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地域産業(土木&林業)に貢献したい!
防腐薬剤を使わずに,木製土木構造物(遊具・遊歩道・看板など)
の腐朽を防ぐニーズが寄せられた.
研究背景
化学物質過敏症&シックハウス
健康ブーム(脱ケミカル
ブーム)
3
木製土木構造物
固定化トリコデルマ=トリコデルマ+担持材料
《 防腐剤に頼らない木材利用を目指す 》
バイオロジカル・コントロールの利用!
木材腐朽の遅延が狙い!
具体的には・・・
接地箇所に,固定化トリコデルマを木材腐朽菌のバリアとして設置する.
研 究 目 的
5
菌寄生菌Trichoderma spp.(カビの仲間)の活動とは?
10μm
①キノコやカビをいじめる抗生物質を
生産する!
②キノコやカビを殺す揮発性物質
を生産する!③キノコやカビの菌糸に侵
入して中身を食べる!
6
トリコデルマANCT-05001
05
1015
2025
3035
40
1 3 5 7 9 11pH
コロ
ニー
半径
(m
m)
25℃培養2日経過
担 持 材 料240℃程度で熱処理した木材粉砕物(市販品)を使用.
そのpHは酸性であり,トリコデルマの好適pHと一致.
担持材料 木 炭
4.3 9.2
8
供 試 菌 株
☆ トリコデルマ供試菌株
ANCT-05013
(攻撃性の高い菌株:59菌株より選抜)
☆ 木材腐朽菌株 (JIS K 1571指定菌ほか)
オオウズラタケ FFPRI 0507(MAFF 420001)
カワラタケ FFPRI 1030(NBRC 30340)
野生担子菌(4菌株)
ANCT-08036,同09001,同09002,同09003
9
木材腐朽菌
腐朽遅延性能の評価方法
シラカンバ木片を木材腐朽菌の菌叢上に載せる.
木片と木材腐朽菌の上を固定化トリコデルマで覆う.
《JIS K 1571を流用》
固定化トリコデルマ
温度25℃で12週間培養し,木片の重量減少率を測定する. 200ml ビン
3本/ビン
11
固定化トリコデルマ(ANCT-05013)の木材腐朽遅延性能(25℃・12週間曝露)
木片の重量減少率 (%)
オオウズラタケ カワラタケ
Control 試験区 76.6±0.78 ※ 71.7±2.14
固定化トリコデルマ 3.3±0.99 15.8±9.97
※平均±標準偏差(木片の供試数:12)
12
固定化トリコデルマ(ANCT-05013)の野生担子菌に対する木材腐朽遅延性能
※平均±標準偏差(木片の供試数:12)
25℃・8週間曝露 25℃・12週間曝露
ANCT-08036 同-09003 同-09001 同-09002
Control 試験区 85.6±10.08※ 85.7±13.37 19.7±23.2 4.8±12.45
固定化トリコデルマ 1.5±0.80 3.4±0.97 1.8±0.55 0.9±0.48
13
菌体再生状況の観察
温度耐性試験方法
経時的に
サンプリングし,PDA平板培地に
接種,培養(25℃・10日間)
36℃,40℃, マイナス20℃
200 ml 培養ビン
固定化トリコデルマ(ANCT-05013)
15
寒冷耐性試験の結果
100日間を超えて菌体再生がみられた.
(経時的サンプリング最長日数:117日)
ー20 ℃
ー20&5℃各7日間サイクル
10サイクルの凍結・融解後にも菌体再生がみられた.
18
従来技術とその問題点
以上に解説した固定化トリコデルマによる木材の腐朽遅延技術には,避けることのできない要解決課題がある.
すなわち,
「カワラタケに対する腐朽遅延性能の改善」である!
具体的には,25℃・12週間曝露木片の重量減少率を5%程度以下に改善する技術的改良が必要である.
従来技術でのデータは,15.8%である.
19
新技術の特徴・従来技術との比較
• 従来技術の問題点である,カワラタケに対する腐朽遅延性能を改良することに成功した.
• 固定化トリコデルマの担持材料として,従来はトリコデルマ属菌が好む酸性のもの(pH=4.3)を
用いた.しかし逆転の発想で,一般的な木炭・同粉砕物(pH=9.2)にも定着可能なトリコデルマ
属菌を用いることで,従来技術の問題点を解決することが可能となった.
• 25℃・12週間曝露木片の重量減少率が,16%から6%に改善された.
20
想定される用途
• 本技術の特徴(脱ケミカル技術)を活かすには,子どもたちが利用する公園の整備や公立公園などにおいて,木製構造物(遊具,遊歩道,柵,看板など)の接地箇所の腐朽対策に用いることで,安心・安全と環境負荷の低さをアピールすることができる。
• 上述途以外に,例えばブドウ畑における木製支柱の接地箇所の腐朽対策に用いることで,より安心イメージの高いワイン造りに寄与できる。
21
実用化に向けた課題
• 現在では,実験室規模で取得可能なデータをほぼ揃えた段階である.今後,フィールドにおける固定化トリコデルマの性能を確認する。
• 高専単独で実証的なフィールド試験を行なうことは,難しいと考えている.共同研究のパートナー(企業など)を求める。
地中
地面
土壌
接地箇所B
1
20木製土木資材
20
地中
地面
土壌
接地箇所B
接地箇所B
1
20木製土木資材
20
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企業への期待
• 木製土木構造物における接地箇所の腐朽遅延のみに限定した木材保存技術であり,その市場性の大きさよりも,特定ニーズへの対応技術であることに注目して欲しい.
• 木製土木資材と木材保存技術に関心を有する企業/公設研究機関などとのコラボレーショ
ンを目指す出会いを期待したい.
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本技術に関する知的財産権
• 発明の名称:
固定化トリコデルマの製造方法
および木材保存方法
• 出願番号 : 特願2010-244604 (H22.10.29出願)
• 出願人 : (独)国立高等専門学校機構
• 発明者 : 富樫 巌(旭川高専)