 산의 신장 개선 및 해수에서의 생라이브 바카라를 촉진하는 새로운 재료 개발과 같은 연구를 촉진하고 있습니다 (Aisotech Press 발표 2024 년 3 월 26 일) NITE는 또한 해양 생라이브 바카라 성 플라스틱에 대한 라이브 바카라 시험 방법의 표준화를 지원하고 해양 생라이브 바카라 성 플라스틱의 라이브 바카라에 관여하는 미생물을 탐색하기 위해 노력하고있다 (2024 년 5 월 23 일 Nite Press 발표) 이 기사에서, AIST와 NITE는 단기간에 생라이브 바카라 성을 평가할 수있는 표준 시험 방법을 확립하기 위해 실험실 시험에서 생라이브 바카라 성을 담당하는 미생물 총을 자세히 분석했습니다

이 연구 및 개발은 NEDO의 계약 프로젝트 (National Research and Development Corporation, New Energy and Industrial 및 Industrial Andrication Development Organization) "해양 생라이브 바카라 성 플라스틱의 사회적 구현을위한 기술 개발 프로젝트/해양 생라이브 바카라 성을위한 평가 방법 (문제 번호 : P20008)에 의해 지원됩니다

 

연구 컨텐츠

이 연구에서, 생라이브 바카라 성 플라스틱의 생라이브 바카라 성을 평가하는 데 사용 된 표준 시험 방법의 BOD 테스트에서, 우리는 시험 기간을 단축하기 위해 생라이브 바카라 성 라이브 바카라를 담당하는 미생물 총을 자세히 분석했다 먼저, 해수는 일본 해안의 15 개 지역에서 수집되었으며, BOD 테스트는 미생물에 의해 생산 된 가장 진보 된 생라이브 바카라 성 플라스틱 인 PHB를 사용하여 실험실에서 수행되었습니다 결과는 PHB의 생라이브 바카라 속도가 91% ~ 944%이며 해수 사이에는 큰 변화가 있음을 보여 주었다 다음으로, 우리는 각 해수에 포함 된 미생물의 양을 설명 할 것입니다정량적 PCR 방법16S rRNA 유전자 앰플 리콘 분석미생물 유형 및 미생물 식물에 대한 풍부 비율에 대한 데이터 획득다양성 지수| 계산되었습니다 결과적으로, 미생물 유기체의 양이 높을수록 생라이브 바카라 속도가 높아진다는 것이 확인되었다 또한, 이러한 정량적 지표 외에도, 수가 높을수록 생라이브 바카라 속도가 높을수록 다양성 지수에서 더 높은 경향이 있으며, 이는 미생물 총을 정 성적으로 평가합니다 (그림 1) 이것은 발전 적으로 다른 다양한 미생물이 PHB 라이브 바카라에 기여한다는 유전자 분석의 결과를 뒷받침하는데, 아래에 설명 된 바와 같이, 해수에 함유 된 미생물 종의 다양성이 높을수록 PHB 생물 형성에 더 유리하다는 것을 시사한다

그림 1

그림 1 PHB 라이브 바카라 테스트에 사용되는 미생물 다양성 지수와 해수의 생라이브 바카라 속도 사이의 관계
*우리는 원본 용지에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다

다음, 복잡한 미생물 식물상에서 PHB를 라이브 바카라 할 수있는 미생물을 식별하기 위해, BOD 테스트는 15 곳에서 비교적 높은 미생물 질량 및 다양성 지수 값을 갖는 해수를 사용하여 수행되었으며, 미생물 조성 및 유전자 발현의 변화는 시간적으로 분석되었다 이후,Shotgun Metagenomic Analysis초안 게놈얻었습니다 이전에 분리 된 및 배양 된 PHB 라이브 바카라 박테리아에 의해 운반 된 PHB 라이브 바카라 효소의 아미노산 서열에 대한 높은 상 동성을 갖는 유전자가 초안 게놈으로부터 추출되었을 때, 57 PHB 라이브 바카라 효소 유전자가 38 개의 초안 게놈으로부터 발견되었다 이들 유전자 중 다수는 이전에 PHB 라이브 바카라 박테리아에 알려진 PHB- 라이브 바카라 효소와 분자로 상이하였으며, 이는 많은 새로운 PHB 라이브 바카라 박테리아가 해안 지역에 산임을 시사한다 (도 2A) 또한, 미생물 총에서 유전자 발현 패턴이 발현된다Metatranscriptome 분석를 사용한 설문 조사 PHB 라이브 바카라 효소의 유형이 BOD 시험에서 시간이 지남에 따라 변화를 발현 함을 보여 주었다 (도 2B)

그림 2

그림 2 : 미생물 총 분석 (a) 및 계보 그룹에 의한 발병시기 (b)
*우리는 원래 논문에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다

위의 결과는 해수에 포함 된 미생물 총의 다양성이 PHB의 생라이브 바카라에 중요하며, 이전에 알려지지 않은 PHB 라이브 바카라 박테리아가 해안 지역에 많이 있음을 보여준다 이 발견은 해안 미생물 생태계에서 생라이브 바카라 성 물질의 라이브 바카라 메커니즘을 명확히하는 데 도움이 될 것입니다 또한, 실험실에서 미생물 다양성을 강화하기 위해 영양소 공급원을 추가함으로써, 단기간에 구현 될 수있는 생라이브 바카라 성 평가 방법이 확립 될 것으로 예상된다

 

미래 계획

Microbiota 분석은 PHB 이외의 생라이브 바카라 성 플라스틱에서 수행되며 더 나은 표준 테스트 방법을 개발하는 데 도움이 될 것입니다 이러한 노력을 통해, 우리는 새로운 생라이브 바카라 성 물질이 국내 및 국제적으로 개발 될 때까지 시간을 단축하고 플라스틱 폐기물이 바다로 확산되어 환경 문제를 해결하는 데 기여하는 것을 목표로합니다

 

기사 정보

게시 된 잡지 :유해 물질 저널
논문의 제목 : Metagenomic 및 Metatranscriptomic 분석은 미지의 미생물이 해안의 다중 하이드 록시 부티 레이트 생라이브 바카라를 담당하는 것으로 밝혀졌다
저자 : Kyohei Kuroda, Kyosuke Yamamoto, Rino Isshiki, Riho Tokizawa, Chisato Shiiba, Shodai Hino, Naoko Yamano, Erika Usui, Tomoyo Miyakawa, Takamasa Miura, Kei Kamino, Kamino Miura 나카야마 아츠 요시, 타카시 나리 리로
doi : 101016/jjhazmat2025137202


용어집

Microbiota
다양한 환경에 사는 다양한 미생물 모음 "Microbiome"이라고도합니다[참조로 돌아 가기]
생라이브 바카라 성 평가 테스트 (BOD 테스트)
미생물이 유기물을 라이브 바카라하고 유기물의 생라이브 바카라 속도를 평가하는 데 필요한 산소의 양을 측정하는 방법 다음 방정식은 생화학 적 산소 수요 (BOD)와 시험중인 유기물이 완전히 라이브 바카라 될 때 필요한 이론적 산소 요구 (THOD)로부터 계산된다[참조로 돌아 가기]
생물 경제 전략
생명 공학과 바이오 매스를 활용하는 생물 경제는 환경, 음식 및 건강과 같은 다양한 문제를 해결하고 순환 경제 및 지속 가능한 경제 성장을 실현할 수있는 방법이 될 것으로 예상됩니다 이러한 맥락에서, 생물 경제 전략은 생물 경제 시장을 확장하기 위해 일본의 강점을 활용하여 다양한 문제를 해결하고 지속 가능한 경제 성장을 달성하는 것 사이의 균형을 이끌어 냈다 (캐비닛 사무실 웹 사이트https : //www8caogojp/cstp/bio/indexhtml)[참조로 돌아 가기]
정량적 PCR 방법
유전자 단편의 증폭의 양이 정량화하려는 미생물 총에 특이적인 DNA 프라이머 세트를 사용하여 형광 강도에 기초하여 측정되는 방법 이번에는 모든 원핵 생물에 대한 정량적 PCR의 결과를 제시합니다[참조로 돌아 가기]
16S rRNA 유전자 앰플 리콘 분석
Bacteria와 같은 프로 코리오스의 작은 서브 유닛에 포함 된 리보솜 RNA를 암호화하는 16S rRNA 유전자를 사용하여 미생물 총 (주어진 환경에서 미생물의 일부 백분율이 존재하는 미생물의 일부 백분율)을 분석하는 방법 (박테리아) 주류 분석은 고속 DNA 시퀀서 등을 사용하여 수행되며, 분석은 샘플 당 수십만에서 수십만에서 수십만에서 수십만에서 수십만 ~ 수십만 개의 정보를 얻고 분석하여 수행됩니다[참조로 돌아 가기]
다양성 지수
16S rRNA 유전자 앰플 리콘 시퀀싱 분석에서 얻은 종의 수에 기초하여 샘플을 구성하는 미생물 총의 다양성에 색인 된 값 계산 공식의 차이로 인해 다중 다양성 지수가 제안되었습니다 이번에는 다음 공식을 사용하여 계산 된 심슨 값의 결과를 보여줄 것입니다
그림 3
S: 샘플에서 관찰 된 종의 수
pi: 전체 샘플에 대한 종의 백분율[참조로 돌아 가기]
Shotgun Metagenomic Analysis
해수와 같은 환경에서 복잡한 미생물로부터 추출 된 DNA를 조각화하고 종합적으로 해독함으로써 복잡한 미생물의 생태학 및 기능을 분석하는 방법[참조로 돌아 가기]
초안 게놈
특정 유기체의 전체 게놈의 일부 게놈 서열에는 반복 서열과 같은 해독하기 어려운 부분이 포함되어 있기 때문에 환경에서 얻은 샷건 메타 게놈 정보를 사용하여 완전한 게놈을 구성하기가 어렵다 이러한 이유로, 일부 서열 정보는 종종 게놈 분석 전에 미생물 그룹의 기능적 분석에 필요한 정도까지 게놈 서열을 재구성하는데 사용된다[참조로 돌아 가기]
Metatranscriptome 분석
이 방법은 해수 및 배양에 포함 된 미생물로부터 모든 RNA를 수집하여 포괄적으로 해독하며 전체 미생물 총에서 발현 된 기능성 유전자를 분석하는 것을 포함합니다 샷건 메타 게놈 분석에서 발견되는 수많은 기능성 유전자를 이해함으로써, 어떤 미생물이 지켜보고있는 대사 기능에서 중심적인 역할을하는지 이해할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]


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