広島国際学院大学教授・佐々木健のバイオ放射能研究所では、世界初・放射能除染を可能にする光合成細菌の実用化に成功!
佐々木健技術士による実用化されている業績と技術開発のご紹介。

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佐々木健技術士による主な実用化されている業績、技術開発


(1) 光合成細菌による、5−アミノレブリン酸大量培養技術の開発

 現在、農業用成長促進剤、抗がん剤、がん検出薬、化粧品など多方面で利用されている5−アミノレブリン酸(ALAちゃん)は、光合成細菌を用いることで、 広島電機大学佐々木研究室主導で広島大学永井史郎研究室のご指導をえて、世界で初めてバイオ技術での実用的大量生産に成功したものである (1986年)。

・Production of 5-amionolevukinic acid by photosynthetic bacteria, Sasaki, K., Morii, Y., Nishizawa Y., Nagai, S., J. Ferment. Technol., 65, 511-515(1987)
・Influence of iron on the extracellular 5-aminolevulinic acid by a photosynthetic bacterium, Rhodobacter sphaeroides、Sasaki, K., Ikeda, S., Konishi, T., Nishizawa, Y., Hayashi, M., J. Ferment. Technol., 68, 380-383 (1989)

 その後、1988年頃より、コスモ石油がこのALA大量生産技術に興味をもち、共同研究申し入れにより共同研究を開始した。 コスモ石油が目指したのは主に好気暗培養によるALAの工業的生産技術開発であった。 同時期、広島国際学院大学では、レブリン酸を逐次添加、pH調整を行う新規培養技術により、豚の糞尿廃棄物から実用的にALAを生産する技術を開発した。 当時ALAは安全な除草剤としての使用が推奨されていたので、合成培地によるALA大量生産技術を応用して、 豚糞尿から安全な除草剤を実用的に製造する世界初の画期的なバイオ生産技術であった。(1990)。 この技術は光合成条件であるが簡便に誰でも小規模にALA生産ができる実用的なもので、開発途上国でも利用できる低コスト、汎用技術であった。

・Production of a herbicide, 5-aminolevulinic acid by Rhodobacter sphaeroides using the effluent of swine waste from anaerobic digester, Sasaki, K., Tanaka, T., Nishizawa, Y., Hayashi, M., Apply. Microbiol. Biotechnol., 32, 727-731 (1990)

 これらのALA大量生産は、光合成条件下の培養であり、光を必要とする工業的大量培養には適さないので、 コスモ石油との共同研究による好気暗条件での培養を行い、少量のALA生産に成功した(1989)。 レブリン酸を逐次添加しpHを細かく調整して大量生産に導く広島電機大学方式の基本技術は継承された

・Formation of 5-aminolevulinic acid under aerobic/dark condition by a mutant of Rhodobacter sphaeroides, Tanaka, T., Watanabe, K., Hotta, Y., Lin, D., Sasaki, K., Biotechnol. Lett., 13, 589-594 (1991)

その後, 主にコスモ石油が変異株を多量に育種、開発して、好気暗条件での培養技術改良を重ね、ずいぶん苦労をして現在のALA生産技術が完成された。 また、農業用への利用や、医療への利用はコスモ石油が行って実用化され、現在の広く販売されるALA製品に至ったものである。 この変異株作成、用途開発には佐々木研究室は関与していない。 佐々木研究室で開発した基本の大量生産技術を改良してコスモ石油が工業的生産化に結び付けたもので、 ALA生産技術を最初からコスモ石油研究者が着想し開発したという一部マスコミ報道は誤りである。上に掲げた発表論文(研究者名、発表年)リストを見れば自明のことである。

 199年度9月、日本生物工学会技術賞受賞, (上山、堀田、田中、西川、佐々木)

・光合成細菌変異株による5−アミノレブリン酸の工業的生産、上山宏輝、堀田康司、田中徹、佐々木健、生物工学、78, 48-55 (2000)

・Biosynthesis, biotechnological production and application of 5-aminolevulinic acid, Sasaki, K., Watanabe, M., Tanaka, T., Tanaka, T., Apply. Microbiol., Biotechnolo., 58, 23-29 (2002)
・Application of photosynthetic bacteria for medical field, Sasaki, K., Watanabe, M., Suda, Y., Ishizaka, A., Noparatnaraporn, N., J. Biosci., Bioeng., 100, 481-488 (2005)

現在、ALAは、コスモ石油とアラプロモ(株)により生産され、世界中で販売され、利用されている。

(2) 光合成細菌による放射性セシウム、ストロンチウムの除去、回収

我々は10年以上も前より、放射能除去の研究に取り組んできた。イラン・イラク戦争、湾岸戦争で大量に使用された劣化ウラン弾による地下水の放射能汚染を、何とか我々のバイオ技術で取り除けないかと当時考えたからである。我々の保有している光合成細菌のある株(SSI株)は、カドミウム、水銀、クロム、ヒ素など有害重金属を吸着除去できることを研究で明らかにしていたからで、これを、放射性物質(ウラン、ストロンチウム、コバルト、セシウム)除去に応用し、固定化光合成細菌を用いることで、好気条件化、2日でウランをほぼ100%、そのほかの放射性核種を約50%除去できることを明らかにした。光合成細菌野固定化技術をも含め、除去、回収技術を確立した。 しかし、当時、わが国では放射の漏れはないので不要な技術と見向きもされなかった。
しかし、福島第一原子力発電所の事故以来、急にマスコミから注目が集まった。
我々の研究を以前より注目していた、大田鋼管(株)からの共同研究申し入れもあり、我々も実用化試験を再開した。広島国際学院大学での1トンタンクによるセシウム、ストロンチウム除去回収実証試験をへて、大田鋼管との共同研究での福島での放射能セシウム除染活動を2011年に2回行い、大きな成果を得た。光合成細菌による実用的除染に成功した。現在、この技術をより、低いコスト、簡便な技術に改良し、福島地域で応用すべく、改良研究を進めている。

・Metals related to radionuclides and heavy metals using photosynthetic bacteria immobilized recovery type porous ceramic, Sasaki, K., Hara, C., Takeno, K., Okuhata, H., Miyasaka, H., Jpn J. Wat. Treat. Boil., 46, 119-127 (2010)
・Practical removal of radioactivity from sediment mud in a swimming pool in Fukushima, Japan by immobilized photosynthetic bacteria, Sasaki, K., Morikawa, H., Kishibe, T., Mikami, A., Harada, T., Ohta, M., Bioscxi. Biotechnol.,Biochem.,76, 859-862 (2012)
・Practical removal of radioactivity from soil in Fukushima using immobilized photosynthetic bacteria combined with anaerobic digestion and lactic acid fermentation as pre-treatment, Sasaki, K., Morikawa, H., Kishibe, T., Mikami, A., Harada, T., Ohta, M., Bioscxi. Biotechnol.,Biochem.,76, 1809-1814 (2012)
・Simultaneous removal of cesium and strontium using a photosynthetic bacterium, Rhodobacter sphaeroides SSI immobilized on porous ceramic made from waste glass, Sasaki, K., Morikawa, H., Kishibe, T., Takeno, K., Mikami, A., Harada, T., Ohta, H., Adv. Biosci. Biotechmol., in press

 放射能除染に関して注意すべきは、光合成細菌全てが放射能除去活性があるわけではない。多くの光合成細菌には放射能除去活性はほとんどない。我々のSSI株での実績を無断転用して、放射能除去ができる光合成細菌混合物として宣伝しているむきもネット等で見受けられるが、我々は関与していない。科学的データの添付のないものは誤りとみてよい。我々の光合成細菌(SSI株)を用いても、いろいろ工夫しないと、放射能除去は容易ではなく、光合成細菌取り扱いの高度な熟練技術を必要とするものである。上に掲げた我々の学術論文を参照すべきである。 また、光合成細菌混合と言っているEM菌は、通常販売されている製品からは、光合成細菌は検出されないので[我々の研究]、放射能除去活性があるとは考えられない。科学的データでも添付があれば別であるが、対照実験のない非科学的データは受け入れられないのが常識である。雨に流され放射能が低下しているだけの場合も経験している。
また、微生物の活性で、放射性セシウムがバリウムに変わるということは科学的にはあり得ないし、放射性セシウムのβ線で光合成細菌の増殖が促進されるということも科学的にあり得ないので、注意が必要である。除染技術に関しては、現在、玉石混合状態であるので、第一に科学的データ提示のあるものを信用するようにすることが重要である。

(3)名水判定システムの開発

 名水と呼ばれる水には、飲んでおいしい名水やお酒に良い名水、食品製造への名水等、様々な用途に応じた名水がある。
今でもそうであるが、これらは同一に取り扱われ、水の成分の違いによる製品特性の差異はあまり論議されずに、比較的無頓着に水が使われている。 我々は水に含まれる成分の違いと、おいしさやお酒によいという特性の統計解析により、飲んでおいしい名水や、お酒の良い名水を判定できるシステムを佐々木研究室で開発した。

 この判定システムは、佐々木健が社長を兼任するベンチャー会社、(有)名水バイオ研究所により実用化され、名水判定に実際に活用されている。
特に技術士として、名水判定証明書を発行し、この評価証書(お墨付き)を掲げて、食品、お菓子、日本酒のセールスすることで付加価値が高まり、売れ行き増大など多くの好評を得ている。
現在でも引き合いは多い。天然水しこうが食品業界で見高まっているからである。
最近では、錦鯉やメダカの飼育名水等の分野の名水判定も可能になっている。
また、住宅、マンションでの名水管理、また、名水のタンク販売等にこのシステムは広く利用されている。

・広島近郊の名水の水質とパーソナルコンピューターによる名水判定、佐々木健、岩原正人、大槻和男、丸山誠、鈴木光次郎、用水と廃水、31, 804-811 (1989)
・水質化学成分と官能検査によるおいしさとの相関、佐々木健、岩永千尋、渡辺昌規、鈴木光次郎、浜岡尊、近藤進、日本農芸化学会誌、70, 1103-1116 (1996)
・ファジイ理論を適用したおいしい水の判定、岩永千尋、佐々木健、日本水環境学会誌、19, 209-219 (1996)
・ファジイ理論および重回帰分析による名水の判定、岩永千尋、佐々木健、日本ファジイ学会誌、9, 373-383 (1997)
・パソコンによる名水判定と醤油醸造における水質、古林万木夫、辻安信、谷口茂、佐々木健、日本醤油研究所雑誌、23, 71-75 (1997)
・おいしい水センサの開発、佐々木健、浜岡尊、電気学会論文集E、117-E, 302-305 (1997)
・名水の化学成分と水質評価、佐々木健、BIOINDUSTRY, 14, 44-53 (1997)
・名水と水質評価、佐々木健、岩永千尋、日本醸造協会誌、92, 698-708 (1997)
・醸造用水質判定バイオセンサーシステムの開発、佐々木健、岩永千尋、竹野健次、浜岡尊、土屋義信、生物工学会誌、76, 51-57 (1998)
・美しい錦鯉を育てる養鯉池水の水質、佐々木健、竹野健次、渡辺昌規、永富壽、水処理技術、43, 117-123 (2002)
・名水が興す地場産業、佐々木健、バイオサイエンスとインダストリー、63, 48-49 (2005)
・名水とは――名水判定の実際――、佐々木健、竹野健次、保光義文、水処理技術、47, 269-278 (2006)
・底生動物による名水といわれる水の評価、佐々木健、天川卓也、竹野健次、保光義文、環境技術、38, 727-734 (2009)

(4)  光合成細菌による油含有廃水の処理

 光合成細菌による排水処理は広く食品工業排水処理に実用化されているが、油を多く含む排水の処理には適していない。
我々は45度C以上の高温でもよく増殖し、食用油分を高速で分解し、CODをよく低下する光合成細菌(S株、NAT株)の繰り返し育種により分離に成功した。 この菌をブドウの房状のビーズ(アルギン酸使用)に固定化する技術を開発し、グリストラップや浄化槽の貯留槽に設置し、 排水のCODやBODをよく低下させる簡便な浄化システムを実用化した。
この技術は小規模な排水処理システムに適しており、 脱臭効果も高い(脱臭性光合成細菌も混合固定化)ので、徐々にではあるが、レストランの浄化槽や、食品工業排水処理に普及しつつある。
佐々木健が社長のベンチャー会社、(有)名水バイオ研究所で技術相談と販売をしている。

・Treatment of oil-containinng sewage wastewater using immobilized photosynthetic bacteria, Takeno K., Yamaoka, Y., Sasaki, K., World J. Microbiol. Biotechnol., 21, 1385-1391 (2005)
・Oil degradation using a photosynthetic bacterium, Rhodobacter sphaeroides S, Yamaoka, Y., Takeno, K., Noparatnaraporn, N., Sasaki, K., Jpn J. Wat. Treat. Biol., 44, 29-39 (2008)
・Isolation of a thermotolerant photosynthetic bacterium, Rhodobacter sphaeroides strain NAT and its ability of oil and chemical oxygen demand removal at high temperature, Yamaoka, Y., Takano, K., Shinkawa, N., Sasaki, K., Biosci. Biotechnol. Biochem., 72, 1601-1603 (2008)

 その他、技術士(総合技術監理、生物工学部門)として、活性汚泥法、メタン発酵法を含めた様々な排水処理、環境浄化、衛生管理、食品製造等の多方面のコンサルタント、名水のデザイン利用に応じている。


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