清 啓自 (キヨシ ケイジ)

KIYOSHI Keiji

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所属

農学部 応用生物科学科

職名

助教

外部リンク

学位 【 表示 / 非表示

  • 醸造学 ( 2016年3月   東京農業大学 )

  • 醸造学 ( 2012年3月   東京農業大学 )

  • 醸造学 ( 2010年3月   東京農業大学 )

研究分野 【 表示 / 非表示

  • ライフサイエンス / 応用微生物学

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Elucidation of the enzyme involved in 2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride (TTC) staining activity and the relationship between TTC staining activity and fermentation profiles in Saccharomyces cerevisiae.

    Tanaka J, Kiyoshi K, Kadokura T, Suzuki KI, Nakayama S

    Journal of bioscience and bioengineering   131 ( 4 )   396 - 404   2021年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Bioscience and Bioengineering  

    2,3,5-Triphenyl tetrazolium chloride (TTC) staining is a method to distinguish the mitochondrial activity of cells based on the color: colorless TTC turns red when under reducing conditions. Although the assay reflects the mitochondrial activity of cells, which enzyme(s) in the electron transport system contribute to TTC reduction has been unclear. TTC staining assays using gene disruptants related to the electron transport system in Saccharomyces cerevisiae revealed those disruptants related to electron transport from each electron donor to ubiquinone (red colonies) and disruptants that were related to ubiquinol-cytochrome c oxidoreductase and cytochrome c oxidase (white colonies). In addition, when the enzyme activities of ubiquinol-cytochrome c oxidoreductase and cytochrome c oxidase were measured using TTC as the electron acceptor, only ubiquinol-cytochrome c oxidoreductase showed TTC reduction activity, and the activity was enhanced by potassium cyanide, an inhibitor of cytochrome c oxidase. These results indicated that ubiquinol-cytochrome c oxidoreductase is involved in TTC reduction in S. cerevisiae. The fermentation profiles of BY4741UΔcor1 and BY4741UΔcox4, which exhibited no TTC staining activity, were almost identical to that of the parental strain BY4741U. However, cell growth and ethanol and succinate production of the ura3-mutated strain BY4741, which also exhibited no TTC staining activity, was altered compared to those of BY4741U, indicating that the fermentation profile varies among strains that show no TTC staining activity. The relationship between uracil metabolism and TTC staining activity was also determined based on metabolome analysis.

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2020.12.001

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  • Isolation of ammonia gas-tolerant extremophilic bacteria and their application to the elimination of malodorous gas emitted from outdoor heat-treated toilets. 査読あり

    Tada S, Itoh Y, Kiyoshi K, Yoshida N

    Journal of bioscience and bioengineering   2021年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Bioscience and Bioengineering  

    Ammonia gas-tolerant extremophilic bacteria capable of growing in atmospheres containing up to 4000 ppm of gaseous ammonia were isolated. These bacteria were capable of growing in nutrient broth containing high concentrations of ammonia water, with growth in medium augmented with 0.1–0.2% ammonia exceeding that in medium without ammonia. The minimal inhibitory concentration of ammonia in the medium was 0.5%. The isolated ammonia gas-tolerant bacterium was moderately alkaliphilic, with optimum growth was observed at pH 9. DNA sequence analysis of the 16SrRNA gene revealed that the isolated bacterium was Bacillus lentus. Furthermore, extremophilic bacteria cultured in a 1300 ppm ammonia gas atmosphere on agar medium containing no nitrogen sources were observed to use ammonia gas for growth. These bacteria were identified as Paenibacillus lentus and Bacillus altitudinis based on 16SrRNA gene sequence analysis. The deodorizing effect of ammonia odor by the isolated bacteria immobilized on sawdust was evaluated. The findings showed that forcing ammonia gas through a column containing B. altitudinis immobilized on sawdust reduced the concentration of ammonia gas by 30% compared to columns containing sawdust only. The isolated bacteria immobilized on wood sawdust lost the capacity deodorization after drying, but this function could be restored with increased moisture. The ammonia gas-tolerant extremophilic bacteria immobilized on sawdust show considerable potential for use in ameliorating malodors associated with outdoor heat-treated toilets.

    DOI: 10.1016/j.jbiosc.2020.12.012

    Scopus

    PubMed

  • バイオディーゼル副産物からの1,3-プロパンジオール発酵

    清 啓自

    生物工学会誌   2020年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

  • Effect of Target Gene Silencing on Calcite Single Crystal Formation by Thermophilic Bacterium Geobacillus thermoglucosidasius NY05 査読あり

    Murai R., Kiyoshi K., Yoshida N.

    Current Microbiology   76 ( 11 )   1298 - 1305   2019年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Current Microbiology  

    © 2019, Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature. Geobacillus thermoglucosidasius NY05 catalyzes calcite single crystal formation at 60 °C by using acetate and calcium. Endospores are embedded at the central part of the calcite single crystal and carbon atoms in the calcite lattice are derived from acetate carbon. Here, we synthesized 21-mer antisense DNA oligonucleotides targeting sporulation transcription factor, acetate-CoA ligase, isocitrate lyase, and malate synthase G mRNAs and evaluated the effect of these oligonucleotides on calcite formation in G. thermoglucosidasius NY05. G. thermoglucosidasius NY05 cells containing antisense DNA oligonucleotides targeting sporulation transcription factor, acetate-CoA ligase, isocitrate lyase, and malate synthase G mRNAs had reduced calcite single crystal formation by 18.7, 50.6, 55.7, and 82.3%, respectively, compared with cells without antisense DNA oligonucleotides. These results support that calcite formation needs endospores as the nucleus to grow, and carbon dioxide generated from acetate, which is metabolized via the glyoxylate pathway and glucogenesis, is supplied to the crystal lattice.

    DOI: 10.1007/s00284-019-01756-y

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  • Gene disruption to improve 1,3-propandiol production in Citrobacter braakii strain TB-96

    Matsumoto, Mizuki;Kiyoshi, Keiji;Nonakal, Daisuke;Morita, Takahide;Nakajima-Kambe, Toshiaki

    New Biotechnology   44   88 - 88   2018年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • 微生物による蒸気式木材乾燥機廃液の反復式脱色

    小森香穂, 鳥居朋香, 亀井一郎, 井上謙吾, ○清啓自

    2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会  (宮崎大学(宮崎))  2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会実行委員会

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    開催年月日: 2020年11月28日 - 2020年11月29日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎大学(宮崎)  

    【目的】 木材の製材加工の乾燥工程において、木材に多量の蒸気を噴射する蒸気式乾燥機が広く利用されているが、この時木材由来の抽出成分を含む暗褐色の廃液(以下木材廃液と略す)が多量に排出される。本研究では、これまでに木材廃液の脱色菌として単離したPenicillium citrinum WD4.1株による木材廃液の脱色処理について報告する。 【方法・結果】 宮崎県内の製材工場において杉を蒸気式乾燥機に供した際の木材廃液に栄養素を追加して廃液培地を調製し、脱色に最適培養条件について検討した。次にジャーファメンターを用い、菌体固定担体を繰り返し用いる反復バッチ式の脱色処理を試験した。本株での脱色には廃液に炭素源と窒素源の添加することで、ジャーファメンターでの最適培養系を構築した。次に初期バッチを滅菌廃液培地で行い、本株を純粋培養系で繁殖させた菌体固定担体の繰り返し利用により、以後は未滅菌でも初期バッチと同等の脱色が可能であった。

  • 米酢醸造における木桶仕込みが菌叢へ及ぼす影響

    ○八島大志1,大山憲一郎2,吉田ナオト1,清啓自1(1宮崎大・農,2大山食品)

    2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会  (宮崎大学(宮崎))  2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会実行委員会

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    開催年月日: 2020年11月28日 - 2020年11月29日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎大学(宮崎)  

    【目的】 米酢は木製の醸造容器(以下、木桶)を用いて醸造すると、味の深みが増すと製造者の中で経験的に知られている。しかし、他素材の醸造容器と比較して、どのようなメカニズムで呈味に変化が生じるのかは不明である。本研究では、異なる醸造容器で仕込んだ米酢の成分分析及び菌叢解析を行い、木桶が米酢の菌叢に与える影響について検討した。 【方法・結果】 種菌として用いた仕込み中の米酢もろみから細菌を単離し、7種を同定しその中で酢酸菌はAcetobacter pasteurianusを得た。次に、6L容の木桶とプラスチック製容器(以下、FRP桶)でそれぞれ仕込んだ米酢の二次もろみからDNA抽出を行い、16S rRNAを基に単離菌株ともろみDNAをT-RFLPにより菌叢解析に供した。その結果、木桶ではA. pasteurianusが菌叢の優占菌種であったのに対して、FRP桶では未知の微生物が優占化していた。今後は、更なる菌の単離、同定を行うことでFRP桶の菌叢を占有した菌の解明を目的とし、菌叢に影響を及ぼしている影響要因を検討する。

  • アンモニアガス酸化細菌の分離頻度および新規好冷性細菌の生育特性

    ○山﨑貴仁,山本昭洋, 清 啓自, 吉田ナオト(宮崎大・農)

    2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会  (宮崎大学(宮崎))  2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会実行委員会

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    開催年月日: 2020年11月28日 - 2020年11月29日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:宮崎大学(宮崎)  

    【目的】 アンモニアガスを酸化する細菌の分布、分離頻度を調査し、単離された一種についてその生育特性を調べた。 【方法・結果】 土や糞便から採取したサンプルを水に懸濁しアンモニアガス下で無機培養を行った。結果、中性、常温にアンモニアガス酸化細菌が多く存在している事が分かった。そのうちの一種を16SrRNA解析によりRaoultella terrigena PB6(PB6)と命名した。PB6は4℃でも生育が可能であったことから、PB6は好冷性細菌であることが確かめられた。培地中に硫酸アンモニウムを加えたものよりアンモニアガス下で培養したもの生育が良好であったことから溶解物ではなくガスを積極的に利用している可能性がある。PB6は有機栄養も可能でグルコース、フルクトース、ラクトースなどを利用し、窒素源はアンモニウアガスに加えて硝酸態窒素も利用した。

  • 微生物による蒸気式木材乾燥機廃液の脱色

    小森 香穂,井上 謙吾,亀井 一郎,吉田 ナオト,清 啓自

    日本農芸化学会2020年度大会(福岡) 

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    開催年月日: 2020年3月25日 - 2020年3月28日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  • 蒸気式木材乾燥廃液の無色化技術の開発

    長嶺美幸,亀井一郎,清啓自,井上謙吾

    日本農芸化学会2019年度西日本・中四国合同大会  日本農芸化学会

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    開催年月日: 2019年11月8日 - 2019年11月9日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 核酸代謝の増強が環境ストレスへの対応に及ぼ す影響

    2021年04月

    科学研究費補助金 

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    全ての生物は自身の周辺環境から受けるストレスに適応しながら活動、生存し繁殖していく。環境から受けるストレスとは避けられないものであり、そこへ如何に適応できるのかが結果として生物の
    種の強さを決定づけているといえる。これは単細胞生物である微生物においては尚更であり、特に発酵に用いられる微生物では如何にこのストレスによる発酵の低下を避けるかは生産性を左右する極めて重要な課題である。外的ストレスが過剰であると微生物は休眠化あるいは細胞死が生じる。
    本研究では発酵性の微生物において申請者がこれまでに発見した培地による核酸供給による
    熱ストレス耐性の知見を基に、ストレス環境下における核酸などの主要代謝物の外的な供給および生合成の強化によって、いかなるストレスに対してもストレス耐性を付与することが可能であるかを分子生物学的アプローチによって試みる。

  • バイオ燃料廃棄物系バイオマスからポリマー原料への微生物転換

    2017年04月 - 2019年03月

    科学研究費補助金  科学技術振興機構 先端的技術開発

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    担当区分:研究分担者 

その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 木材乾燥機廃液浄化技術の実証研究

    2019年09月

    公益財団法人宮崎県産業振興機構  宮崎県産業振興機構 環境イノベーション支援事業(研究開発支援) 

    井上 謙吾、亀井 一郎

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    木材は製材後に乾燥する必要があり、乾燥時の割れ対策に蒸気式乾燥処理を行っているが、その際に生じる廃液は有害な物質等は含まれていないが、黒色を呈しておりそのまま河川へ放流することは憚られる。
    本事業においては、当廃液に対する微生物処理を主軸として、そこへ炭化素材への吸着といった物理的処理や、鉄や微生物間の電子のやりとりといった化学的処理を組み合わせた環境負荷の低い廃液浄化技術を確立し、自社の産業廃棄物産出を食い止めるだけでなく、将来的には環境と調和できる製材業界全体の課題解決を目指す。

  • 伝統的木桶仕込みの米酢醸造における事業可能性の調査

    2018年09月

    宮崎県産業振興機構  宮崎県産業振興機構 産学官共同研究開発支援事業(可能性調査) 

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    世界的な和食ブームが起きている中で、海外の消費者が寿司を食べる機会も増えている。これに応じて海外における米酢の需要が高まり、日本の米酢メーカーの海外展開が進んでいる。
    一方、欧米市場においては手間暇をかけた伝統的手法でつくられた製品は、消費者に特に好まれる傾向にあり、弊社においても米酢の海外市場拡大を目指し、本年度より約80年ぶりに伝統的な発酵容器である木桶での米酢醸造を始めた。しかしながら、木桶仕込みは従来のステンレスや強化プラスチック繊維製の発酵槽での仕込みとは、発酵の進行に明らかな差異がみられ、近代の米酢醸造のノウハウが適用できないところがみられる。このため、木桶仕込みにおける品質管理指標の基準となるデータの取得が必要となる。
    そこで本計画においては、木桶仕込みにおける仕込み経過や微生物菌叢、米酢成分がどのように変化するかを解析し、品質管理のための前提知識とする。また、これら科学的データに基づいて、味に深みが増すといわれる木桶仕込みでの米酢の良さを科学的観点から追求する。

  • 木材乾燥機廃液の浄化技術開発のための基礎可能性試験

    2018年09月

    宮崎県産業振興機構  宮崎県産業振興機構 環境イノベーション支援事業(基礎実験型可能性調査) 

    亀井 一郎、井上 謙吾

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    木材は製材後に乾燥する必要があり、乾燥時の割れ対策に蒸気式乾燥処理を行っているが、その際に生じる廃液は有害な物質等は含まれていないが、黒色を呈しておりそのまま河川へ放流することは憚られる。
    本事業においては、当廃液に対する微生物処理を主軸として、そこへ炭化素材への吸着といった物理的処理や、鉄や微生物間の電子のやりとりといった化学的処理を組み合わせた環境負荷の低い廃液浄化技術を確立し、自社の産業廃棄物産出を食い止めるだけでなく、将来的には環境と調和できる製材業界全体の課題解決を目指す。

共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • 木桶醸造酢の菌叢解析による製造工程制御に関する研究

    2021年09月 - 2022年08月

    大山食品株式会社 

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    担当区分:研究代表者  共同研究区分:国内共同研究