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所属 |
農学部 応用生物科学科 |
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職名 |
准教授 |
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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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微生物燃料電池の発電機構の解明と有機性廃棄物処理への応用に関する生物工学研究 査読あり
井上 謙吾
生物工学会誌 102 ( 3 ) 109 - 115 2024年3月
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：公益社団法人 日本生物工学会
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Performance of stacked microbial fuel cells with Barley–Shochu waste 査読あり
Fujimura S., Kamitori K., Kamei I., Nagamine M., Miyoshi K., Inoue K.
Journal of Bioscience and Bioengineering 2022年5月
担当区分：責任著者 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
The treatment of barley–shochu waste combined with electricity generation was examined using stacked microbial fuel cells (SMFCs). The maximum chemical oxygen demand (CODCr) removal efficiency and maximum power density were achieved at 36.7 ± 1.1% and 4.3 ± 0.2 W m⁻³ (15.7 ± 0.9 mW m−2). The acetic acid concentration in effluent increased, whereas the citric acid, ethanol and sugar concentrations decreased during the operation. Microbial community analysis of the anode cell suspension and raw barley–shochu waste revealed that Clostridiaceae, Acetobacteraceae, and Enterobacteriaceae became predominant after the operation, implying that microorganisms belonging to these families might be involved in organic waste decomposition and electricity generation in the SMFCs.
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Unexpected genomic features of high current density-producing Geobacter sulfurreducens strain YM18 査読あり
Fujikawa T., Ogura Y., Ishigami K., Kawano Y., Nagamine M., Hayashi T., Inoue K.
FEMS microbiology letters 368 ( 17 ) 2021年9月
担当区分：責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：FEMS microbiology letters
Geobacter sulfurreducens produces high current densities and it has been used as a model organism for extracellular electron transfer studies. Nine G. sulfurreducens strains were isolated from biofilms formed on an anode poised at -0.2 V (vs SHE) in a bioelectrochemical system in which river sediment was used as an inoculum. The maximum current density of an isolate, strain YM18 (9.29 A/m2), was higher than that of the strain PCA (5.72 A/m2), the type strain of G. sulfurreducens, and comparable to strain KN400 (8.38 A/m2), which is another high current-producing strain of G. sulfurreducens. Genomic comparison of strains PCA, KN400 and YM18 revealed that omcB, xapD, spc and ompJ, which are known to be important genes for iron reduction and current production in PCA, were not present in YM18. In the PCA and KN400 genomes, two and one region(s) encoding CRISPR/Cas systems were identified, respectively, but they were missing in the YM18 genome. These results indicate that there is genetic variation in the key components involved in extracellular electron transfer among G. sulfurreducens strains.
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Fujikawa T., Ogura Y., Hayashi T., Inoue K.
Microbiology Resource Announcements 10 ( 33 ) 2021年8月
担当区分：責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Microbiology Resource Announcements
Here, we report the complete genome sequence of Geobacter sulfurreducens strain YM35, which was isolated from biofilms formed on an anode in a bioelectrochemical system where river sediment was used as an inoculum. The chromosome is 3,745,223bp with a G1C content of 60.9%. The chromosome contains 3,324 protein-coding genes.
DOI： 10.1128/MRA.00539-21
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Ashikawa Y., Fujimoto Z., Inoue K., Yamane H., Nojiri H.
Acta Crystallographica Section D: Structural Biology 77 921 - 932 2021年7月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Acta Crystallographica Section D: Structural Biology
Carbazole 1,9a-dioxygenase (CARDO), which consists of an oxygenase component and the electron-transport components ferredoxin (CARDO-F) and ferredoxin reductase (CARDO-R), is a Rieske nonheme iron oxygenase (RO). ROs are classified into five subclasses (IA, IB, IIA, IIB and III) based on their number of constituents and the nature of their redox centres. In this study, two types of crystal structure (type I and type II) were resolved of the class III CARDO-R from Janthinobacterium sp. J3 (CARDO-RJ3). Superimposition of the type I and type II structures revealed the absence of flavin adenine dinucleotide (FAD) in the type II structure along with significant conformational changes to the FAD-binding domain and the C-terminus, including movements to fill the space in which FAD had been located. Docking simulation of NADH into the FAD-bound form of CARDO-RJ3 suggested that shifts of the residues at the C-terminus caused the nicotinamide moiety to approach the N5 atom of FAD, which might facilitate electron transfer between the redox centres. Differences in domain arrangement were found compared with RO reductases from the ferredoxin-NADP reductase family, suggesting that these differences correspond to differences in the structures of their redox partners ferredoxin and terminal oxygenase. The results of docking simulations with the redox partner class III CARDO-F from Pseudomonas resinovorans CA10 suggested that complex formation suitable for efficient electron transfer is stabilized by electrostatic attraction and complementary shapes of the interacting regions.
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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微生物を活用した有用物質の製造技術
井上謙吾（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 微生物発電）
シーエムシー出版 2023年5月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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微生物を用いた発電および水素生産
井上謙吾（ 担当： 分担執筆 , 範囲: Geobacter属細菌の発電機構と応用）
シーエムシー出版 2021年11月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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バイオエネルギー再燃
井上謙吾（ 担当： 分担執筆 , 範囲: 芋焼酎粕を用いた微生物燃料電池の開発）
シーエムシー出版 2021年11月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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Electron-Based Bioscience and Biotechnology
Takashi Fujikawa, Kengo Inoue（ 担当： 分担執筆）
Springer 2020年9月
記述言語：英語 著書種別：学術書
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バイオマスエネルギーの技術と市場
井上謙吾（ 担当： 共著）
シーエムシー出版 2016年10月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
MISC 【 表示 ／ 非表示 】
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電気化学活性微生物による有機性廃棄物の有効利用 招待あり 査読あり
井上謙吾
生物工学会誌 99 ( 12 ) 623 - 626 2021年12月
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
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微生物燃料電池を用いた未利用バイオマス発電 招待あり 査読あり
井上謙吾
日本海水学会誌 74 ( 1 ) 9 - 14 2020年2月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：日本海水学会
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芋焼酎粕を用いた微生物燃料電池の開発 招待あり 査読あり
井上謙吾
バイオサイエンスとインダストリー 77 ( 4 ) 2019年7月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：バイオインダストリー協会
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嫌気性微生物による発電と汚染物質分解～マサチューセッツ大学での微生物燃料電池研究で得たもの～ 招待あり
井上謙吾
日本微生物生態学会誌 32 ( 2 ) 61 - 63 2017年10月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
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微生物生態と水環境工学に関する最新研究動向 招待あり
栗栖太、伊藤司、青井議輝、久保田健吾、佐藤弘泰、金田一智規、井上謙吾、寺田昭彦
日本水環境学会誌 39 444 - 451 2016年
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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未知の発電菌を求めて 招待あり
井上謙吾
日本科学未来館シンポジウム発電菌の研究：未来に向けて 2024年1月21日
開催年月日： 2024年1月21日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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Klebsiella属細菌による嫌気性ピレン分解経路の解明
中川豊栄、七田実咲、亀井一郎、井上謙吾
第29回生物工学会九州支部福岡大会 2023年12月3日
開催年月日： 2023年12月3日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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曝気と微生物燃料電池による養豚廃水の処理性能と微生物群集構造の変化
長嶺美幸、Nelly Wira Nurhadi、Mochammad Wachid、小林弘明、飯田和輝、井上謙吾
第29回生物工学会九州支部福岡大会 2023年12月3日
開催年月日： 2023年12月3日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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微生物の細胞外電子伝達能力とその応用 招待あり
井上謙吾
日本生物工学会九州支部会創立30周年記念講演会 2023年12月2日
開催年月日： 2023年12月2日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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新規電流生成微生物の探索 招待あり
井上謙吾
第36回日本微生態学会シンポジウム 2023年11月30日
開催年月日： 2023年11月28日 - 2023年11月30日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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日本生物工学会奨励賞（照井賞）
2023年9月 日本生物工学会 微生物燃料電池の発電機構の解明と有機性廃棄物処理への応用に関する生物工学研究
井上謙吾
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞
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ハイステップ研究者
2018年1月 宮崎大学
井上謙吾
受賞国：日本国
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日本農芸化学会西日本市部会奨励賞
2017年1月 日本農芸化学会西日本支部会
井上謙吾
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
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ハイステップ研究者
2014年10月 宮崎大学
井上謙吾
受賞国：日本国
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極限環境生物学会奨励賞
2012年12月 極限環境生物学会
井上謙吾
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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Geobacter属細菌由来電気伝導性ナノワイヤーの機能解析
研究課題/領域番号：22K05385 2022年04月 - 2025年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
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微生物に秘められた驚くべき力
研究課題/領域番号：HT30267 2018年11月
日本学術振興会 科研費補助金 ひらめき☆ときめきサイエンス
担当区分：研究代表者
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Geobacter属細菌の細胞外電子伝達ネットワークの解明
2016年04月 - 2019年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
Geobacter属細菌の細胞外電子伝達ネットワークの解明
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鉄還元細菌のマルチヘムc型シトクロムの生産・分泌機構の解明
2014年04月 - 2016年03月
科学研究費補助金 若手研究(B)
担当区分：研究代表者
鉄還元細菌のマルチヘムc型シトクロムの生産・分泌機構の解明
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ヘテロ環芳香族化合物の嫌気的分解経路の解明
2012年04月 - 2014年03月
科学研究費補助金 若手研究(B)
担当区分：研究代表者
ヘテロ環芳香族化合物の嫌気的分解経路の解明
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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土着菌に淘汰されない発電微生物を利用した畜産廃棄物処理の高効率化
2022年04月 - 2023年03月
野田産業科学研究所 野田産研研究助成 研究助成（持続可能分野）
井上謙吾
担当区分：研究代表者
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木材乾燥機廃液浄化技術の実証研究
2019年09月 - 2021年08月
地方自治体 環境イノベーション支援事業
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
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焼酎廃液微生物燃料電池の実用化に向けた開発
2019年09月 - 2021年08月
地方自治体 環境イノベーション支援事業
資金種別：競争的資金
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環境汚染物質分解型多機能微生物燃料電池の開発
2011年04月 - 2015年03月
東電記念財団 東電記念財団研究助成
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
環境汚染物質分解型多機能微生物燃料電池の開発
共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】
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循環型社会の構築と農業生産力向上に向けた研究
2023年04月 - 2024年03月
ショーワグローブ株式会社 国内共同研究
田中 秀典 山本 直之 井上 謙吾 明石 良
担当区分：研究分担者 共同研究区分：国内共同研究
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木材乾燥機廃液浄化技術の開発
2021年11月 - 2023年05月
株式会社高嶺木材 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：国内共同研究
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微生物燃料電池の畜産廃水処理への適用に関する研究
2021年07月 - 2024年03月
日本工営株式会社 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：国内共同研究
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微生物燃料電池の畜産廃水処理への適用に関する研究
2020年07月 - 2021年03月
日本工営株式会社 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：国内共同研究
研究・技術シーズ 【 表示 ／ 非表示 】
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微生物燃料電池の発電メカニズムの解明
微生物燃料電池による有機性廃棄物を利用した発電
環境浄化に向けた有用微生物の探索技術相談に応じられる関連分野：微生物の分離・培養、嫌気性微生物、微生物分解
メッセージ：微生物燃料電池は適用できる有機化合物の範囲が広く、含水率が高い廃棄物を含め、あらゆる有機性廃棄物を燃料化できます。嫌気性の汚染物質分解についても精力的に研究を行っております。ご質問ご相談などがある方は、お気軽にご連絡ください（kinoue@cc.miyazaki-u.ac.jp）。