前田 憲成 (マエダ トシナリ)

MAEDA Toshinari

写真a

職名

准教授

研究室住所

福岡県北九州市若松区ひびきの2-4

研究分野・キーワード

微生物機能、バイオエネルギー、微生物間コミュニケーション、環境修復・適応

メールアドレス

メールアドレス

ホームページ

http://www.life.kyutech.ac.jp/~toshi.maeda

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 2001年03月   九州工業大学   工学部   物質工学科   卒業   日本国

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 2006年03月  九州工業大学  大学院生命体工学研究科  生体機能専攻  博士課程・博士後期課程  修了  日本国

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 九州工業大学 -  工学(博士)  2006年03月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2014年04月
    -
    継続中

    九州工業大学   大学院生命体工学研究科   生体機能応用工学専攻   准教授  

  • 2011年10月
    -
    2014年03月

    九州工業大学   大学院生命体工学研究科   生体機能専攻   准教授  

  • 2007年10月
    -
    2011年09月

    九州工業大学   大学院生命体工学研究科   助教  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2006年04月
    -
    2007年09月

    テキサスA&M大学工学部化学工学科   博士研究員   アメリカ合衆国

所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 2016年09月
    -
    継続中
     

    日本農芸化学会  日本国

  • 2008年04月
    -
    継続中
     

    日本生物工学会  日本国

  • 2008年04月
    -
    継続中
     

    日本水環境学会  日本国

  • 2008年04月
    -
    継続中
     

    環境バイオテクノロジー学会  日本国

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 生物機能・バイオプロセス

  • 環境技術・環境負荷低減

  • 応用生物化学

  • 応用微生物学

  • 応用生物化学

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • デロビブリオ細菌の細菌寄生の解明と工学応用

    デロビブリオ細菌、細菌寄生性、溶菌  

    研究期間: 2011年04月  -  継続中

  • 微生物間コミュニケーションの解明と工学利用

    クオラムセンシング、クオラムクエンチング、代謝  

    研究期間: 2011年04月  -  継続中

  • 微生物機能を活用した口腔内環境修復技術の開発

    歯周病原菌、抑制菌、溶菌活性、増殖阻害  

    研究期間: 2009年04月  -  継続中

  • 微生物機能を活用したバイオエネルギー生産

    水素ガス、メタンガス、代謝改変、タンパク質改変  

    研究期間: 2008年04月  -  継続中

  • 下水余剰汚泥の減容化と資源化

    汚泥減容化、資源化、微生物機能  

    研究期間: 2007年10月  -  継続中

論文 【 表示 / 非表示

  • Effect of Aso limonite on anaerobic digestion of waste sewage sludge

    Mustapha N.A., Toya S., Maeda T.

    AMB Express    10 ( 1 )   2020年12月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2020, The Author(s). The effect of Aso volcanic limonite was explored in anaerobic digestion using waste sewage sludge (WSS). In this study, methane and hydrogen sulfide were remarkably inhibited when Aso limonite was mixed with WSS as well as a significant reduction of ammonia. Although pH was lowered after adding Aso limonite, methane was still inhibited in neutralized pH condition at 7.0. Hydrolysis stage was not influenced by Aso limonite as supported by the result that a high protease activity was still detected in the presence of the material. However, acidogenesis stage was affected by Aso limonite as indicated by the different productions of organic acids. Acetic acid, was accumulated in the presence of Aso limonite due to the inhibition of methane production, except in the highest concentration of Aso limonite which the production of acetate may be inhibited. Besides, the production of propionate and butyrate reduced in accordance to the increased concentration of Aso limonite. In addition, Archaeal activity (methanogens) in WSS with Aso limonite was low in agreement with the low methane production. Thus, these results indicate that Aso limonite influences the acidogenesis and methanogenesis processes, by which the productions of methane and ammonia were inhibited. On the other hand, in the contactless of Aso limonite during the anaerobic digestion of WSS (Aso limonite was placed in the area of headspace in the vial), Aso limonite had the adsorptive ability for hydrogen sulfide from WSS, but not for methane. This contactless system of Aso limonite may be a practical means to remove hydrogen sulfide without inhibiting methane production as an important bioenergy source.

    機関リポジトリ DOI Scopus

  • Microalgae-bacteria interaction in palm oil mill effluent treatment

    Mohd Udaiyappan A.F., Hasan H.A., Takriff M.S., Abdullah S.R.S., Maeda T., Mustapha N.A., Mohd Yasin N.H., Nazashida Mohd Hakimi N.I.

    Journal of Water Process Engineering    35   2020年06月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2020 Elsevier Ltd Palm oil mill effluent (POME) contains a substantial amount of nutrients and a significant amount of indigenous microorganisms that consume the nutrients for their growth. In this study, we demonstrated that cultivation of microalgae in POME was able to reduce its carbon and nutrient contents. Three native microalgae isolates, namely, Coelastrella sp. UKM4, Chlamydomonas sp. UKM6 and Scenedesmus sp. UKM9, were cultured in sterilized and unsterilized anaerobic POME to evaluate the microalgae-bacteria interactions for phycoremediation of POME. The results showed higher COD removal in unsterilized POME than in sterilized POME due to microalgae-bacteria consortia interaction. Of the three microalgae isolates, the interaction of Scenedesmus sp. UKM9 with bacteria showed the highest COD and PO43− removal percentages. For NH4+ removal, all three isolates showed removal of more than 80 % in both sterilized and unsterilized POME. Quantitative real-time polymerase chain reaction analysis showed that the quantities of bacteria were constant after the treatment, while the quantities of microalgae changed. Metagenomics analysis showed that the community of bacteria shifted after microalgae cultivation in POME, with Actinobacteria, Bacteroidetes, Planctomycetes and Proteobacteria being the major phyla.

    DOI Scopus

  • Characterization of gallium resistance induced in a Pseudomonas aeruginosa cystic fibrosis isolate

    Tovar-García A., Angarita-Zapata V., Cazares A., Jasso-Chávez R., Belmont-Díaz J., Sanchez-Torres V., López-Jacome L.E., Coria-Jiménez R., Maeda T., García-Contreras R.

    Archives of Microbiology    202 ( 3 ) 617 - 622   2020年04月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2019, Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature. The repurposing of gallium nitrate as an antibacterial, a drug used previously for the treatment of hypercalcemia, is a plausible alternative to combat infections by Pseudomonas aeruginosa, since it has antipseudomonal properties in vitro and in vivo in animal models and in human lung infections. Furthermore, gallium nitrate tolerance in clinical isolates is very rare. Nevertheless, studies on the reference strains PA14 and PAO1 show that resistance against gallium nitrate is achieved by decreasing gallium intracellular levels by increasing the production of pyocyanin. In this work, we induced resistance in a cystic fibrosis P. aeruginosa isolate and explored its resistance mechanisms. This isolated strain, INP-58M, was not a pyocyanin producer, and its pyoverdine levels remained unchanged upon gallium addition. However, it showed higher activities of NADPH-producing enzymes and the antioxidant enzyme SOD when gallium was added, which suggests a better antioxidant response. Remarkably, gallium intracellular levels in the resistant isolate were higher than those of the parental strain at 20 h but lower after 24 h of culture, suggesting that this strain is capable of gallium efflux.

    DOI Scopus

  • Alcaligenaceae and Chromatiaceae as pollution bacterial bioindicators in palm oil mill effluent (POME) final discharge polluted rivers

    Zolkefli N., Ramli N., Mohamad-Zainal N., Mustapha N., Yusoff M., Hassan M., Maeda T.

    Ecological Indicators    111   2020年04月  [査読有り]

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    © 2019 Elsevier Ltd Microorganisms are progressively adopted as reliable and specific bioindicators of pollution, with Alcaligenaceae and Chromatiaceae being recently proposed to indicate contamination in river water due to palm oil mill effluent (POME) final discharge. This study was conducted to evaluate the reliability of these bacteria to act as specific bioindicators by assessing their detections in correlation with environmental factors in rivers polluted by POME final discharge when compared to by other pollution sources. By using the Illumina MiSeq high throughput sequencing platform, bacterial diversities and compositions were compared among unpolluted (upstream) river, polluted rivers due to POME final discharge and other rivers polluted by mining, chemical and automotive industries. To correlate between bacterial compositions and metabolisms in rivers subjected to different pollutants sources, the viability and the ratio of the high and low nucleic acids (HNA/LNA) bacterial cells were also compared by using a double staining assay based on flow cytometry. Interestingly, Alcaligenaceae and Chromatiaceae were found only in POME final discharge polluted rivers (>0.15%) but were not detected in rivers polluted by other pollutants. Higher bacterial cell viability was detected in rivers polluted by POME final discharge (86–91%) as compared to the other polluted rivers (15–80%). From the viable fractions of the bacterial cells, higher HNA cells (91–93%) were quantified in the POME final discharge receiving rivers but with only 5–18% in the other rivers. These trends indicated that the nutrients carried by the POME final discharge enhanced the growth of bacteria in the receiving river water that might include Alcaligenaceae and Chromatiaceae. These results suggested that either Alcaligenaceae or Chromatiaceae or both were unique in the POME final discharge polluted rivers but not in the others. They could function as specific and reliable bacterial bioindicators relevant for the establishment of a complementary monitoring system for POME pollutant discharge.

    DOI Scopus

  • Toxicity identification and evaluation of palm oil mill effluent and its effects on the planktonic crustacean Daphnia magna

    Hashiguchi Y., Zakaria M.R., Maeda T., Yusoff M.Z.M., Hassan M.A., Shirai Y.

    Science of the Total Environment    710   2020年03月  [査読有り]

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    © 2019 Elsevier B.V. Palm oil mill effluent (POME) contains complex and highly biodegradable organic matters so discharging it without appropriate treatment may lead to environmental problems. POME final discharge quality is normally determined based on conventional chemical detection such as by biological oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD). The novelty of the present study is that the toxicity effects of the POME final discharge samples were evaluated based on whole effluent toxicity (WET) and toxicity identification evaluation (TIE) tests using Daphnia magna. The toxicity unit (TU) values were recorded to be in the range from TU = 1.1–11 obtained from WET, and the TIE manipulation tests suggested that a substantial amount of toxic compounds was contained in the POME final discharge. Phenol, 2,6-bis (1,1-dimethylethyl)- and heavy metals such as Cu and Zn were detected in all the effluents and were recognized as being the main toxicants in the POME final discharge. GC/MS analyses also successfully identified cyclic volatile methyl siloxanes; cyclotetrasiloxane, octamethyl- (D4), cyclopentasiloxane, decamethyl- (D5), cyclohexasiloxane, dodecamethyl- (D6). D4 was detected at 0.0148–0.0357 mg/L, which could be potentially toxic. The palm oil industry used only water in the form of steam to process the fruits, and the presence of these compounds might be derived from the detergents and grease used in palm oil mill cleaning and maintenance operations. An appropriate treatment process is thus required to eliminate these toxicants from the POME final discharge. It is recommended that two approaches, chemical-based monitoring as well as biological toxicity-based monitoring, should be utilized for achieving an acceptable quality of POME final discharge in the future.

    DOI Scopus

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著書 【 表示 / 非表示

  • 九工大世界トップ技術, 3

    前田憲成, 中野光一, 尾川博昭 ( 共著 , 担当範囲: 執筆と編集 )

    西日本新聞社  2012年03月 ISBN: 978-4-8167-0844-2

  • Microbial Degradation of Xenobiotics

    Toshinari Maeda, Hiroaki I. Ogawa ( 共著 , 担当範囲: 執筆と編集 )

    Springer  2011年11月 ISBN: 978-3-642-23788-1

口頭発表・ポスター発表等 【 表示 / 非表示

  • pHに依存したBdellovibrio bacteriovorus 109Jの捕食

    守屋多恵、吉村純一、前田憲成

    日本農芸化学会2020年度大会(福岡)  2020年03月  -  2020年03月   

  • 緑膿菌のクォーラムセンシング物質が与える細菌溶菌性捕食細菌デロビブリオ属細菌への捕食阻害原因物質の特定

    星子裕貴、前田憲成

    日本農芸化学会2020年度大会(福岡)  2020年03月  -  2020年03月   

  • キノロン系化合物によるデロビブリオ属細菌の大腸菌捕食阻害

    星子裕貴、西山嘉人、平野隆太郎、守屋多恵、前田憲成 Luis Esaú LÓPEZ-JÁCOME, Rodolfo GARCÍA-CONTRERAS

    2019年度日本水環境学会九州沖縄支部研究発表会  2020年02月  -  2020年02月   

  • 電気培養がもたらす複合系微生物への影響調査

    遠矢将太郎,前田憲成,高辻義行,MUSTAPHA Nurul Asyifah

    第26回日本生物工学会九州支部長崎大会  2019年12月  -  2019年12月   

  • Bdellovibrio bacteriovorus 109Jの弱酸性条件下における捕食阻害

    守屋多恵,吉村純一,星子裕貴,前田憲成

    第26回日本生物工学会九州支部長崎大会  2019年12月  -  2019年12月   

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講演 【 表示 / 非表示

  • Bacterial survival game in methane fermentation using waste sewage sludge -impact of social cheater-like bacteria and bacterial quorum sensing

    International congress of the Malaysian Society for Microbiology 2019   2019年11月13日 

  • Bacterial quorum sensing to regulate methane fermentation using waste sewage sludge

    The 10th China-Japan Joint Conference on Material Recycling and Waste Management   2019年08月25日 

  • 新規バイオ技術創出のためのバイオマテリアルを活用した微生物機能開拓

    第8回日本バイオマテリアル学会九州ブロック講演会   2018年12月14日 

  • How can Pseudomonas aeruginosa adapt the environment of quorum quenching?

    The 2nd International Symposium: New alternatives to combat bacterial infections ( UNAM )  2017年11月10日  UNAM

  • Mature biofilm degradation by Probiotic Bacteria: Aggregatibacter actinomycetemcomitans versus Lactobacillus spp.

    2017 International Meeting of the Microbiological Society of Korea ( BEXCO )  2017年04月27日  Microbiological Society of Korea

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学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • International congress of the Malaysian Society for Microbiology 2019 優秀ポスター発表賞

    2019年11月14日   Malaysian Society for Microbiology   マレーシア

    受賞者:  Shotaro Toya

  • The 6th International Symposium on Applied Engineering & Sciences 2018 優秀ポスター賞

    2018年12月15日   九州工業大学   日本国

    受賞者:  星子裕貴

  • The 6th International Symposium on Applied Engineering & Sciences 2018 優秀ポスター賞

    2018年12月15日   九州工業大学   日本国

    受賞者:  Chandra SHEKHAR

  • 第55回化学関連支部合同九州大会優秀発表ポスター賞

    2018年06月30日   日本農芸化学会   日本国

    受賞者:  林田彩花

  • 平成27年度日本水環境学会九州支部大会優秀発表賞

    2016年02月26日   日本水環境学会九州沖縄支部   日本国

    受賞者:  窪啓太、MUSTAPAH Nurul Asyifah、前田憲成

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科研費獲得実績 【 表示 / 非表示

  • メタン細菌高集積汚泥で切り拓く生物学的二酸化炭素変換促進技術の開発

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2016年04月  -  2018年03月

    研究課題番号:  16K12650

  • クォーラムセンシング阻害に対する耐性株の出現可能性および環境適応メカニズムの追究

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2013年04月  -  2015年03月

    研究課題番号:  25660062

  • 遺伝子工学技術を駆使した高度水素生産に有用な遺伝子の網羅的探索および機能向上化

    若手研究(B)

    研究期間:  2010年04月  -  2013年03月

    研究課題番号:  22780070

  • 遺伝子工学技術が導く未来水素社会を創る水素高度生産菌株の作製

    若手研究(スタートアップ)

    研究期間:  2008年04月  -  2010年03月

    研究課題番号:  20880022

受託研究・共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • バイオセンシング技術を活用した次世代医療関連ツールの研究開発拠点の形成(分担)

    その他共同研究等

    研究期間:  2009年04月  -  2012年03月

  • 遺伝子工学技術による水素高度生産菌株の構築

    その他共同研究等

    研究期間:  2008年04月  -  継続中

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    共同研究、論文連名
    成果:論文執筆、国際会議での発表

その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • メタン発酵向上化のための下水汚泥中の「Social cheater」様細菌群の細菌間相互作用の理解

    提供機関:  地方自治体 

    研究期間:  2018年07月  -  2019年03月

  • メタン発酵向上化に向けた下水汚泥中に存在している「Social cheater」の動態調査

    提供機関:  地方自治体 

    研究期間:  2017年04月  -  2018年03月

  • 下水汚泥中に存在する「Social cheater」の存在調査とメタン発酵向上化のための細菌群活性化手法の検討

    提供機関:  地方自治体 

    研究期間:  2016年07月  -  2017年03月

  • 歯周病プロバイオティクスに基づいた口腔内ケアサプリメント開発

    提供機関:  民間財団等 

    研究期間:  2015年08月  -  2016年07月

  • 殺菌香辛料に残存する損傷菌調査と生存メカニズムの解明

    提供機関:  民間財団等 

    研究期間:  2015年08月  -  2016年07月

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 2019年度  化学Ⅱ

  • 2019年度  環境適応機能

  • 2018年度  応用化学実験A

  • 2018年度  化学Ⅱ

  • 2018年度  生物有機化学

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担当経験のある授業科目(学外) 【 表示 / 非表示

  • 北九州看護大学校   微生物学

 

学会・委員会等活動 【 表示 / 非表示

  • 2014年04月
    -
    継続中

    環境バイオテクノロジー学会   学会理事

  • 2012年09月
    -
    継続中

    環境バイオテクノロジー学会   学会誌編集委員

  • 2012年04月
    -
    継続中

    日本水環境学会   日本水環境学会九州支部理事

  • 2010年04月
    -
    継続中

    環境バイオテクノロジー学会   学会企画運営委員

社会貢献活動(講演会・出前講義等) 【 表示 / 非表示

  • 夢ナビ講義「バクテリアがエネルギー問題を解決する?」

    2017年10月
     
     

     概要を見る

    福岡会場で、夢ナビ講義を実施。

  • The fifth Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology

    2012年10月
     
     

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    ポスター発表3件

  • バイオマイクロセンシング技術開発センター・イノベーションクラスター・九州工業大学研究戦略経費 合同成果発表会

    2012年01月
     
     

     概要を見る

    講師:計10名
    主催者:バイオマイクロセンシング
    役割:講演
    会場:戸畑キャンパスC-1A講義室

  • The fourth Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology

    2011年10月
     
     

     概要を見る

    講師:九工大1名, 徳島大1名, 九大1名, 韓国6名
    主催者:Research Center for Bio-microsensing Technology, KIT
    役割:講演と座長
    会場:Kyushu Institute of Technology, Kitakyushu, Japan

  • 九州工業大学大学院生命体工学研究科 創立10周年記念シンポジウム

    2011年10月
     
     

     概要を見る

    講師:計8名
    主催者:九州工業大学
    役割:講演
    会場:北九州学術研究都市会議場

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その他国際交流活動 【 表示 / 非表示

  • 平成24年度草の根技術協力事業(地域経済活性化特別枠)

    活動期間:  2014年02月  -  2015年08月

     概要を見る

    インドネシア・メダン市における廃棄物管理改善事業~都市ごみの資源化とパーム産業の余剰バイオマスの有効利用~に関するプロジェクトの専門家として、平成25年度に1回、平成26年度に2回メダン市を訪問し、活動を行った。