押木 守 (オシキ マモル)

工学研究院 環境工学部門 環境工学准教授
高等教育推進機構准教授
Last Updated :2025/11/06

■研究者基本情報

学位

  • 博士(環境学), 東京大学

プロフィール情報

Researchmap個人ページ

研究キーワード

  • 下水処理
  • 活性汚泥
  • 生物膜(バイオフィルム)
  • 生物学的窒素除去
  • 硝化・脱窒
  • 嫌気好気法
  • 部分硝化
  • 嫌気性アンモニウム酸化(anammox)
  • 生物学的リン除去
  • 嫌気性消化
  • メタン発酵
  • 嫌気性原生動物
  • 尿素分解
  • DNA/RNA解析
  • 定量PCR(qPCR)
  • 微少流路デバイス
  • 16S RNA遺伝子アンプリコン解析
  • メタゲノム解析
  • RNASeq解析
  • 遺伝子等温増幅(RPA)
  • 薬剤耐性遺伝子
  • 遺伝子組換え実験
  • 薬剤耐性プラスミド
  • 遺伝子クローニング
  • バイオプラスチック
  • ポリヒドロキシアルカン酸
  • 微生物培養
  • 嫌気性培養
  • 顕微鏡イメージング
  • 安定同位体比測定
  • 安定同位体トレーサー試験
  • 質量分析
  • 嫌気性アンモニウム酸化(anammox)菌
  • アンモニア酸化細菌(AOB)
  • アンモニア酸化古細菌(AOA)
  • 亜酸化窒素(N2O)
  • ヒドロキシルアミン(NH2OH)/ヒドラジン(N2H4)
  • チオシアン分解
  • 鉄酸化硝酸還元

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災), 土木環境システム, 生物学的窒素除去、硝化・脱窒、嫌気性アンモニウム酸化(anammox)、薬剤耐性菌、生物電気化学的プロセス
  • 環境・農学, 環境影響評価, 窒素循環、窒素安定同位体、薬剤耐性遺伝子、薬剤耐性菌
  • 環境・農学, 環境負荷低減技術、保全修復技術, 排水処理、生物処理、環境負荷低減
  • ライフサイエンス, 応用微生物学, 窒素代謝微生物、嫌気性アンモニウム酸化(anammox)菌
  • ライフサイエンス, 水圏生命科学, 窒素循環、窒素代謝

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2022年04月 - 現在
    JST創発的研究支援事業 創発研究者
  • 2020年04月 - 現在
    北海道大学大学院, 工学研究院環境創成工学部門, 准教授
  • 2016年04月 - 2020年03月
    長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授
  • 2014年04月 - 2016年03月
    長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教
  • 2011年04月 - 2014年03月
    日本学術振興会特別研究員(PD), 北海道大学大学院工学研究院
  • 2013年01月 - 2014年01月
    Radboud university (オランダ), 理学部, 客員研究員
  • 2010年01月 - 2011年03月
    北海道大学, 大学院・工学研究院, 博士研究員
  • 2009年04月 - 2009年12月
    東京大学大学院新領域創成科学研究科, 東京大学大学院新領域創成科学研究科, 特別研究員
  • 2007年04月 - 2009年03月
    日本学術振興会特別研究員(DC2), 東京大学大学院新領域創成科学研究科

学歴

  • 2006年04月 - 2009年03月, 東京大学, 新領域創成科学研究科, 社会文化環境学専攻 博士課程
  • 2004年04月 - 2006年03月, 東京大学, 新領域創成科学研究科, 社会文化環境学 修士課程
  • 2002年04月 - 2004年03月, 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学専攻
  • 1997年04月 - 2002年03月, 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科

委員歴

  • 2018年04月 - 現在
    日本水環境学会, 微生物生態と水環境工学 運営委員, 学協会
  • 2023年04月 - 2027年03月
    公益社団法人 土木学会, 環境工学委員会
  • 2020年05月 - 2026年05月
    ISME Journal Editorial board, 学協会
  • 2021年01月 - 2025年03月
    日本微生物生態学会, 日本微生物生態学会事務局代表幹事
  • 2017年12月 - 2019年08月
    日本水環境学会, Japan-YWP企画委員, 学協会
  • 2016年04月 - 2018年03月
    日本水環境学会, WET部会委員, 学協会

■研究活動情報

受賞

  • 2025年08月, クリタ水・環境科学財団, クリタ水・環境科学研究優秀賞               
  • 2024年03月, 日本水環境学会, ライオン賞               
    活性汚泥に生息する従属栄養硝化-好気性脱窒細菌の特定
  • 2023年03月, ISME Journal, ISME Journal Outstanding Editorial Board Member Award 2022               
  • 2023年03月, 日本水環境学会, ライオン賞               
    石崎翔大;石塚祐介;樋口宏介;押木守;中屋佑紀;佐藤久
  • 2023年03月, 日本水環境学会, ライオン賞               
    小原紀子;樋口宏介;北島正章;岡部聡;押木守
  • 2022年03月, 日本水環境学会, クリタ賞               
    樋口宏介,北島正章,岡部 聡,押木 守
  • 2021年, 長瀬科学技術振興財団, 長瀬研究振興賞               
  • 2019年, 日本微生物生態学会, Microbes & Environments 2018 最優秀論文賞               
    押木 守
  • 2018年, インテリジェント・コスモス, インテリジェント・コスモス奨励賞               
    押木 守
  • 2018年, 第28回日本MRS年次大会, 奨励賞               
    押木 守
  • 2017年, イムラ・ジャパン, 第1回イムラ・ジャパン賞               
    押木 守
  • 2017年, 建設工学研究振興会, 建設工学奨励賞               
    押木 守
  • 2011年, 日本微生物生態学会, 第27回日本微生物生態学会 優秀ポスター賞               
    押木 守
  • 2011年, アナモックスシンポジウム, 第一回国際アナモックスシンポジウム 最優秀講演賞               
    押木 守
  • 2011年, 国際硝化学会, 第2回国際硝化学会・第16回ヨーロッパ窒素循環会議 発表賞               
    押木 守
  • 2008年, 日本水環境学会, 博士研究奨励賞 (オルガノ賞)               
    押木 守
  • 2002年, 全国高専土木学会, 近藤賞               
    押木 守

論文

  • In situ biogas upgrading performance, microbial community structures, and metabolic potentials during biomethanation in a thermophilic anaerobic membrane bioreactor treating sewage sludge               
    Akira Hafuka, Mamoru Oshiki, Sota Fujino, Kohei Takahashi, Satoshi Okabe, Ryusei Ito, Shiho Mizuno, Kazuyuki Oshita, Katsuki Kimura
    ACS ES&T Water, (in press), 2025年10月, [査読有り]
  • Nitrifying communities in biological nitrogen removal processes at tropical municipal wastewater treatment plants
    Liang Feng, Jia Xing Loi, Joana Séneca, Petra Pjevac, Faidzul Hakim Adnan, Gek Cheng Ngoh, Bee Chin Khor, Alijah Mohd Aris, Mamoru Oshiki, Holger Daims, Adeline Seak May Chua
    Microbes & Environments, 40, 3, ME25036, 2025年09月, [査読有り], [国内誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Nitrifying communities in activated sludge play a crucial role in biological nitrogen removal processes in municipal wastewater treatment plants. While extensive research has been conducted in temperate regions, limited information is available on nitrifiers in tropical regions. The present study investigated all currently known nitrifying communities in two full-scale municipal wastewater treatment plants in Malaysia operated under low-dissolved oxygen (DO) (0.2-0.7‍ ‍mg‍ ‍DO‍ ‍L-1) or high-DO (2.0-5.5‍ ‍mg‍ ‍DO‍ ‍L-1) conditions at 30°C. The core nitrifiers in the municipal wastewater treatment plants were Nitrosomonas (ammonia-oxidizing bacteria, AOB), Nitrospira (nitrite-oxidizing or complete ammonia-oxidizing, comammox, bacteria), and ammonia-oxidizing archaea (AOA) as identified by a 16S rRNA gene amplicon sequencing ana-lysis and corroborated by 16S rRNA-targeted fluorescence in situ hybridization. A quantitative polymerase chain reaction (qPCR) targeting ammonia monooxygenase subunit A (amoA) genes revealed stable populations of comammox Nitrospira and AOB in both wastewater treatment plants. AOA were detected in only one of the plants and their population sizes fluctuated, with higher temporary abundance under high-DO conditions. These results provide important insights into the composition and dynamics of nitrifying communities in tropical municipal wastewater treatment plants.
  • Multivariate regression modeling in integrative analysis via sparse regularization
    Shuichi Kawano, Toshikazu Fukushima, Junichi Nakagawa, Mamoru Oshiki
    Japanese Journal of Statistics and Data Science, Springer Science and Business Media LLC, 2025年08月02日, [査読有り], [最終著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Interspecific competition and adaptation of anammox bacteria at different salinities: Experimental validation of the Monod growth model with salinity inhibition
    Satoshi Okabe, Akimichi Kamizono, Seiya Kawasaki, Kanae Kobayashi, Mamoru Oshiki
    Water Research, 271, 122883, 2025年03月, [査読有り], [最終著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Oxygen isotope fractionation during anaerobic ammonium oxidation by the marine representative Candidatus Scalindua sp.
    Kanae Kobayashi, Kazuya Nishina, Keitaro Fukushima, Yuji Onishi, Akiko Makabe, Mamoru Oshiki, Keisuke Koba, Satoshi Okabe
    The ISME journal, 19, 1, wraf115, 2025年01月02日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Analysing the nitrogen (15ε) and oxygen (18ε) isotope effects of anaerobic ammonium oxidation (anammox) is essential for accurately assessing its potential contribution to fixed-N losses in the ocean, yet the 18ε of anammox remains unexplored. Here, we determined the previously unexplored 18ε of anammox using a highly enriched culture of the marine anammox species "Ca. Scalindua sp". Because Scalindua significantly accelerated oxygen isotope exchange between NO2- and H2O, we introduced a new rate constant for anammox-mediated oxygen isotope exchange (keq, AMX = 8.44 ~ 13.56 × 10-2 h-1), which is substantially faster than abiotic oxygen isotope exchange (keq, abio = 1.13 × 10-2 h-1), into a numerical model to estimate the 18ε during anammox. Based on our experimental results, we successfully determined the 18ε associated with: (1) conversion of NO2- to N2 (18εNO2- → N2 = 10.6 ~ 16.1‰), (2) NO2- oxidation to NO3- (18εNO2- → NO3- = -2.9 ~ -11.0‰, inverse fractionation), (3) incorporation of oxygen from water during NO2- oxidation to NO3- (18εH2O = 16.4 ~ 19.2‰). Our study underscores the possibility that unique anammox oxygen isotope signals may be masked due to substantial anammox-mediated oxygen isotope exchange between NO2- and H2O. Therefore, careful consideration is required when utilizing δ18ONO3- and δ18ONO2- as geochemical markers to assess the potential contribution of anammox to fixed-N losses in the ocean.
  • Microbial community structure of mesophilic and low-temperature partial nitrification-anammox reactors: distribution and functional roles of the core microbiome
    Mamoru Oshiki, Kohei Takahashi, Seiya Kawasaki, Hyungmin Choi, Jihye Park, Kwiyong Kim, Hyokwan Bae, Satoshi Okabe, Changsoo Lee
    Microbes and environments, 40, 2, ME25001, 2025年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者], [国内誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Microbial community structures in mesophilic and low-temperature anammox and partial nitrification-anammox reactors were exami-ned by a 16S rRNA-gene amplicon sequencing ana-lysis. The anammox bacterium, Jettenia sp., was dominant, and nitrifying bacteria, including Nitrosomonas sp. (aerobic ammonia-oxidizing bacterium) and Nitrospira sp., (nitrite-oxidizing bacterium) coexisted in the bioreactors. Core coexisting bacteria, such as Sulfurisoma sp. and Zeimonas sp., showed oxygen-scavenging and NO3- reduction potentials. Sulfurisoma-related bacteria are distributed across wastewater treatment plants worldwide, particularly in denitrification systems. These results underscore the ecological and functional importance of microbial consortia in enhancing nitrogen removal efficiency.
  • Thermophilic dark fermentation for hydrogen and volatile fatty acids production from breadcrumbs
    Oshiki, M., Yamaguchi, G., Takahashi, K., Okabe, S., Kawano, S., Nakagawa, J., Fukushima, T.
    Chemical Engineering Journal, 501, 157633, 2024年12月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • アンモニア酸化細菌のバイオフィルム形成を利用した高密度培養               
    押木 守
    バイオサイエンスとインダストリー (B & I), 82, 390, 391, 2024年07月, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者, 責任著者]
  • Salinity tolerance and osmoadaptation strategies in four genera of anammox bacteria: Brocadia, Jettenia, Kuenenia, and Scalindua.
    Satoshi Okabe, Akimichi Kamizono, Lei Zhang, Seiya Kawasaki, Kanae Kobayashi, Mamoru Oshiki
    Environmental Science & Technology, 58, 12, 5357–5371, American Chemical Society (ACS), 2024年03月16日, [査読有り], [最終著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Collaborative metabolisms of urea and cyanate degradation in marine anammox bacterial culture
    Mamoru Oshiki, Emi Morimoto, Kanae Kobayashi, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    ISME Communications, 4, 1, ycad007, Oxford University Press (OUP), 2024年01月01日, [査読有り], [筆頭著者]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Anammox process greatly contributes to nitrogen loss occurring in oceanic oxygen minimum zones (OMZs), where the availability of NH4+ is scarce as compared with NO2−. Remineralization of organic nitrogen compounds including urea and cyanate (OCN−) into NH4+ has been believed as an NH4+ source of the anammox process in oxygen minimum zones. However, urea- or OCN−- dependent anammox has not been well examined due to the lack of marine anammox bacterial culture. In the present study, urea and OCN− degradation in a marine anammox bacterial consortium were investigated based on 15N-tracer experiments and metagenomic analysis. Although a marine anammox bacterium, Candidatus Scalindua sp., itself was incapable of urea and OCN− degradation, urea was anoxically decomposed to NH4+ by the coexisting ureolytic bacteria (Rhizobiaceae, Nitrosomonadaceae, and/or Thalassopiraceae bacteria), whereas OCN− was abiotically degraded to NH4+. The produced NH4+ was subsequently utilized in the anammox process. The activity of the urea degradation increased under microaerobic condition (ca. 32–42 μM dissolved O2, DO), and the contribution of the anammox process to the total nitrogen loss also increased up to 33.3% at 32 μM DO. Urea-dependent anammox activities were further examined in a fluid thioglycolate media with a vertical gradient of O2 concentration, and the active collaborative metabolism of the urea degradation and anammox was detected at the lower oxycline (21 μM DO).
  • Denitrification in low oxic environments increases the accumulation of nitrogen oxide intermediates and modulates the evolutionary potential of microbial populations.
    Kohei Takahashi, Mamoru Oshiki, Chujin Ruan, Kana Morinaga, Masanori Toyofuku, Nobuhiko Nomura, David R Johnson
    Environmental microbiology reports, 16, 1, e13221, 2023年11月30日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Denitrification in oxic environments occurs when a microorganism uses nitrogen oxides as terminal electron acceptors even though oxygen is available. While this phenomenon is well-established, its consequences on ecological and evolutionary processes remain poorly understood. We hypothesize here that denitrification in oxic environments can modify the accumulation profiles of nitrogen oxide intermediates with cascading effects on the evolutionary potentials of denitrifying microorganisms. To test this, we performed laboratory experiments with Paracoccus denitrificans and complemented them with individual-based computational modelling. We found that denitrification in low oxic environments significantly increases the accumulation of nitrite and nitric oxide. We further found that the increased accumulation of these intermediates has a negative effect on growth at low pH. Finally, we found that the increased negative effect at low pH increases the number of individuals that contribute to surface-associated growth. This increases the amount of genetic diversity that is preserved from the initial population, thus increasing the number of genetic targets for natural selection to act upon and resulting in higher evolutionary potentials. Together, our data highlight that denitrification in low oxic environments can affect the ecological processes and evolutionary potentials of denitrifying microorganisms by modifying the accumulation of nitrogen oxide intermediates.
  • 異なる溶存酸素条件が複合微生物系における好気性脱窒細菌群に与える影響               
    上村 光輝, 川上 周司, 押木 守, 青木 仁孝, 土田 勝範, 渡利 高大, 荒木 信夫
    土木学会論文集, 79, 25, 23-25034, 2023年11月, [査読有り]
  • Growth of the Nitrosomonas europaea cells in the biofilm and planktonic growth mode: Responses of extracellular polymeric substances production and transcriptome
    Mamoru Oshiki, Takahiro Saito, Yuki Nakaya, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    Journal of Bioscience and Bioengineering, 136, 6, 430-437, Elsevier BV, 2023年11月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Oxygen tolerance and detoxification mechanisms of highly enriched planktonic anaerobic ammonium-oxidizing (anammox) bacteria
    Satoshi Okabe, Shaoyu Ye, Xi Lan, Keishi Nukada, Haozhe Zhang, Kanae Kobayashi, Mamoru Oshiki
    ISME Communications, 3, 1, 45 (2023), Springer Science and Business Media LLC, 2023年05月03日, [査読有り], [最終著者]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Oxygen is a key regulatory factor of anaerobic ammonium oxidation (anammox). Although the inhibitory effect of oxygen is evident, a wide range of oxygen sensitivities of anammox bacteria have been reported so far, which makes it difficult to model the marine nitrogen loss and design anammox-based technologies. Here, oxygen tolerance and detoxification mechanisms of four genera of anammox bacteria; one marine species (“Ca. Scalindua sp.”) and four freshwater anammox species (“Ca. Brocadia sinica”, “Ca. Brocadia sapporoensis”, “Ca. Jettenia caeni”, and “Ca. Kuenenia stuttgartiensis”) were determined and then related to the activities of anti-oxidative enzymes. Highly enriched planktonic anammox cells were exposed to various levels of oxygen, and oxygen inhibition kinetics (50% inhibitory concentration (IC50) and upper O2 limits (DOmax) of anammox activity) were quantitatively determined. A marine anammox species, “Ca. Scalindua sp.”, exhibited much higher oxygen tolerance capability (IC50 = 18.0 µM and DOmax = 51.6 µM) than freshwater species (IC50 = 2.7–4.2 µM and DOmax = 10.9–26.6 µM). The upper DO limit of “Ca. Scalindua sp.” was much higher than the values reported so far (~20 µM). Furthermore, the oxygen inhibition was reversible even after exposed to ambient air for 12–24 h. The comparative genome analysis confirmed that all anammox species commonly possess the genes considered to function for reduction of O2, superoxide anion (O2•-), and H2O2. However, the superoxide reductase (Sor)-peroxidase dependent detoxification system alone may not be sufficient for cell survival under microaerobic conditions. Despite the fact that anaerobes normally possess no or little superoxide dismutase (Sod) or catalase (Cat), only Scalindua exhibited high Sod activity of 22.6 ± 1.9 U/mg-protein with moderate Cat activity of 1.6 ± 0.7 U/mg-protein, which was consistent with the genome sequence analysis. This Sod-Cat dependent detoxification system could be responsible for the higher O2 tolerance of Scalindua than other freshwater anammox species lacking the Sod activity.
  • 安定同位体を用いた窒素循環に関わる微生物代謝活性評価               
    押木守
    バイオサイエンスとインダストリー, 81, 3, 200, 204, 2023年05月, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者, 責任著者]
  • Growth of nitrite-oxidizing Nitrospira and ammonia-oxidizing Nitrosomonas in marine recirculating trickling biofilter reactors.
    Mamoru Oshiki, Hirotoshi Netsu, Kyohei Kuroda, Takashi Narihiro, Naoki Fujii, Tomonori Kindaichi, Yoshiyuki Suzuki, Takahiro Watari, Masashi Hatamoto, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki, Satoshi Okabe
    Environmental microbiology, 24, 8, 3735, 3750, 2022年06月07日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Aerobic ammonia and nitrite oxidation reactions are fundamental biogeochemical reactions contributing to the global nitrogen cycle. Although aerobic nitrite oxidation yields 4.8-folds less Gibbs free energy (∆Gr ) than aerobic ammonia oxidation in the NH4 + -feeding marine recirculating trickling biofilter reactors operated in the present study, nitrite-oxidizing and not ammonia-oxidizing Nitrospira (sublineage IV) outnumbered ammonia-oxidizing Nitrosomonas (relative abundance; 53.8% and 7.59% respectively). CO2 assimilation efficiencies during ammonia or nitrite oxidation were 0.077 μmol-14 CO2 /μmol-NH3 and 0.053-0.054 μmol-14 CO2 /μmol-NO2 - respectively, and the difference between ammonia and nitrite oxidation was much smaller than the difference of ∆Gr . Free-energy efficiency of nitrite oxidation was higher than ammonia oxidation (31%-32% and 13% respectively), and high CO2 assimilation and free-energy efficiencies were a determinant for the dominance of Nitrospira over Nitrosomonas. Washout of Nitrospira and Nitrosomonas from the trickling biofilter reactors was also examined by quantitative PCR assay. Normalized copy numbers of Nitrosomonas amoA were 1.5- to 1.7-folds greater than Nitrospira nxrB and 16S rRNA gene in the reactor effluents. Nitrosomonas was more susceptible for washout than Nitrospira in the trickling biofilter reactors, which was another determinant for the dominance of Nitrospira in the trickling biofilter reactors.
  • NH2OH disproportionation mediated by anaerobic ammonium-oxidizing (anammox) bacteria
    Mamoru Oshiki, Lin Gao, Lei Zhang, Satoshi Okabe
    Microbes Environ., 37, 2, ME21092, n/a, Japanese Society of Microbial Ecology, 2022年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • N2O reduction by Gemmatimonas aurantiaca and potential involvement of Gemmatimonadetes bacteria in N2O reduction in agricultural soils
    Mamoru Oshiki, Yuka Toyama, Toshikazu Suenaga, Akihiko Terada, Yasuhiro Kasahara, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki
    Microbes Environ., 37, 2, ME21090, n/a, Japanese Society of Microbial Ecology, 2022年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Determination of 15 N/14N of ammonium, nitrite, nitrate, hydroxylamine, and hydrazine using colorimetric reagents and matrix-assisted laser desorption ionization–time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS)
    Mamoru Oshiki, Komei Nagai, Satoshi Ishii, Yoshiyuki Suzuki, Nobuo Saito, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki, Satoshi Okabe
    Appl. Environ. Microbiol., 88, 9, e0241621, American Society for Microbiology, 2022年03月14日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), 15 N/ 14 N analysis for aqueous N species is a powerful tool for obtaining insights into the global N cycle, but the procedure is cumbersome and laborious. The combined use of colorimetric reagents and MALDI-TOF MS, designated color MALDI-TOF MS, enabled us to determine the 15 N atom% of common aqueous N species without laborious sample preparation and chromatographic separation steps; for instance, the 15 N atom% of NO 2 can be determined from >1,000 liquid samples daily at <$1 (U.S.) per 384 samples for routine analysis.
  • Full-scale application of a down-flow hanging sponge reactor combined with a primary sedimentation basin for domestic sewage treatment
    Tsutomu Okubo, Tadashi Tagawa, Masanobu Takahashi, Akinori Iguchi, Mamoru Oshiki, Nobuo Araki, Kengo Kubota, Ahmed Tawfik, Shigeki Uemura, Hideki Harada
    Bioprocess Biosyst. Eng., 45, 4, 701, 709, Springer Science and Business Media LLC, 2022年01月31日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Metagenomic analysis of five phylogenetically distant anammox bacterial enrichment cultures
    Mamoru Oshiki, Yoshihiro Takaki, Miho Hirai, Takuro Nunoura, Atsushi Kamigaito, Satoshi Okabe
    Microbes and environments, 37, 3, ME22017, 2022年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者], [国内誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Anaerobic ammonium-oxidizing (anammox) bacteria are slow-growing and fastidious bacteria, and limited numbers of enrichment cultures have been established. A metagenomic ana-lysis of our 5 established anammox bacterial enrichment cultures was performed in the present study. Fourteen high-quality metagenome-assembled genomes (MAGs) were obtained, including those of 5 anammox Planctomycetota (Candidatus Brocadia, Ca. Kuenenia, Ca. Jettenia, and Ca. Scalindua), 4 Bacteroidota, and 3 Chloroflexota. Based on the gene sets of metabolic pathways involved in the degradation of polymeric substances found in Chloroflexota and Bacteroidota MAGs, they are expected to be scavengers of extracellular polymeric substances and cell debris.
  • Endpoint recombinase polymerase amplification (RPA) assay for enumeration of thiocyanate-degrading bacteria
    Mamoru Oshiki, Toshikazu Fukushima, Shuichi Kawano, Junichi Nakagawa
    Microbes Environ., 37, 1, ME21073, n/a, Japanese Society of Microbial Ecology, 2022年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • 海洋性Anammox細菌の脱アンモニウム能に及ぼすpHの影響:至適pH制御による脱アンモニウム能の回復               
    田中孝国, 岡悟史, 押木守, 金田一智規, 新田見匡
    工業用水, 669, 51, 55, 2021年11月, [査読有り]
  • 異なるpH条件下における 海洋性Anammox細菌の脱アンモニウム能               
    田中孝国, 岡悟史, 田中昭雄, 押木守, 金田一智規, 新田見匡
    工業用水, 667, 76, 82, 2021年07月, [査読有り]
  • Glycogen metabolism of the anammox bacterium "Candidatus Brocadia sinica".
    Satoshi Okabe, Amrini Amalia Shafdar, Kanae Kobayashi, Lei Zhang, Mamoru Oshiki
    ISME J., 15, 5, 1287, 1301, 2021年05月, [査読有り], [最終著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Presence of glycogen granules in anaerobic ammonium-oxidizing (anammox) bacteria has been reported so far. However, very little is known about their glycogen metabolism and the exact roles. Here, we studied the glycogen metabolism in "Ca. Brocadia sinica" growing in continuous retentostat cultures with bicarbonate as a carbon source. The effect of the culture growth phase was investigated. During the growing phase, intracellular glycogen content increased up to 32.6 mg-glucose (g-biomass dry wt)-1 while the specific growth rate and ATP/ADP ratio decreased. The accumulated glycogen begun to decrease at the onset of entering the near-zero growth phase and was consumed rapidly when substrates were depleted. This clearly indicates that glycogen was synthesized and utilized as an energy storage. The proteomic analysis revealed that "Ca. B. sinica" synthesized glycogen via three known glycogen biosynthesis pathways and simultaneously degraded during the progress of active anammox, implying that glycogen is being continuously recycled. When cells were starved, a part of stored glycogen was converted to trehalose, a potential stress protectant. This suggests that glycogen serves at least as a primary carbon source of trehalose synthesis for survival. This study provides the first physiological evidence of glycogen metabolism in anammox bacteria and its significance in survival under natural substrate-limited habitat.
  • Complete genome sequence of Thiohalobacter sp. strain COW1, isolated from activated sludge treating coke oven wastewater
    Kentaro Miyazaki, Hikaru Suenaga, Mamoru Oshiki, Shuichi Kawano, Toshikazu Fukushima
    Microbiol. Resour. Announc., 10, 7, e00013-21, American Society for Microbiology, 2021年02月18日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), ABSTRACT
    A thiocyanate-degrading bacterium, Thiohalobacter sp. strain COW1, was isolated from activated sludge treating coke oven wastewater, and the complete genome sequence was determined. COW1 contained a single circular chromosome (3.23 Mb; G+C content, 63.4%) in which 2,788 protein-coding genes, 39 tRNA genes, and 3 rRNA genes were identified.
  • 海洋に流出した窒素除去を目的とした海洋性anammox細菌の研究
    田中考国, 押木守, 金田一智規, 新田見匡
    分離技術, 51, 1, 32, 41, 2021年02月, [査読有り]
  • Draft genome sequence of Cytophagales sp. strain WSM2-2, isolated from garden soil
    Masataka Aoki, Mamoru Oshiki, Mizuki Iwagaki, Masashi Hatamoto, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki
    Microbiol. Resour. Announc., 10, 2, e01238-20, American Society for Microbiology, 2021年01月14日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Draft genome sequence of Enterobacter sp. AS-1, a potential eurytrophic recombination host
    Yuki Iwasaki, Yuya Itoiri, Sota Ihara, Hironaga Akita, Mamoru Oshiki, Zen-ichiro Kimura
    J. Genomics, 9, 6, 9, Ivyspring International Publisher, 2021年, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Strain AS-1 was isolated from laboratory-scale activated sludge collected in Japan. This strain not only grows on rich medium, including R2A medium, but also forms colonies on medium lacking organic matter other than agar (water agar), indicating it could be used as a eurytrophic recombinant host in material production processes. Here, we present a draft genome sequence of Enterobacter sp. AS-1, which consists of a total of 24 contigs containing 5,207,146 bp, with a GC content of 55.64%, and comprising 4,921 predicted coding sequences. Based on 16S rRNA gene sequence analysis, strain AS-1 was designated as Enterobacter sp. AS-1.
  • Cell-density dependent anammox activity of Candidatus Brocadia sinica regulated by N-acyl homoserine lactone-mediated quorum sensing
    Mamoru Oshiki, Haruna Hiraizumi, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    Microbes Environ., 35, 4, ME20086, 2020年08月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者], [国内誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), The activity of anaerobic ammonia-oxidizing (anammox) bacteria is considered to depend on cell density; however, this has not yet been confirmed due to the fastidious nature of anammox bacteria (e.g., slow growth, oxygen sensitivity, and rigid aggregate formation). In the present study, the cell density-dependent occurrence of anammox activity (14-15N2 gas production rate) was investigated using planktonic enrichment cultures of Candidatus Brocadia sinica. This activity was detectable when the density of cells was higher than 107‍ ‍cells‍ ‍mL-1 and became stronger with increases in cell density. At the cell densities, the transcription of the BROSI_A1042 and BROSI_A3652 genes, which are potentially involved in the biosynthesis and reception of N-acyl homoserine lactone (AHL), was detectable in Brocadia sinica cells. The presence of AHL molecules in the MBR culture of B. sinica was confirmed by an AHL reporter assay and gas chromatography mass spectrometry analysis. The exogenous addition of the MBR culture extract and AHL molecules (a cocktail of C6, C8, C10, and C12-homoserine lactones) increased the specific 14-15N2 production rate of B. sinica. These results suggest that the specific anammox activity of B. sinica is regulated by AHL-mediated quorum sensing.
  • N2O production using native nos-deficient denitrifying bacterial strains screened by a genome mining approach               
    Mamoru Oshiki, Miho Ishimaru, Masashi Hatamoto, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki, Satoshi Okabe
    Bioresour. Technol. Rep., 11, 100529, 2020年08月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
  • Formation of denitrifying granules in an upflow sludge blanket reactor with municipal sewage and sodium nitrate feeding
    Takahiro Watari, Wilasinee Kotcharoen, Takanori Omine, Masashi Hatamoto, Nobuo Araki, Mamoru Oshiki, Kazuhisa Mimura, Akihiro Nagano, Takashi Yamaguchi
    Environ. Technol. Innov., 19, 100861, 100861, Elsevier BV, 2020年08月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • 異なる温度条件下における海洋性Anammox細菌の脱アンモニウム能               
    田中孝国, 柴田真輝, フーレイチア, 田中昭雄, 押木守, 金田一智規, 新田見匡
    工業用水, 661, 69, 75, 2020年07月, [査読有り]
  • Biosynthesis of hydrazine from ammonium and hydroxylamine using an anaerobic ammonium oxidizing bacterium
    Mamoru Oshiki, Koshiro Yamada, Itsuki Kato, Kento Okoshi, Toshiro Imai, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki
    Biotechnology Letters, 42, 6, 979, 985, Springer Science and Business Media {LLC}, 2020年06月17日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Simple and reliable enumeration of Escherichia coli concentrations in wastewater samples by measuring β-D-glucuronidase (GUS) activities via a microplate reader
    Hisashi Satoh, Kai Kikuchi, Yutaka Katayose, Shu Tsuda, Reiko Hirano, Yuga Hirakata, Masaaki Kitajima, Satoshi Ishii, Mamoru Oshiki, Masashi Hatamoto, Masahiro Takahashi, Satoshi Okabe
    Sci. Total Environ., 715, 136928, 2020年05月01日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Food selectivity of anaerobic protists and direct evidence for methane production using carbon from prey bacteria by endosymbiotic methanogen.
    Yuga Hirakata, Masashi Hatamoto, Mamoru Oshiki, Takahiro Watari, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi
    ISME J., 14, 7, 1873, 1885, 2020年04月27日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Anaerobic protists are major predators of prokaryotes in anaerobic ecosystems. However, little is known about the predation behavior of anaerobic protists because almost none have been cultured. In particular, these characteristics of anaerobic protists in the phyla Metamonada and Cercozoa have not been reported previously. In this study, we isolated three anaerobic protists, Cyclidium sp., Trichomitus sp., and Paracercomonas sp., from anaerobic granular sludge in an up-flow anaerobic sludge blanket reactor used to treat domestic sewage. Ingestion and digestion of food bacteria by anaerobic protists with or without endosymbiotic methanogens were demonstrated using tracer experiments with green fluorescent protein and a stable carbon isotope. These tracer experiments also demonstrated that Cyclidium sp. supplied CO2 and hydrogen to endosymbiotic methanogens. While Cyclidium sp. and Trichomitus sp. ingested both Gram-negative and -positive bacteria, Paracercomonas sp. could only take up Gram-negative bacteria. Archaeal cells such as Methanobacterium beijingense and Methanospirillum hungatei did not support the growth of these protists. Metabolite patterns of all three protists differed and were influenced by food bacterial species. These reported growth rates, ingestion rates, food selectivity, and metabolite patterns provide important insights into the ecological roles of these protists in anaerobic ecosystems.
  • Total ammonia nitrogen (TAN) removal performance of a recirculating down-hanging sponge (DHS) reactor operated at 10 to 20ºC with activated carbon               
    Mamoru Oshiki, Takashi Aizuka, Hirotoshi Netsu, Satoshi Oomori, Akihiro Nagano, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki
    Aquaculture, 520, 734963, 2020年01月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
  • Draft genome sequence of Deinococcus sp. KR-1, a potential strain for palladium-leaching
    Hironaga Akita, Yuya Itoiri, Akio Kumagai, Noriyo Takeda, Akinori Matsushika, Mamoru Oshiki, Zen-ichiro Kimura
    J. Genomics, 8, 21, 24, Ivyspring International Publisher, 2020年01月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Temporal variation of eukaryotic community structures in UASB reactor treating domestic sewage as revealed by 18S rRNA gene sequencing
    Yuga Hirakata, Masashi Hatamoto, Mamoru Oshiki, Takahiro Watari, Kyohei Kuroda, Nobuo Araki, Takashi Yamaguchi
    Sci. Rep., 9, 1, 12783, 12783, 2019年12月01日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Draft Genome Sequence of the Plant Growth-Promoting Streptomyces sp. Strain 6-11-2
    Ayman Ztouti, Natsumi Saito, Junna Sasaki, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki, Mamoru Oshiki
    Microbiology Resource Announcements, 8, e00877-19, 2019年11月21日, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Thiocyanate degradation by a highly enriched culture of the neutrophilic halophile Thiohalobacter sp. strain FOKN1 from activated sludge and genomic insights into thiocyanate metabolism
    Oshiki M, Fukushima T, Kawano S, Kasahara Y, Nakagawa J
    Microbes Environ., 34, 4, 402, 412, Japanese Society of Microbial Ecology, 2019年10月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Dual nitrogen and oxygen isotope fractionation during anaerobic ammonium oxidation by anammox bacteria
    Kanae Kobayashi, Akiko Makabe, Midori Yano, Mamoru Oshiki, Tomonori Kindaichi, Karen L. Casciotti, Satoshi Okabe
    ISME J., 13, 10, 2426, 2436, Springer Science and Business Media LLC, 2019年10月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • 異なる塩分濃度環境下における海洋性Anammox細菌の脱アンモニウム能
    田中 孝国, 半田 佳幹, フーレイチア, 田中 昭雄, 押木 守, 金田一 智規, 新田見 匡
    工業用水 = Journal of industrial water, 656, 656, 77, 84, 日本工業用水協会, 2019年09月, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Investigation of prospective factors that control Kouleothrix (Type 1851) filamentous bacterial abundance and their correlation with sludge settleability in full-scale wastewater treatment plants
    Nittami, T, Shoji, T, Koshiba, Y, Noguchi, M, Oshiki, M, Kuroda, M, Kindaichi, T, Fukuda, J, Kurisu F
    Process Saf. Environ., 124, 137, 142, 2019年04月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • 都市下水処理UASBの上昇線流速が槽内の原生動物に及ぼす影響
    吉田 力, 佐藤 剛, 押木 守, 荒木 信夫, 平片 悠河, 幡本 将史, 山口 隆司
    土木学会論文集G(環境), 75, 7, III_19, III_24, 公益社団法人 土木学会, 2019年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌),

    本研究では実都市下水を供給したUASBリアクター内の上昇線流速を段階的に変化させ, 槽内に出現する嫌気性原生動物の細胞数と原生動物叢への影響を解析した. 原生動物の細胞数は槽内の上昇線流速が2.4-14.4m/dayの範囲では0-3970cells/mLで変化し,上昇線流速の増加に伴って増加する傾向が見られた.22.4m/dayの上昇線流速では原生動物が汚泥床外へ流亡し,細胞数は100cells/mLまで急激に減少した.UASB内に存在した嫌気性原生動物はMetopus palaeformis,Metopus contortus,Chaenomorpha sp.,Plagiopyla sp.が優占種であり,平均して全18SrRNA遺伝子の約7割を占めた.線流速が大きい条件でUASB内の原生動物の優占種は短期間で変化し,その変化は同一条件の運転期間においても観察された.

  • Health impact of agricultural drainage water for farmers in the West Nile Delta               
    Okubo, T, Iguchi, A, Tanaka, S, Uchida, S, Tagawa, T, Oshiki, M, Araki, A, Tawfik, A, Takahashi, M, Kubota, K, Harada, H, Uemura, S
    Int. J. Environ. Res, 13, 319, 325, 2019年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Synergistic inhibition of anaerobic ammonium oxidation (anammox) activity by phenol and thiocyanate
    Mamoru Oshiki, Yoshiko Masuda, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki
    Chemosphere, 213, 498, 506, Elsevier {BV}, 2018年12月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Nitric oxide production from nitrite reduction and hydroxylamine oxidation by copper-containing dissimilatory nitrite reductase (nirK) from the aerobic ammonia-oxidizing archaeon, Nitrososphaera viennensis
    Kobayashi S, Hira D, Yoshida K, Toyofuku M, Shida Y, Ogasawara W, Yamaguchi T, Araki N, Oshiki M
    Microbes Environ., 33, 4, 428, 434, Japanese Society of Microbial Ecology, 2018年10月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • 窒素を食べる微生物たち
    押木守
    生物工学会誌, 96, 7, 408, 2018年07月25日, [筆頭著者, 責任著者]
    日本語
  • Ureolytic prokaryotes in soil: community abundance and diversity
    Mamoru Oshiki, Mitsuru Araki, Yuga Hirakata, Masashi Hatamoto, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki
    Microbes Environ., 33, 2, 230, 233, 2018年07月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 不織布に塗布した海洋性Anammox細菌を用いた反応装置の立ち上げ方法の検討
    田中 孝国, フーレイチア, 田中 昭雄, 押木 守, 金田一 智規, 新田見 匡
    工業用水 = Journal of industrial water, 648, 648, 39, 43, 日本工業用水協会, 2018年05月, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Experimental evidence for in situ nitric oxide production in anaerobic ammonia-oxidizing bacterial granules
    Rathnayake, Rathnayake M. L. D., Oshiki, Mamoru, Ishii, Satoshi, Segawa, Takahiro, Satoh, Hisashi, Okabe, Satoshi
    Environ. Sci. Technol., 52, 10, 5744, 5752, 2018年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Microfluidic PCR amplification and MiSeq amplicon sequencing techniques for high-throughput detection and genotyping of human pathogenic RNA viruses in human feces, sewage, and oysters
    Mamoru Oshiki, Takayuki Miura, Shinobu Kazama, Takahiro Segawa, Satoshi Ishii, Masashi Hatamoto, Takashi Yamaguchi, Kengo Kubota, Akinori Iguchi, Tadashi Tagawa, Tsutomu Okubo, Shigeki Uemura, Hideki Harada, Naohiro Kobayashi, Nobuo Araki, Daisuke Sano
    Front. Microbiol., 9, 830, Frontiers Media S.A., 2018年04月27日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Nitrogen cycle evaluation (NiCE) chip for simultaneous analysis of multiple N cycle associated genes
    Mamoru Oshiki, Takahiro Segawa, Satoshi Ishii
    Appl. Environ. Microbiol., 84, 8, e02615-17, American Society for Microbiology, 2018年04月01日, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • エジプトの高校生を対象とした「水」に関する環境教育プログラムの開発と実践 (下水道協会誌論文集)
    大久保 努, 上村 繁樹, 井口 晃徳, 多川 正, 押木 守, 久保田 健吾, 荒木 信夫, 原田 秀樹, Tawfik Ahmed, 市村 禎二郎
    下水道協会誌 = Journal of Japan Sewage Works Association, 55, 665, 76, 82, 日本下水道協会, 2018年03月, [査読有り]
    日本語
  • 菌叢解析再訪 : 変遷と展望 (特集 環境分野に於ける菌叢解析 : 分子生物学が汚泥に光を当てる)
    伊藤 司, 金田一 智則, 押木 守, 岡部 聡
    EICA : journal of EICA : 環境システム計測制御学会誌, 22, 4, 21, 26, 環境システム計測制御学会, 2018年, [査読有り]
    日本語
  • 最初沈殿池+DHSシステムに付加する下水処理水の灌漑利用のための消毒システムの開発
    景政 柊蘭, 長町 晃宏, 井口 晃徳, 久保田 健吾, 高橋 優信, 原田秀樹, 押木守, 荒木信夫, 大久保努, 上村 繁樹, 多川 正
    土木学会論文集G, 74, 7, 333, 340, 公益社団法人 土木学会, 2018年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 水不足が深刻な乾燥地域開発途上国であるエジプトは,灌漑用水として下水処理水の再利用を推奨しているが,衛生学的な利用基準を満たしていない.最初沈殿池にDown-flow Hanging Sponge (DHS)を組み合わせた下水処理システム(初沈+DHSシステム)において,HRTを0.8~4.8時間の間変化させ,糞便性大腸菌群の低減を確認した結果,全てのHRTにおいてエジプトの灌漑用水基準(5×103 MPN/100mL)を達成することは困難であった.DHSの後段処理法として銅イオンによる殺菌処理を検討した結果,銅イオン濃度 2 mg/L,静置時間を2時間以上確保することでDHS処理水の衛生学的安全性を確保できると考えられた.また,銅イオンDHS処理水によるトマトの生長阻害及び葉への銅イオン蓄積は確認されなかった.
  • Microbial competition among anammox bacteria in nitrite-limited bioreactors
    Lei Zhang, Yuko Narita, Lin Gao, Muhammad Ali, Mamoru Oshiki, Satoshi Ishii, Satoshi Okabe
    Water Res., 125, 249, 258, 2017年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Genetic diversity of marine anaerobic ammonium-oxidizing bacteria as revealed by genomic and proteomic analyses of "Candidatus Scalindua japonica'
    Mamoru Oshiki, Keisuke Mizuto, Zen-ichiro Kimura, Tomonori Kindaichi, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    Environ. Microbiol. Rep., 9, 5, 550, 561, 2017年10月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Draft genome sequence of Thiohalobacter thiocyanaticus strain FOKN1, a neutrophilic halophile capable of thiocyanate degradation
    Mamoru Oshiki, Toshikazu Fukushima, Shuichi Kawano, Junichi Nakagawa
    Genome Announc., 5, 32, e00799-17, American Society for Microbiology, 2017年08月01日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Improvement of a phosphate ion-selective microsensor using bis(dibromophenylstannyl)methane as a carrier
    Hisashi Satoh, Yuji Miyazaki, Shou Taniuchi, Mamoru Oshiki, Rathnayake M, L. D. Rathnayake, Masahiro Takahashi, Satoshi Okabe
    Anal. Sci., 33, 7, 825, 830, 2017年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Maximum specific growth rate of anammox bacteria revisited
    Lei Zhang, Yuko Narita, Lin Gao, Muhammad Ali, Mamoru Oshiki, Satoshi Okabe
    Water Res., 116, 296, 303, 2017年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Removal of human pathogenic viruses in a down-flow hanging sponge (DHS) reactor treating municipal wastewater and health risks associated with utilization of the effluent for agricultural irrigation
    Naohiro Kobayashi, Mamoru Oshiki, Toshihiro Ito, Takahiro Segawa, Masashi Hatamoto, Tsuyoshi Kato, Takashi Yamaguchi, Kengo Kubota, Masanobu Takahashi, Akinori Iguchi, Tadashi Tagawa, Tsutomu Okubo, Shigeki Uemura, Hideki Harada, Toshiki Motoyama, Nobuo Araki, Daisuke Sano
    Water Res., 110, 389, 398, 2017年03月, [査読有り], [責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Eukaryotic community in UASB reactor treating domestic sewage based on 18S rRNA gene sequencing
    Y. Hirakata, M. Hatamoto, M. Oshiki, N. Araki, T. Yamaguchi
    Lecture Notes in Civil Engineering, 4, 218, 224, 2017年, [査読有り]
    英語, 論文集(書籍)内論文
  • Ecology and physiology of anaerobic ammonium oxidizing bacteria
    Mamoru Oshiki, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    Environ. Microbiol., 18, 9, 2784, 2796, 2016年09月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語
  • Hydroxylamine-dependent anaerobic ammonium oxidation (anammox) by "Candidatus Brocadia sinica"
    Mamoru Oshiki, Muhammad Ali, Kaori Shinyako-Hata, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    Environ. Microbiol., 18, 9, 3133, 3143, 2016年09月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of predation by protists on prokaryotic community function, structure, and diversity in anaerobic granular sludge
    Yuga Hirakata, Mamoru Oshiki, Kyohei Kuroda, Masashi Hatamoto, Kengo Kubota, Takashi Yamaguchi, Hideki Harada, Nobuo Araki
    Microbes Environ., 31, 3, 279, 287, 2016年09月, [査読有り], [責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 一次沈殿+DHSシステムによる衛生指標微生物の処理性能評価
    長町 晃宏, 井口 晃徳, 瀬戸 雄太, 久保田 健吾, 押木 守, 荒木 信夫, 大久保 努, 上村 繁樹, 高橋 優信, 原田 秀樹, 多川 正
    土木学会論文集G(環境), 72, 7, III_187, III_195, 公益社団法人 土木学会, 2016年, [査読有り]
    日本語, 活性汚泥法の代替下水処理技術として一次沈殿処理の後段処理にDown-flow Hanging Sponge (DHS)を組み合わせた低コスト・低エネルギー消費型下水処理システム(一次沈殿+DHSシステム)を考案し,1,000日以上に及ぶ連続通水実験を実施した.その結果,衛生指標微生物としての大腸菌群及び糞便性大腸菌群の対数除去率は,DHSのHRTが0.8時間の時にはそれぞれ1.45 log,1.88 logと低かった.この時のBOD,SSの除去率は80%以下で,硝化反応も見られなかった.しかしDHSのHRTを3.2時間とすることで,大腸菌群及び糞便性大腸菌群の対数除去率は,2.73 log,3.15 logを示し,BOD,SSの除去率もそれぞれ90%以上を達成した.同一下水を処理している活性汚泥法による大腸菌群及び糞便性大腸菌群の対数除去率がそれぞれ2.55 log,2.19 logであり,BOD,SS除去率もほぼ同等だった.以上より,一次沈殿+DHSシステムは,HRTを管理することで活性汚泥法とほぼ同等の衛生指標微生物除去性能を得ることができる.
  • 下水再生処理におけるヒト腸管系ウイルスの目標除去効率の算定法
    伊藤寿宏, 押木守, 小林直央, 加藤毅, 瀬川高弘, 幡本将史, 山口隆司, 原田秀樹, 北島正章, 岡部聡, 佐野大輔
    土木学会論文集 G(環境)(Web), 72, 7, III_305‐III_313(J‐STAGE), III_313, 公益社団法人 土木学会, 2016年, [査読有り]
    日本語, 本研究では、流入下水中のヒト腸管系ウイルス濃度分布、及びWHOが推奨する許容年間疾病負荷(10<sup>-6</sup> disability-adjusted life years per person per year)に基づいて、定量的微生物リスク評価(quantitative microbial risk assessment: QMRA)の手法を用いて下水再生水の利用用途ごとにウイルス除去効率の目標値を算出する手法を構築・提案する。代表的なヒト腸管系ウイルスとしてノロウイルスに着目し、流入下水中のノロウイルス濃度モニタリングデータを使用することで、6種類の下水再生水利用シナリオにおけるノロウイルスの下水再生水中許容濃度及び除去効率の目標値を試算した。本研究で提案した方法により算出したヒト腸管系ウイルス除去効率目標値を使用する際には、下水再生システム稼動後においても未処理下水中のヒト腸管系ウイルス濃度をモニタリングすることが求められる。また、用量反応モデル情報の更新と、下水再生利用が行われる地域の状況に基づいた曝露シナリオとパラメータの更新についても継続して取り組むことが重要である。
  • Draft genome sequence of an anaerobic ammonium-oxidizing bacterium, "Candidatus Brocadia sinica"
    Mamoru Oshiki, Kaori Shinyako-Hata, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    Genome Announc., 3, 2, e00267-15, American Society for Microbiology, 2016年, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • High-cell-density cultivation of Nitrosomonas europaea in a membrane bioreactor for performing protein purification and characterization studies
    Mamoru Oshiki, Ryota Takagi, Masashi Hatamoto, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki
    J. Gen. Appl. Microbiol., 62, 6, 330, 333, 2016年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of dissolved oxygen and pH on nitrous oxide production rates in autotrophic partial nitrification granules
    Rathnayake M, L, D. Rathnayake, Mamoru Oshiki, Satoshi Ishii, Takahiro Segawa, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    Bioresour. Technol., 197, 15, 22, 2015年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Identification and detection of prokaryotic symbionts in the ciliate Metopus from anaerobic granular sludge
    Yuga Hirakata, Mamoru Oshiki, Kyohei Kuroda, Masashi Hatamoto, Kengo Kubota, Takashi Yamaguchi, Hideki Harada, Nobuo Araki
    Microbes Environ., 30, 4, 335, 338, 2015年12月, [査読有り], [責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Rapid and successful start-up of anammox process by immobilizing the minimal quantity of biomass in PVA-SA gel beads
    Muhammad Ali, Mamoru Oshiki, Lashitha Rathnayake, Satoshi Ishii, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    Water Res., 79, 147, 157, 2015年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Physiological characterization of anaerobic ammonium oxidizing bacterium 'Candidatus Jettenia caeni'.
    Ali M, Oshiki M, Awata T, Isobe K, Kimura Z, Yoshikawa H, Hira D, Kindaichi T, Satoh H, Fujii T, Okabe S
    Environ. Microbiol., 17, 6, 2172, 2189, 2015年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 嫌気性アンモニア酸化(anammox)細菌の廃水処理への適用 (特集総説 極限生物たちが切り拓く未来の環境バイオテクノロジー)
    押木 守, 佐藤 久, 岡部 聡
    Journal of environmental biotechnology, 14, 1, 21, 29, 環境バイオテクノロジー学会, 2014年10月, [査読有り], [筆頭著者]
    日本語
  • Simple, rapid and effective preservation and reactivation of anaerobic ammonium oxidizing bacterium "Candidatus Brocadia sinica"
    Muhammad Ali, Mamoru Oshiki, Satoshi Okabe
    Water Res., 57, 215, 222, 2014年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Source identification of nitrous oxide on autotrophic partial nitrification in a granular sludge reactor
    R. M. L, D. Rathnayake, Y. Song, A. Tumendelger, M. Oshiki, S. Ishii, H. Satoh, S. Toyoda, N. Yoshida, S. Okabe
    Water Res., 47, 19, 7078, 7086, 2013年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Cultivation of planktonic anaerobic ammonium oxidation (anammox) bacteria using membrane bioreactor
    Oshiki, Mamoru, Awata, Takanori, Kindaichi, Tomonori, Satoh, Hisashi, Okabe, Satoshi
    Microbes Environ., 28, 4, 436, 443, 2013年12月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Nitrate-dependent ferrous iron oxidation by anaerobic ammonium oxidation (anammox) bacteria
    M. Oshiki, S. Ishii, K. Yoshida, N. Fujii, M. Ishiguro, Hisashi Satoh, S. Okabe
    Appl. Environ. Microbiol., 79, 13, 4087, 4093, 2013年07月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Physiological characterization of an anaerobic ammonium-oxidizing bacterium belonging to the "Candidatus Scalindua" group
    Takanori Awata, Mamoru Oshiki, Tomonori Kindaichi, Noriatsu Ozaki, Akiyoshi Ohashi, Satoshi Okabe
    Appl. Environ. Microbiol., 79, 13, 4145, 4148, 2013年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Microbial community composition of polyhydroxyalkanoate-accumulating organisms in full-scale wastewater treatment plants operated in fully aerobic mode
    Mamoru Oshiki, Motoharu Onuki, Hiroyasu Satoh, Takashi Mino
    Microbes Environ., 28, 1, 96, 104, 2013年03月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Revealing microbial community structures in large- and small-scale activated sludge systems by barcoded pyrosequencing of 16S rRNA gene
    Purnika Damindi Ranasinghe, Hiroyasu Satoh, Mamoru Oshiki, Kenshiro Oshima, Wataru Suda, Masahira Hattori, Takashi Mino
    Water Sci. Technol., 66, 10, 2155, 2161, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • N2O emission from a partial nitrification-anammox process and identification of a key biological process of N2O emission from anammox granules
    Satoshi Okabe, Mamoru Oshiki, Yoshitaka Takahashi, Hisashi Satoh
    Water Res., 45, 19, 6461, 6470, 2011年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Development of long-term stable partial nitrification and subsequent anammox process
    Satoshi Okabe, Mamoru Oshiki, Yoshitaka Takahashi, Hisashi Satoh
    Bioresour. Technol., 102, 13, 6801, 6807, 2011年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Physiological characteristics of the anaerobic ammonium-oxidizing bacterium "Candidatus Brocadia sinica"
    Mamoru Oshiki, Masaki Shimokawa, Naoki Fujii, Hisashi Satoh, Satoshi Okabe
    Microbiology, 157, 6, 1706, 1713, 2011年06月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 微生物の多様性―「遺伝子の多様性」/「細胞の多様性」から見た生物多様性 バイオフィルム
    押木守, 岡部聡
    生物の科学 遺伝, 65, 3, 48, 54, エヌ・ティー・エス, 2011年05月01日, [筆頭著者]
    日本語
  • Rapid quantification of polyhydroxyalkanoates (PHA) concentration in activated sludge with the fluorescent dye Nile blue A
    M. Oshiki, H. Satoh, T. Mino
    Water Sci. Technol., 64, 3, 747, 753, 2011年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • A great leap forward in microbial ecology
    Satoshi Okabe, Mamoru Oshiki, Yoichi Kamagata, Nobuyasu Yamaguchi, Masanori Toyofuku, Yutaka Yawata, Yosuke Tashiro, Nobuhiko Nomura, Hiroyuki Ohta, Moriya Ohkuma, Akira Hiraishi, Kiwamu Minamisawa
    Microbes Environ., 25, 4, 230, 240, 2010年12月, [査読有り]
    英語
  • Separation of PHA-accumulating cells in activated sludge based on differences in buoyant density
    Mamoru Oshiki, Motoharu Onuki, Hiroyasu Satoh, Takashi Mino
    J. Gen. Appl. Microbiol., 56, 2, 163, 167, 2010年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Acetate uptake by PHA-accumulating and non-PHA-accumulating organisms in activated sludge from an aerobic sequencing batch reactor fed with acetate
    M. Oshiki, H. Satoh, T. Mino
    Water Sci. Technol., 62, 1, 8, 14, 2010年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 活性汚泥プロセスにおける有機性一時貯蔵物質の蓄積
    押木 守, 佐藤 弘泰, 小貫 元治, 味埜 俊
    下水道協会誌, 46, 566, 126, 137, 日本下水道協会, 2009年12月15日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • 微生物の持つ有機物貯蔵能力を利用した省エネルギー型廃水処理法の提案               
    押木 守, 佐藤 弘泰, 味埜 俊
    用水と廃水, 51, 41, 49, 2009年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Occurrence of polyhydroxyalkanoate as temporal carbon storage material in activated sludge during the removal of organic pollutants
    Oshiki, M, Yang, Y, Onuki, M, Satoh, H, Peng, Y.-Z, Mino, T
    J. Water Environ. Technol, 6, 2, 77, 83, Japan Society on Water Environment, 2008年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌), The amounts of temporal carbon storage material, polyhydroxyalkanoate (PHA), were quantified in the course of wastewater treatment by different activated sludge reactors operated at Beijing University of Technology, Beijing, China. The studied reactors were five continuous ones and two sequencing batch ones. In all the reactors, PHA was detected, and its contents within activated sludge ranged between 0.2% and 3.2%. Soluble organic matters loaded to the reactors were mainly removed in the first anaerobic or microaerophilic tank and one fifth to all of removed soluble organic matters were tentatively stored as PHA in the studied reactors. It was concluded that not a small part of soluble organic matters in sewage is converted to PHA in the course of their removal by activated sludge.
  • PHA-accumulating microorganisms in full-scale wastewater treatment plants
    Mamoru Oshiki, Motoharu Onuki, Hiroyasu Satoh, Takashi Mino
    Water Sci. Technol., 58, 1, 13, 20, 2008年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 活性汚泥による酢酸摂取へのPHA蓄積細菌の寄与
    押木 守, 小貫 元治, 佐藤 弘泰, 味埜 俊
    環境工学研究論文集, 43, 195, 203, Japan Society of Civil Engineers, 2006年11月17日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), 実下水処理場の活性汚泥を用いたバッチ試験を異なる電子受容体存在下で実施し, 活性汚泥による酢酸摂取へPHA蓄積細菌が寄与した割合を評価した. その際にNile blue Aで検出される細菌をPHA蓄積細菌とみなし, 存在割合をNile blue AとDAPIの二重染色法により定量評価した. 酢酸摂取にNile blue A陽性細菌が寄与した割合は2~10割であり, 好気条件で培養した活性汚泥でNile blue A陽性細菌は全菌の1~2割を占めた. さらにFISH法により<I>Candidatus</I> "Accumulibacter phosphatis"と<I>Candidatus</I> "Competibacter phosphatis"の存在割合を定量評価し, これらの細菌がNile blue A陽性細菌の中で1~9割を占めることを明らかにした.
  • 溶存酸素濃度および基質のC/N比が脱窒素汚泥内のnirS mRNA転写量に及ぼす影響
    押木 守, 荒木 信夫, 竹林 賢, 長野 晃弘
    水環境学会誌, 28, 11, 683, 687, 公益社団法人 日本水環境学会, 2005年11月10日, [査読有り], [筆頭著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), The transcription level of the nitrite reductase gene of denitrifying bacteria in a lab-scale denitrifying reactor was investigated by real-time reverse transcription (RT)-PCR technique as an indicator of in-situ microbial activity. Two types of batch experiment were conducted to clarify the effects of dissolved oxygen (DO) and carbon/nitrogen (C/N) ratio on the relative nirS mRNA level in denitrifying sludge. The reverse transcription of total RNA with the primer, nirS 6R, specific for the nirS gene was suitable for the subsequent quantification of the nirS gene by real-time PCR. The presence of DO and a low C/N ratio in the medium resulted in a rapid decrease in the relative transcription level of nirS mRNA from 105 to 103 copies·ng-1 total RNA within four hours of the batch experiments. The relative transcription remained at the same level after nitrate concentration decreased to a level low enough to reduce denitrification rate. Although there was no relationship between the denitrification rate of the reactor and the relative transcription level of nirS mRNA in the batch experiments, a quick response of transcriptional induction of nirS mRNA corresponding to the changes in DO and C/N ratio was detected.
  • amoA mRNAの転写量に基づいたin-situにおけるアンモニア酸化活性の評価
    押木 守, 荒木 信夫, 山口 隆司, 山崎 慎一, 原田 秀樹
    環境工学研究論文集, 40, 63, 70, Japan Society of Civil Engineers, 2003年11月14日, [査読有り], [筆頭著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌), The relationship between ammonia-oxidizing activities and <I>amoA</I> mRNA (encoding ammonia monooxigenase) levels was investigated by batch experiments with nitrifying biofilms taken from a lab-scale bioreactor. RT-PCR technology was applied to determine copy numbers of <I>amoA</I> mRNA in total RNA extracted from the sludge sample. Ammonia oxidation rates and transcription levels of <I>amoA</I> mRNA were monitored throughout the experiment that ammonia was fed as the concentration rose abruptly up to 20 or 100 mg-N/L whenever ammonia was consumed completely. A large ammonia turnover rate occurred immediately after every ammonia shock load, although the <I>amoA</I> mRNA level was still low. The turnover rate gradually reduced with decreasing ammonia concentration, while the <I>amoA</I> mRNA level increased until several hours after every ammonia shock load. The tendency of the <I>amoA</I> mRNA transcription changed a decrease as ammonia concentration dropped as low as Km value of <I>Nitrosomonas</I>. The induction of <I>amoA</I> mRNA was detected under the presence of low ammonia less than 5 mg-N/L. However the <I>amoA</I> mRNA level was not correlated with the ammonia turnover rate in the range from 5 to 100mg-N/L. It was indicated that the <I>amoA</I> mRNA level in the nitrifying sludge was not directly connected to the <I>in-situ</I> activity of ammonia-oxidizing bacteria.

その他活動・業績

講演・口頭発表等

  • 微生物集団の機能解明に向けた統計的アプローチ:複雑系データ解析の新展開               
    押木 守, 福島 寿和, 川野 秀一, 中川 淳一
    日本分析化学会第74年会、口頭発表 C1104S、北海道大学工学部, 2025年09月24日
    2025年09月24日 - 2025年09月26日, [招待講演]
  • Transmission of antibiotic-resistance plasmids in activated sludge               
    Mamoru Oshiki, Kosuke Higuchi, Kiko Ohara, Satoshi Okabe
    The 10th International Water Industry Conference (IWIC2024), EXCO, Daegu, Korea, 2024年11月12日, 口頭発表(招待・特別)
    2024年11月12日 - 2024年11月15日, [招待講演]
  • 亜硝酸還元酵素による亜酸化窒素(N2O)の生成               
    押木 守, 小林 諒斗, 中屋 佑紀, 服部 祥平, 豊田 栄, 佐藤 久, 岡部 聡
    日本微生物生態学会 第36回大会 (11月27日〜11月30日、浜松アクトシティ) 3_31_S-a02 2023年11月, 2023年11月30日, 口頭発表(招待・特別)
    2023年11月28日 - 2023年11月30日, [招待講演]
  • 生物学的廃水処理プロセスにおける薬剤耐性プラスミドの動態               
    押木 守, 樋口 宏介, 小原 紀子, 岡部 聡
    日本微生物生態学会 第36回大会 (11月27日〜11月30日、浜松アクトシティ) 1_31_S-p05 2023年11月, 2023年11月28日, 口頭発表(招待・特別)
    2023年11月28日 - 2023年11月30日, [招待講演]
  • 下廃水処理に関わる 微生物群とその生理について               
    押木守
    生物工学会北日本支部シンポジウム, 2022年12月17日, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演]
  • Insights into the microbial ecology of nitrifying bacteria in marine recirculating trickling biofilter reactors               
    Mamoru Oshiki, Hirotoshi Netsu, Kyohei Kuroda, Takashi Narihiro, Naoki Fujii, Tomonori Kindaichi, Yoshiyuki Suzuki, Takashiro Watari, Masashi Hatamoto, Takashi Yamaguchi, Nobuo Araki, Satoshi Okabe
    12th Asian Symposium on Microbial Ecology, 2022年04月19日
    [招待講演]
  • 嫌気性アンモニウム酸化(anammox)細菌クロニクル; 未知の代謝を解明する               
    押木守
    第四回北関東磐越地区化学技術フォーラム, 2018年
    郡山地域職業訓練センター, [招待講演]
  • Candidatus Brocadia sinicaによる嫌気性アンモニウム酸化反応               
    Oshiki M
    The 8th Asian Symposium on Microbiology Ecology, 2016年
    台北, [招待講演]
  • 未知転じて既知となる: 嫌気性アンモニア酸化細菌の発見がもたらした衝撃               
    押木守
    48回GRL浜松セミナー, 2014年
    静岡大学, [招待講演]
  • 嫌気性アンモニウム酸化細菌による亜硝酸還元               
    押木守
    平成25年度日本水環境学会北海道支部学術講演会, 2013年
    北海道大学, [招待講演]
  • 嫌気性アンモニア酸化(Anammox)細菌の代謝多様性と廃水処理への応用               
    押木守
    第65回日本生物工学会大会, 2013年
    広島国際会議場, [招待講演]
  • 嫌気性アンモニア酸化(アナモックス)細菌のゲノム解析が明らかにする生理学的特性               
    押木守
    第15回水環境学会シンポジウム, 2012年
    佐賀大学, [招待講演], [国内会議]
  • 省エネ・創エネ型下水処理技術の提案               
    Oshiki M
    International Workshop on Water and Wastewater Treatment, 2009年
    台湾, [招待講演], [国際会議]
  • 活性汚泥による有機物除去へのPHA蓄積細菌の寄与               
    第11回水環境学会シンポジウム, 2008年
    関西大学, [招待講演]

所属学協会

  • 現在
    日本微生物生態学会               
  • 現在
    日本水環境学会               
  • 現在
    土木学会               
  • 現在
    日本生物工学会               
  • 現在
    日本農芸化学会               
  • 現在
    日本ゲノム微生物学会               

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 下廃水からの生物学的窒素除去に関する新たな経路の特定とその反応促進方法の開発
    科学研究費助成事業
    2025年04月01日 - 2028年03月31日
    荒木 信夫, 川上 周司, 多川 正, 押木 守, 渡利 高大
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 香川高等専門学校, 25K01359
  • 窒素固定のための生物ー非生物ハイブリッド光触媒系の創生
    科学研究費助成事業
    2025年04月01日 - 2028年03月31日
    王 謙, 押木 守
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 名古屋大学, 25K01581
  • 高温多湿な亜熱帯地域に適合するレトロフィット型高効率窒素除去プロセスの国際開発
    科学研究費助成事業
    2024年09月09日 - 2028年03月31日
    押木 守
    日本学術振興会, 国際共同研究加速基金(海外連携研究), 北海道大学, 24KK0196
  • 薬剤耐性遺伝子の伝達を可視化する蛍光レポーターアッセイ法の開発
    科学研究費助成事業
    2025年06月27日 - 2027年03月31日
    押木 守
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 25K22850
  • 嫌気性アンモニウム酸化細菌の代謝経路の解明と産業利用にむけた基盤創出
    科学研究費助成事業
    2023年04月 - 2027年03月
    押木 守
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 23K26807
  • 非持続的窒素循環を革新する新規生物電気化学的窒素変換技術の創出
    科学研究費助成事業
    2023年04月 - 2027年03月
    岡部 聡, 押木 守
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 研究分担者, 23H00192
  • 閉鎖循環式陸上養殖における海洋性アナモックス細菌による革新的窒素除去
    科学研究費助成事業
    2020年10月27日 - 2024年03月31日
    金田一 智規, MOJIRI AMIN, 押木 守, 粟田 貴宣
    本研究は、閉鎖循環式陸上養殖の普及・安定化・低コスト化の上で課題であった窒素排水処理を克服するために、塩分環境下で活性のある海洋性アナモックス細菌を用いた排水処理プロセスを導入した次世代型陸上養殖システムをスウェーデン養殖研究センター(ヨーテボリ大学)と共同で開発することである。具体的には、(1)海洋性アナモックス細菌の大量培養方法の確立、(2)前処理として部分硝化を組み込んだアナモックスリアクターの開発、(3)閉鎖循環式陸上養殖の循環海水を対象とした窒素排水処理の最適化と検証を行う。
    2021年度もコロナ禍により海外渡航が難しいため、ヨーテボリ大学とメールによる複数回の実験計画の打ち合わせ、およびWeb会議によるミーティングを行った。さらに日本国内の研究分担者とはメールを中心に一部対面での実験打ち合わせを行った。
    2021年度は、海洋性アナモックス細菌の培地成分として添加している微量金属元素に着目し、それらの種類および濃度を変えて培養を行い、海洋性アナモックス細菌の活性に及ぼす影響を検討した。まず人工海水として用いているシーライフ中に含まれる微量金属元素の濃度をICP-MSによって明らかにした。その後、シーライフ中の微量金属元素のみで海洋性アナモックス細菌の活性が低下するかどうかを検討した。その際、微量金属元素ができるだけ含まれない海水を作製するために高純度試薬を用いて海水を合成した実験系も構築し、シーライフに微量金属元素を添加した対照系と3つの実験系を比較した。その結果、いずれの実験系においても海洋性アナモックス細菌の活性に差は見られなかった。また、16S rRNA遺伝子に基づく細菌叢解析を行った結果、海洋性アナモックス細菌の構成比は変化しないことがわかった。
    日本学術振興会, 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B)), 広島大学, 20KK0244
  • 好気性脱窒反応を促進した下水処理場エアレーションタンク単槽での窒素除去技術の開発
    科学研究費助成事業
    2020年04月01日 - 2024年03月31日
    荒木 信夫, 川上 周司, 青木 仁孝, 押木 守, 渡利 高大
    好気性脱窒能力を有する活性汚泥微生物群の多様性を明らかにするため、実都市下水処理を行っている標準活性汚泥処理装置のエアレーションタンクから活性汚泥を採取し、NO3-N(濃度:約30 mg-N/L)を含む培地にてバッチ式の集積培養を繰り返し行った。最終的に得られた集積培養系による12時間の培養期間における全窒素(TN)除去率は約2割、NO3-N除去率は約5割であった。この結果から、培地に含まれるNO3-N(濃度:約30 mg-N/L)の一部は、好気性脱窒反応によって除去されている可能性が示唆された。また、既知の好気性脱窒能を有すると報告されているAcinetobacter属やComamonas属の細菌が本実験で得られた集積培養系においても好気性脱窒反応を担っている可能性が、16S rRNA遺伝子を標的としたアンプリコンシーケンス解析により示された。
    活性汚泥内での原位置(in-situ)での好気性脱窒反応の速度を評価する手法として、15N標識硝酸(15NO3)を用いて15N標識窒素ガス(15-15N2)の生成速度を評価し、好気性脱窒速度を測定する方法を開発した。本年度は好気性脱窒細菌として知られているParacoccus属細菌を用いて、本手法の検証を行なった。その結果、試験に供したParacoccus属細菌が好気条件下で15N標識硝酸から生成した窒素ガス(30N2ガス)を生成すること、また、好気性脱窒活性がDO濃度に強い影響をうけることを明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 20H02290
  • 嫌気的硫黄酸化と電子伝達を活性化した生物学的水処理技術の構築
    科学研究費助成事業
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    山口 隆司, 幡本 将史, 押木 守, 渡利 高大
    開発する水処理システムは、システム前段装置として途上国で普及している上昇流嫌気性汚泥床(UASB)、後段装置として申請者らが開発を進めてきた下降流懸架式スポンジ型好気性反応槽(DHS)を組み合わせた構成である。システムの有機物(BOD)分解者としては、メタン生成古細菌、脱窒素細菌、BOD酸化菌に加えて、硫黄酸化還元サイクルの微生物も積極的に活用することとしている。システム前段UASBは、下水を押出流れで供給する形式とし、内部に直接異種間電子伝達促進ゲル担体を投入する。後段DHSは,スポンジ担体利用散水型装置であり、BOD酸化と硝化を図る。硫黄サイクル微生物によるBOD除去は、特に、低温時に有用となる。本システムを通年連続運転し、黄サイクル微生物によるBOD除去および直接異種間電子伝達促進ゲル担体の制御方法を確立していくものである。特に、保持微生物の評価のための研究として下記を進めた。
    ◎ 嫌気的硫黄酸化について高活性な微生物を培養するため連続式培養装置運転。
    ◎ 嫌気的硫黄酸化の発現汚泥を対象に次世代シーケンサーを用いた網羅的解析。
    ◎ 可視化に成功した嫌気的硫黄酸化微生物の候補は、シングルセルゲノム解析により遺伝子レベルでの機能解明を行ための準備。
    当該年度は、未知な事象である「嫌気的硫黄酸化」に関する電子伝達に関わる反応メカニズムの解明と、低温条件下での嫌気的硫黄酸化還元の制御に関する知見収集が大幅に進む実績を得た。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 長岡技術科学大学, 20H00641
  • 新規好気性アンモニア酸化反応の分子メカニズム解明に向けた触媒分子の分離と機能解明               
    日本学術振興会科学研究費補助金 基盤研究C
    2019年04月 - 2022年03月
    押木守
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • ゲノムマイニングおよび培養試験から存在が見いだされた新規な亜硝酸還元酵素の正体と機能をつきとめる               
    2018年04月 - 2020年03月
    押木守
    公益財団法人発酵研究所一般研究助成, 研究代表者, 競争的資金
  • 水処理微生物のバイオインフォマティクス               
    2016年07月 - 2019年06月
    福島寿和
    日本製鉄株式会社(旧 新日鐵住金株式会社)・電気通信大学, 競争的資金
  • 分子・物質合成プラットフォーム利用促進事業: 嫌気性アンモニウム酸化(anammox)細菌におけるヒドラジンN2H4分子の細胞イメージング               
    2018年04月 - 2019年03月
    押木守
    千歳科学技術大学, 研究代表者, 競争的資金
  • 窒素循環に新たな1ページを加える第三の窒素ガス生成経路を担う微生物群の同定               
    日本学術振興会科学研究費補助金 若手(B)
    2017年04月 - 2019年03月
    押木守
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • エネルギー資源を生み出す排水処理技術の開発:液体燃料ヒドラジンN2H4の生産               
    2017年09月 - 2018年03月
    押木守
    公益財団法人インテリジェント・コスモス学術振興財団, 研究代表者, 競争的資金
  • ヒドラジンをエネルギーとして生産する新規な窒素含有排水処理法の開発               
    第一回イムラ・ジャパン賞
    2017年04月 - 2018年03月
    押木守
    イムラ・ジャパン株式会社, 研究代表者, 競争的資金
  • 膜分離技術を利用した脱塩素呼吸Dehalococcoides属細菌の高密度培養による超高速有機塩素嫌気分解リアクターの構築               
    育英奨学会研究助成金
    2016年04月 - 2017年03月
    押木守
    公益財団法人ユニオンツール, 研究代表者, 競争的資金
  • ナノ流路集積デバイスを用いた病原性微生物・ウイルスの迅速定量               
    2015年04月 - 2016年03月
    押木守
    公益財団法人 内田エネルギー科学振興財団, 研究代表者, 競争的資金
  • 超省エネ都市下水処理の安定性の強化にむけた嫌気性原生動物データベース(PD2)の整備               
    2015年04月 - 2016年03月
    押木守
    公益財団法人 前田記念工学振興財団, 研究代表者, 競争的資金
  • ナノ流路デバイスを用いた病原性微生物の迅速検査技術の開発               
    研究プロジェクト経費若手研究
    2015年04月 - 2016年03月
    押木守
    独立行政法人国立高等専門学校機構, 研究代表者, 競争的資金
  • 鉄還元型嫌気性アンモニア酸化プロセスによる超省エネルギーかつ省コストな窒素除去技術の創出               
    若手研究助成
    2014年04月 - 2016年03月
    押木守
    公益財団法人鉄鋼環境基金, 研究代表者, 競争的資金
  • 都市下水処理UASB内への嫌気性原生動物の高濃度培養技術の開発               
    日本学術振興会科学研究費補助金 基盤研究(B)
    2013年04月 - 2016年03月
    荒木信夫
    日本学術振興会, 競争的資金
  • 超省エネルギー型下水処理プロセスにおける病原性微生物の動態               
    2014年10月 - 2015年03月
    押木守
    高専−長岡技科大共同研究助成, 研究代表者, 競争的資金
  • 水田土壌由来N2Oガスの生成経路および生成細菌の同定               
    2014年07月 - 2015年03月
    押木守
    公益財団法人山口育英奨学会, 研究代表者, 競争的資金
  • アンモニア酸化細菌による亜酸化窒素(N2O)生成機構の解明               
    育英奨学会研究助成金
    2014年04月 - 2015年03月
    押木守
    公益財団法人ユニオンツール, 研究代表者, 競争的資金
  • メタボローム解析に基づくANAMMOXプロセスの高効率・安定化技術の創出               
    日本学術振興会科学研究費補助金 特別研究員奨励費
    2011年04月 - 2013年03月
    押木守
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • 有機物の一時貯蔵によって減少する脱窒量の把握とその改善に向けた検討               
    日本学術振興会科学研究費補助金 研究活動スタート支援
    2009年04月 - 2011年03月
    押木守
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • 活性汚泥におけるPHA蓄積細菌群集の分子生物学的手法による解析               
    日本学術振興会科学研究費補助金 特別研究員奨励費
    2007年04月 - 2008年03月
    押木守
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金

産業財産権

  • 微生物群の特定方法               
    特許権, 福島寿和, 中川淳一, 加藤敏朗, 川野秀一, 押木守, 日本製鉄株式会社
    特願特願2019-105590, 2019年06月05日
    特開2020-036579, 2020年03月12日
    特許7299485, 2023年06月20日
  • 遺伝子又は該遺伝子産物の定量方法及びモニタリング方法               
    特許権, 福島寿和, 中川淳一, 押木守, 川野秀一, 日本製鉄株式会社
    特願特願2020-100233, 2020年06月09日
    特許特開2021-193883, 2021年12月27日

社会貢献活動

  • 日本酒醸造法に関する新規な醸造技術の提案               
    2018年11月17日 - 2018年11月17日
    助言・指導, 運営参加・支援
    セミナー・ワークショップ
    発酵を科学するアイディアコンテスト
    第二回 発酵を科学するアイディアコンテスト

メディア報道

  • 廃棄物処理に関する啓蒙活動               
    2018年10月01日
    ケーブル4K
    テレビ番組 テクノ探検隊「都市金山を掘り起こせ ~不要になった基盤から金を回収~」
    [テレビ・ラジオ番組]