SDGsや環境に関わる課題を解決するためには、屋内にこもって研究をしているだけではダメです。環境調査をしたり、有用な微生物を環境中から探し出すために屋外に出なければなりません。幸い本研究室が所属する環境生命科学科は、アウトドア志向をもつ活発な学生が多く、屋外活動に慣れています。
目には見えませんが、環境中には多くの微生物が息づいています。地球とヒトの健康に役立つ微生物を育てるためには、スポーツ選手を育てるのと同様、まずはその素質(遺伝的性質)をもった微生物を見い出すことが重要です。たとえば、最近は、静岡県が進めるマリンオープンイノベーション(MaOI)プロジェクトの支援を受けて、共同研究者とともに機能性食品や天然色素として用いられるカロテノイドを生産する酵母を駿河湾から多数探し出しました(写真)。
現在は、有能なマリン酵母をさらに選抜し育てることで、食品加工残渣からカロテノイドを生産する、持続可能な食の資源循環を目指した研究を進めています。

微生物の多くは、我々と同じように生きるのに必要なエネルギーを獲得するために、酸素を吸って呼吸をしています。微生物の発酵力を高め、我々の好みの有用物質をたくさん作らせようとすればするほど、微生物はエネルギーもたくさん作らなければならなくなり、過呼吸のような状態に陥り、最終的に有用物質の生産性も落ちてしまいます。
一方で、植物や藻類は光合成をおこなって太陽光からエネルギーを作ることができます。そこで、我々の研究グループでは光合成能の一部を微生物に導入することで、呼吸に加えて光からエネルギーをつくれるように微生物を改良することで、有用物質の生産性を高める研究をしています。
また、現在の微生物による有用物質の発酵生産の多くは、大量の酸素を微生物に与えるため、発酵タンク内の撹拌翼を高速に回転させ続けなければならず、大量の電気エネルギーを消費しています。さらに、呼吸が激しくなれば当然、微生物も二酸化炭素をたくさん吐き出します。
酸素の代わりに光を利用した発酵法は、このような撹拌電力と二酸化炭素排出の削減にもつながるため、国の未来社会創造事業「地球規模課題である低炭素社会の実現」領域の支援を受けて、研究を進めています。