Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
## Soft-hydrothermal processing

図.46にきのこ栽培で増加した物質（老廃物、代謝物等の可能性あり）であって、ソフト水熱処理で変化しない、あるいは増加する物質の群、および除去可能な物質の群を提示する。

## ➢ 廃培地特有の物質

廃培地側で抽出したネガとポジ多量成分の一致成分ピーク（赤字）、およびエノキタケとブナシメジの共通成分（青字）をマーカーとして、ソフト水熱処理により変化した成分を処理強度（温度・時間）により図.46において提示する。208.0971 m/z のピーク成分は、きのこ栽培で増加した物質であり、ソフト水熱処理で変化しないあるいは更に増加する物質の群である。多成分が少量ずつ混在している。これらは実際に再生培地で通常の培地と同等、あるいは同等以上の収穫量及び品質を実証していることより、きのこの生育らは関与しないものと推察される。503.3 m/z のピーク成分は、本来未接種培地には存在しない、あるいは少量しか存在しない成分であり、しかしきのこの生育に伴って増加した物質（老廃物、代謝物等の可能性あり）であって、ソフト水熱処理で除去可能な物質である。同様に、ソフト水熱プロセスによる廃培地側の164.0346 m/z, 178.0501 m/z, 195.1011 m/z, 192.0657 m/z, 224.093 m/z, 253.1077 m/z, 269.1755 m/z, 279.1338 m/z, 333.167 m/z, 331.1907 m/z のピーク成分についても、きのこの生育に伴って増加しソフト水熱処理で減少する成分物質の群である。（グラフ省略）

図.46 208.0971 m/z, 503.3 m/z のピーク面積グラフ（きのこ栽培により増加しソフト水熱処理で増加する成分、およびきのこ栽培により増加しソフト水熱処理で減少する成分）（Negative mode）
## Soft-hydrothermal processing

##### 2.4.2.3 エノキタケ培地の成分分析 未接種培地と再生培地

同様に、エノキタケの S-plot 両端のピークを解析（Negative mode）の未接種培地と再生培地（ソフト水熱プロセス）との比較を図.74 に提示する。また、表.43 にそれぞれのマーカー候補をプナシメジとの共通成分と対照して提示する。

図.47 S-plot 両端のピークを解析 (Negative mode)

-エノキタケ 未接種培地と再生培地（ソフト水熱プロセス）の比較-

表.43 マーカー候補(Negative mode)-エノキタケ 未接種と再生培地（ソフト水熱プロセス）の比較

未接種培地側	再生培地(ソフト水熱プロセス)側
Selected Peak	Retention Time (min)	Measured MW (m/z)	Retention Time (min)	Measured MW (m/z)
1	2.4849	153.0183	2.3127	136.0398
2	1.9439	203.0816	3.1214	200.0922
3	2.3986	210.0762	2.4065	209.0461
4	0.7424	222.0408	3.5408	214.108
5	3.2144	259.0969	3.4153	247.1003
6	4.954	313.2373	0.742	247.0394
7	5.2988	315.2537	3.5697	255.158
8	3.7176	327.2167	3.8551	282.1139
9	3.8966	329.2326	4.67	355.2233
10	3.8985	659.4729	赤字:Negative, Positive共通	青:シメジ、エノキ共通
## Soft-hydrothermal processing

表.44に選択したピーク（ネガティブ、ポジティブ共通(赤字)）の構造検査の結果を提示する。また表.45にそのフラグメントパターン解析（313.2373 m/z、255.158 m/z）を提示する。

同様に、表.46に選択したピーク（ブナシメジ、エノキタケ共通(青字)）の構造検査の結果を提示する。また表.47および表.48にそのフラグメントパターン解析（203.0816 m/z、259.0969 m/z）を提示する。

表.44 構造検索結果(313.2373 m/z, 255.158 m/z)-エノキタケネガティブ、ポジティブ共通-

Selected Peak	Retention Time(min)	Measured m/z	Possible Elemental Composition (Mass difference/mDa)	Hit compound searched by measured mass	Possible structure
6	4.954	313.2373	(1)	C18H34N2Cl (-3.8)	(1)	1,2-Ethanediyl dioctanoate
(2)	C16H35N2NaCl (-1.3)	(2)	Dioctylperoxyanhydride	No Result
(3)	C13H34N4O2Cl (0.3)	(3)	N,N-Dimethyl-2-[2-[2-(1-piperidinyl)ethyl]-1H-benzimidazol-1-yl]-1-propanamine
7	3.5697	255.158	(1)	H15N16O (-3.5)	(1)	1-[2-(5-Phenyl-1,2-oxazol-3-yl)ethyl]piperidine
(2)	C9H23N2O6 (2.4)	(2)	1-[1-(3-Phenyl-1,2-oxazol-5-yl)ethyl]piperidine
(3)	C8H20N6O2Na (3.5)	(3)	N,N-Dimethyl-N'-(2-pyridinyl)-N'-(2-pyridinylmethyl)-1,2-ethanediamine

表. 45 Fragment Pattern 解析 (313.2373 m/z)-mass difference の小さい組成式 C18H34N2Cl

Possible structure	daughter	intensity	mass	rank	mass error	bonds	h	score	formula	formula diff
d

なお、Fragment Pattern 解析において、255.158m/z は 3 組成（(1）H15N160（-3.5），(2）C9H23N2O6（2.4），（3）C8H20N6O2Na（3.5））ともヒットする化学物質の成分構造はなかった。

未接種培地側のブナシメジ、エノキタケ共通の315.2537m/z，327.2167m/z，および329.2326m/zは、前述の「表.31マーカー候補(Negative mode)-エノキタケ未接種培地と廃培地の比較」および表.35、表.40、表.41と同様である。
Soft-hydrothermal processing

表.46 構造検索結果-エノキタケ ブナシメジ、エノキタケ共通-

Selected Peak	Retention Time(min)	Measured m/z	Possible Elemental Composition (Mass difference/mDa)	Hit compound searched by measured mass	Possible structure
2	1.9439	203.0816	(1)	C6H11N4O4 (3.6)	(1)	Tryptophan
(2)	C4H11N8S (-1.1)	(2)	1-Phenylnaphthalene
(3)	C5H15O8 (4.9)	(3)	2-Phenylnaphthalene
5	3.2144	259.0969	(1)	C13H16O4Na (2.3)	(1)	Sodium decyl sulfate
(2)	C10H15N2O6 (3.9)	(2)	Sodium 5-allyl-2,4,6-trioxo-5-(2-pentanyl)tetrahydro-2H-pyrimidin-1-ide
(3)	C11H11N6O2 (2.6)	(3)	1-Benzoyl-1,2-dihydro-2-quinolinecarbonitrile

表.47 Fragment Pattern 解析(203.0816 m/z)-mass difference の小さい組成式 C6H11N4O4-

Possible structure	daughter	intensity	mass	rank	mass error	bonds	h	score	formula	formula diff
204.0842	851	204.0859	1	−1.7	0	2	0	C6H12N4O4	none
203.0812	5211	203.078	1	3.2	0	1	0	C6H11N4O4	none
116.0512	717	116.046	1	5.2	2	1	2	C3H6N3O2	C3H5NO2
Possible structure	daughter	intensity	mass	rank	mass error	bonds	h	score	formula	formula diff
204.0842	851	204.0859	1	−1.7	0	2	0	C6H12N4O4	none
203.0812	5211	203.078	1	3.2	0	1	0	C6H11N4O4	none
129.056	597	129.0538	1	2.2	2	4	1	C4H7N3O2	C2H4NO2
116.0512	717	116.046	1	5.2	1	2	0.5	C3H6N3O2	C3H5NO2

Possible structure	daughter	intensity	mass	rank	mass error	bonds	h	score	formula	formula diff
204.0842	851	204.0859	1	−1.7	0	2	0	C6H12N4O4	none
203.0812	5211	203.078	1	3.2	0	1	0	C6H11N4O4	none
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表.48 Fragment Pattern 解析 (259.0969 m/z)-mass difference の小さい組成式 C11H11N6O2

Possible structure	daughter	intensity	mass	rank	mass error	bonds	h	score	formula	formula diff
260.1005	1906	260.1022	1	-1.7	0	2	0	C11H12N6O2	none
259.0963	9531	259.0943	1	2	0	1	0	C11H11N6O2	none

Possible structure	daughter	intensity	mass	rank	mass error	bonds	h	score	formula	formula diff
260.1005	1906	260.1022	1	-1.7	0	2	0	C11H12N6O2	none
259.0963	9531	259.0943	1	2	0	1	0	C11H11N6O2	none

Possible structure	daughter	intensity	mass	rank	mass error	bonds	h	score	formula	formula diff
260.1005	1906	260.1022	1	-1.7	0	2	0	C11H12N6O2	none
259.0963	9531	259.0943	1	2	0	1	0	C11H11N6O2	none

ソフト水熱処理により変化した成分を処理強度（温度・時間）により未接種地側で抽出したマーカーについてさらに解析を進めた。また、再生培地側マーカーについても、同様に解析を進めた図.48参照）。

図.48の未接種培地側203.0811 m/zはきのこ栽培で増加、あるいは減少した物質であって、ソフト水熱処理で減少する物質である。未接種培地側の210.0762 m/zも同様の物質の群である。図.48の未接種側259.0969 m/z、および313.2373 m/zは、きのこ栽培で消費された物質であって、ソフト水熱処理で変化しない物質、すなわち、きのこ栽培で消費された物質（栄養素等の可能性あり）であって、ソフト水熱処理で変化しない物質の群、およびきのこ栽培で消費された物質であって、ソフト水熱処理で未接種培地と同等といかないまでも再生可能な物質の群である。図.48のソフト水熱処理培地（再生培地）側の255.158 m/zのピーク成分はきのこの生育に伴い増加した物質（老廃物、代謝物等の可能性あり）であって、ソフト水熱処理で変化しない、あるいは、更に増加する物質である。ほかの再生培地（ソフト水熱プロセス）側の成分である200.0922 m/z, 209.0461 m/z, 247.1003 m/z, 247.0394 m/z, 282.1139 m/z, 355.2233 m/zもきのこ栽培で増加した物質（老廃物、代謝物等の可能性あり）であって、ソフト水熱処理で変化しない、あるいは、更に増加する物質である。（グラフ省略）これらの成分は、多成分が少量ずつ混在している。これらは実際に再生培地で通常の培地と同等、あるいは同等以上の収穫量及び品質を実証していることより、きのこの生育らは関与しないものと推察される。
➢ 未接種培地（通常培地）特有の物質および生培地（ソフト水熱プロセス）特有の物質（255.158 m/z）

図. 48 203.0811 m/z、259.0969 m/z、313.2373 m/z、255.158 m/z のピーク面積グラフ (Negative mode)

#### 2.4.3 通常培地、廃きのこ培地および再生培地の酵素学的考察

申請者らは、これまで研究例のないソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理の生物由来生育阻害物質不活化の評価を行うため、きのこ類微生物の子実体発生メカニズムの解明、およびきのこ子実体形成時に菌床内で活性化する菌体内メタルプロテーアーゼの性質決定の研究で実績ある近畿大学農学部応用生命化学科白坂憲章准教授のグループと実施し、その研究成果を学術的に取り纏めた。

きのこ子実体形成には酸性プロテアーゼと中性プロテアーゼ活性の拮抗が非常に深く関わると考えられている、すなわち、子実体形成から成長期に、中性プロテアーゼ活性が活発になると子実体が良好に形成され、酸性プロテアーゼが活発になると子実体形成が阻害されると考えられている。図.78から図.81にソフト水熱処理によるプロテアーゼ活性の影響を提示する。

通常培地による栽培とソフト水熱処理による再生培地栽培では、ともに子実体形成が良好であり、中性プロテア一ゼ活性はそれに伴って活性化された。一方、廃培地による栽培では中性プロテア一ゼ活性は通常培地および精製培地の実験区に比べておよそ半分の活性値を示した。これはソフト水熱プロセス処理により中性プロテア一ゼの酵素活性を促進する効果があると推察される。一方で子実体生育を阻害すると考えられている酸性プロテア一ゼの活性は、通常培地による栽培、ソフト水熱処理による再生倍による栽培、および廃培地による栽培の3つの実験区いずれにおいても大きな活性の変動は見られなかった。もともと、ブナシメジの酸性プロテア一ゼの活性は低いため、大きな差が見られなかったと推察される。以上より、ソフト水熱プロセス処理培地で生育させたブナシメジにおける中性プロテア一ゼ活性は、通常栽培と同等の活性値を示し、廃培地に比べて2倍高い酵素活性値を示した。しかしながら、阻害活性を示すと考えられる酸性プロテア一ゼの活性は、通常培地による栽培、ソフト水熱処理による再生倍による栽培、および廃培地による栽培の3つの実験区における有意差は確認できなかった。
図.49 菌糸体内中性プロテアーゼ活性

図.50 菌糸体内中性プロテアーゼ活性
図.51 菌糸体内酸性プロテアーゼ活性

図.52 菌体外酸性プロテアーゼ活性
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#### 2.4.4 きのこ培地成分の概要と結論

上述のように、ブナシメジ、およびエノキタケの廃培地および条件の異なるソフト水熱プロセスによって処理させた再生培地、未接種培地から得られた温水可溶性画分を LC/MS 分析に供した。主成分分析とクラスター解析、各サンプルに特徴的なマーカーの S-plot による抽出、定量、分子組成推定、データベース検索、MS フラグメント解析を行い、その結果、次に提示する 5 つのトレンドを持つマーカーをリストアップすることが出来た（上述の各「ピーク面積グラフ」参照）。

### I. きのこ栽培で消費された物質（栄養素、あるいは子実体形成物質）であり、ソフト水熱処理で再生可能な物質の群

主に「芳香族モノマー（バニリンやシナピン酸に類縁の化合物）様化合物」であると推定される。本物質は、リグニンに由来する可能性が高い。リグニン由来の芳香族モノマーはきのこ子実体形成のトリガーとして機能すること、バクテリア（雑菌）への抗菌作用を持つことが知られている。主としてメトキシ置換基を持つ芳香族モノマー様化合物は、廃培地のソフト水熱処理強度に依存して増加する低分子成分であると推定された。また、培地中の遊離芳香族化合物群はブナシメジ増殖時に消費されるが、廃培地にソフト水熱処理を施すことによって、残存成分から再遊離させることが可能であることも明らかにした。

### I I. きのこ栽培で消費された物質（栄養素、あるいは子実体形成物質）であり、ソフト水熱処理で部分的に再生可能な物質の群

「芳香環置換基の少ない芳香族モノマー（クマル酸や安息香酸などに類縁の化合物）」であると推定された。本物質は、栽培前後の量変化も大きいため、再生培地の使用に際し、添加補充することが好ましいと考えられる。上記を多く含む物質のうち、きのこ培地に使用されるものに「草本系植物（ムギやイネに由来するコメヌカ、ワラ、フスマ等のいわゆる培地添加物）」が挙げられる。これらは添加材として通常培地と同様に再生培地においても適宜添加している。

### I II. きのこ栽培で消費された物質であり、ソフト水熱処で変化しない物質の群

「脂肪酸様の化合物」であると推定された。本物質は、栽培前後の減少量も大きいため、再生培地の使用に際し、添加補充することが好ましいと考えられる。遊離脂肪酸を多く含む物質のうち、きのこ培地に使用されるものに「コメヌカ、フスマ、ビート、豆皮」等のいわゆる培地添加物が挙げられる。これらは添加材として通常培地と同様に再生培地においても添加している。

### I V. きのこ栽培で増加した物質（老廃物、あるいは代謝物）であり、ソフト水熱処理で除去可能な物質の群

多成分が少量ずつ混在している。本分析条件および解析では構造的特徴の共通性を見出すことは困難であったが、実際に再生培地で通常の培地と同等、あるいは同等以上の収穫量及び品質を実証していること、および別途行った抽出成分のGC/MSの分析結果に基づいて次のように推測される。すなわち、ソフト水熱処理は、汚れた車を洗う洗車、あるいは角質化した皮膚を軽石で除去するように、きのこの生育によりコーンコブやおがくずに付着した汚れや劣化部分をソフト水熱処理により、洗浄（クリーニング）し、除去することにより再生している。

V. きのこ栽培で増加した物質であり、ソフト水熱処理で変化しないあるいは更に増加する物質の群—多成分が少量ずつ混在している。本分析条件および解析では構造的特徴の共通性を見出すことは困難であったため、MSスペクトルデータ（m/z）情報と定量データの提供に留める。これらは
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実際に再生培地で通常の培地と同等、あるいは同等以上の収穫量及び品質を実証していることより、きのこの生育らは関与しないものと推察される。

培地中の遊離芳香族化合物群はブナシメジ増殖時に消費されるが、申請者らは、廃培地にソフト水熱処理を施すことによって、残存成分から再遊離させることが可能であることを明らかにした。今回報告したブナシメジ（おが粉とコーンコブミールが主原料）と並行して、エノキタケ培地（コーンコブミールが主原料）を用いて同試験でも同様の結果を得ている。ソフト水熱処理によって加水分解される結合としてエステル結合等が挙げられる。原料をソフト水熱処理で前処理することにより、図.23から図.29、および図.37に示した芳香族モノマー（バニリン、クマル酸、フェルラ酸は同定）が増大しきのこの菌糸より分泌されるリグニン分解酵素の活性を補填することによりきのこの生育成分を増加することが推察される。今回検出された芳香族モノマーの遊離が、同じ反応機構に起因するかは現時点では明らかではないものの、β-O-4結合を含むリグニンオリゴマーの遊離が同時に促進されている可能性も示唆される。

廃培地の使い廻しは収穫量の低下、品質の低下によりできないとされているが、そのメカニズムは下記の3つ観点から研究されているが未だに解明されていない。

(1) 培地に添加した栄養素（コメヌカ、フスマ、マメ皮、コットンハル、ビートなど）のきのこ生育に伴う低下、劣化あるいは変質。

(2) 生物由来のきのこ生育阻害物質

・ ラッカーゼ、ベルオキシターゼ、チアミン分解因子、分解酵素チアミナーゼ、チアミン分解耐熱性因子、プロテアーゼ等。

(3) 木質由来のきのこ生育阻害物質

(+)・ジュバビオン（セスキテルペン）、モノ・セスキテルペン、ジ・トリテルペン等の木質由来の精油成分。

申請者らは、上記の観点とは別に世界で初めて培地の化学成分分析により再生メカニズムを解明した。すなわち、きのこ生育に必要なリグニン由来のきのこ生育促進物質が廃培地においては欠乏し、もはやきのこ自体が分泌するリグニン分解酵素では生成できなくなることを示唆した。また、その一方で申請者らは200℃以下では分解しない分子構造の強固な結合のリグニンがソフト水熱プロセスにより、比較的穏やかな分解活性しか持たないきのこの酵素でも分解できる程度にリグニンを部分的に分解し、および未接種培地と同様にきのこのリグニン分解酵素でも分解できるようにすること、およびソフト水熱プロセスによりきのこの生育に伴い発生するきのこ生育阻害物質（老廃物、あるいは代謝物）も抽出除去することにより再生培地として再利用できることを化学的データより明らかにした。

再生メカニズムを要約すると「主成分分析とクラスター解析（図.20、図40）」に示すように、未接種培地（通常培地）はきの二生育により化学成分的に全く異なる廃培地となる。そしてその廃培地はソフト水熱処理を施すことによりその処理強度（温度、時間）にしたがって、培地基材（オガコ、コーンコブ）、および草本系植物（ムギやイネに由来するコメヌカ、ワラ、フスマ等のいわゆる培地添加物）のリグニンをきの二分解酵素でも分解できる程度に穏やかに分解し再生培地として化学成分的に同様の未接種培地（通常培地）に再生成される。その再生培地はソフト水熱処理により生成されない栄養素（コメヌカ、フスマ、マメ皮、コットンハル、ビートなど）を添加することにより未接種培地（通常培地）と同様に菌床栽培のきの二培地として使用することができるのである。
### 3. 実証施設の設置場所等

### 3.1 位置図

雄策計面概要書（第三面）

配量因 S=1/300
3.2 全体図
3.3 事業実施装置・建物の構造を明らかにする写真

建物の構造

事業実施装置
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## 4 ．開発した技術がもたらす効果

本事業により開発する技術がもたらす効果

第1に、現在66%（中野市バイオマスタウン構想参照）しか堆肥向けに有効利用されていない廃きのこ培地を再生培地として100%有効利用できることにある。したがって、中野市農協管内だけで数億円とも言われている廃棄処理費用の削減ができる。また焼却、あるいは埋設廃棄に伴う環境負荷を低減できることは勿論である。

申請者らは LCA（ライフサイクルアセスメント）を基にした環境影響被害算定評価手法である LIME2（意思決定を支援する環境影響評価手法）により環境負荷を統合した評価を実施した。その結果、LIME2は環境負荷の全影響領域にわたって評価するため、経済指標（円）でまとめた数値で比較すると、ソフト水熱プロセスによる再生培地のほうが環境影響の小さい結果となった。これは、社会資産（資源等の経済損失）に与える影響が大きく関係しており、この項目の中に「農産物」が含まれるためと考えられる。したがって、CO₂排出量は16%増えるが、ウォーターフットプリントが46%と大幅に減ることにより、統合的に評価すると全体として再生処理した培地の方が環境影響の少ない結果となった。

LIME2 による LCA

通常培地	再生培地	削减率
全領域	円	5.62E+08	5.24E+08	7%
人間健康	DALY	1.70E+01	1.59E+01	6%
社会資産	円	2.56E+08	2.38E+08	7%
一次生産	kg	3.22E+05	3.05E+05	5%
生物多様性	EINES	1.53E-06	1.46E-06	5%

「全領域」：通常培地（現状）が社会全体に支払う環境負荷の金額 562,000,000 円/年間生産量

図. 53 LIME2 による通常培地および再生培地の LSA
## Soft-hydrothermal processing

第 2 に、事業収支試算に示すように、きのこ栽培原価の低減ができる。コーンコブ新材を再生培地に代替率 50% しても 1.26 円/1 本の原価削減ができる。標準的な培養センターで年間 1.26 円/1 本×20,000,000 本=25,200 千円の原価削減となる。この金額は、実用機の初期投資 98,000 千円を 3.9 年で償却できるものである。(当初実施計画書策定時は年間 1.67 円/1 本×19,408,896 本=32,400 千円の原価削減、実用機の初期投資 150,000 千円を数年で回収すると試算していた。) 実用機は、標準的な培養センターの廃きのこ培地再生処理能力 10 ton/1 日-4 バッチを目指す。また、申請者らはブナシメジの廃培地 1 ton 当たりの再生処理を行わない現状と再生処理の費用対効果も比較した。初期投資を 10 年償却で廃棄処理費用を加味した場合で 8,370 円/ton、27.9% の削減、廃棄処理費用を加味しない場合で 3,836 円/ton、15.7% の削減となり、この場合の削減は 1.69 円/本となり当初の試算とほぼ一致した。

「2.3 栽培実証により収穫量・品質の立証」のブナシメジ新調合培地（コーンコブ100%）の導入、および既存培地でのブナシメジの第3-4回実証栽培で通常培地より5-10%収穫量少ない結果となったことより、化学的裏付けに基づいて再生処理条件を130℃-30分から140℃-30に改善した。その結果、ブナシメジの第5回実証栽培で収量・品質とも良好なことを立証した（図.17、図.18）が、その処理条件改善に伴うランニングコストについても検証した。図.83に示すように130℃および140℃の処理条件ではランニングコストに影響しないことが分かった。これはボイラーで発生させる水蒸気のエキストラ-マージンにより、130℃および140℃の発生水蒸気ではその許容範囲内にあり、燃料消費すなわちランニングコストには影響しないと考えられる。

図. 54 130℃および140℃の処理条件によるランニングコストの比較
## コスト削減効果および事業収支の試算

ソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理 事業収支検討資料(ブナシメジ)

型式	SHTP-1X	SHTP-2	SHTP-3
寸法	$ \phi $ 1900×4500Ⅰ	$ \phi $ 1500×3750Ⅰ	$ \phi $ 1200×2900Ⅰ
有効容量(m³)	12.0	6.0	3.0
処理量(ton/batch)見掛け比重0.3	2.52	1.26	0.63
処理量(ton/1day/4batch)	10.0	5.0	2.0
処理量(ton/1年/26日*9月)	2,340	1,170	468
主要機器価格(千円)	98,000	81,600	64,050
土木建築附带工事費(千円)	(60,000)	(40,000)	(20,000)
初期投資(千円)	(158,000)	(121,600)	(84,050)
ランニングコスト(千円/ton)	3.15	4.16	6.0
再生培地含水率(%)	60.0	60.0	60.0
コーンコブ/オガコ削減費用(乾物)(千円/ton)	34.9	34.9	34.9
1本当たり再生培地使用量(50%代替)(g)	84.0	84.0	84.0
再生培地使用本数(本/年)	20,000,000	10,000,000	4,000,000
削減培地購入費(千円/年)	25,291	11,467	3,725
投資回收(年)	3.9	7.1	17.2
投資回收(土木建築含む)(年)	6.2	10.6	22.6
年間生産量(ton/年)	3,200	1,600	640
1本当たり削減金額(円)	1.26	1.15	0.93

※ 処理量 2.0、および5.0 ton/1day/4batchの主要機器価格は環境省補助金のプロトタイプ試算金額にて実証実験用・データ検出記録用附带機器を包含したものです。
## 1 tonのブナシメジ廃培地の再生処理による費用削減効果(廃培地処理運搬廃棄処理費用不含)

培地原料単価	単位:円/ton
原料種類	乾燥単価	湿重単価
オガコ	27,180	9,060
コーンコブ	40,000
培地添加材	40,000

各原料の水分は66.7％として湿重単価計算

1.0ton

再生培地单価	単位:円/ton
装置の減価償却	4,274	年間処理量
2,340(ton/1年-26日*9月)
電気代	171	kWh
燃料費	5,322	灯油 2
水	751	上下水道代 2
その他費用	0	人件費建物土地
計	10,518

## 【現状(再生使用なし:シナリオ1)】

水分調整後の培地1tonの価格
原料種類	割合	価格(円)
オガコ新材	50.3%	4,557
コーンコブ	12.7%	5,080
培地添加材	37.0%	14,800
計	100.0%	24,437

原料種類	割合	価格(円)
オガコ新材	30.3%	2,745
再生培地	34.0%	3,576
培地添加材	35.7%	14,280
計	100.0%	20,601
## 1 tonのブナシメジ廃培地の再生処理による費用削減効果(廃培地処理運搬廃棄処理費用含入)

## 【各種單価計算】

培地原料単価	単位:円/ton
原料種類	乾燥単価	湿重単価
オガコ	27,180	9,060
コーンコブ	40,000
培地添加材	40,000

各原料の水分は66.7％として湿重単価計算

1.0ton

再生培地单価	単位:円/ton
装置の減価償却	4,274	年間処理量 2,340(ton/1年-26日*9月)
電気代	171	kWh
燃料費	5,322	灯油 2
水	751	上下水道代 ㎡
その他費用	0	人件費建物土地
計	10,518

## 【現状(再生使用なし:シナリオ1)】

原料種類	割合	価格(円)
オガコ新材	50.3%	4,557
コーンコブ	12.7%	5,080
培地添加材	37.0%	14,800
計	100.0%	24,437

水分調整後の培地1tonの価格
原料種類	割合	価格(円)
オガコ新材	30.3%	2,745
再生培地	34.0%	3,576
培地添加材	35.7%	14,280
計	100.0%	20,601
図.55 廃培地の再生処理による費用削減効果

同様に、次の事項も本事業により開発する技術がもたらす効果として挙げられる。

第 3 に、再生改質処理培地による培地自体の均質化と品質向上が期待できる。廃きのこ培地再生処理により、きのこの品質、および収穫量の向上、さらにはきのこ生産における再生培地によりきのこ培養生育期間の短縮も期待できる。

第 4 に、現在きのこ培地基材の主流であるコーンコブに代わって、国内産のオガコ（特にネカシの手間のかかる針葉樹）から木質由来のきのこ阻害物質（テルペン類、フェノール等精油成分）を除去改質して、オガコきのこ培地として有効活用できることである。

第 5 に、ソフト水熱プロセス処理した再生培地は家畜（特に反芻動物）の飼料としても利用することができ、輸入飼料高騰のために困窮する畜産農家の経営を支援できる。
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### 5. まとめ

これらの実証実験によりソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理技術の平成27年度内の実用化、およびモデル機導入に向け、逐次中野市農協、およびきのこ生産業者と協議している。

申請者らは廃きのこ培地再生処理装置プロトタイプの機械性能を機構的に、および物理的・化学的に確認するために、性能評価、実用機製造原価低減、製造工程短縮、化学的反応特性の再現性・信頼性・普遍性およびランニングコスト、保守管理と廃きのこ培地再生処理事業収支の検証を行ってきた。そして本補助金事業のソフト水熱プロセスによる実用規模の廃きのこ再生処理装置により申請者らは世界で初めてきのこの実証栽培に成功し、平成26年度より実用機の受注販売を開始した。

事業化に向けての具体的展開として、中野市農協管内の有力きのこ生産業者の平成25年度ブナシメジ培養工場新設(第2工場5,000 ton/年)および平成26年度ブナシメジ培養工場新設(第3工場5,000 ton/年)に伴い、増大する廃培地の早期有効利活用を目的に、廃きのこ培地再生処理30 ton(5バッチ/日)を計画し、中野市農協、および当該事業者に「仕様書、計画図、見積書」を提出した。

中野市農協においてはエノキタケの生産量 70,000 ton/年に加え、2015 年度にはかねてからの念願であったブナシメジ 20,000 ton/年構想を達成した。したがってその 1.5 倍から 2 倍の廃培地が排出される。一般的には排出者責任にて、きのこ生産者の責任で廃培地の処理を行うが、中野市農協管内は廃きのこ培地の処理は中野市農協の責任で行っている。中野市農協はその営農方針「持続可能な循環型農業」を目指している。申請者らの廃きのこ培地再生処理はこの理念に適っていることより早期導入が期待されている。
図. 56 30ton/day 実用機のイラスト

さらに、申請者らは、「廃きのこ培地再生処理技術」により、日本一の歯床栽培のきのこ生産地である長野県中野市で社会問題化している廃きのこ培地の問題解決策として中野市が中心となり H26 年度より予算化された中野市地域バイオマス産業都市策定業務に貢献し、平成27年度の「中野市バイオマス産業都市構想」申請に向けその策定委員として、ソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理技術を盛り込んだ「中野市バイオマス産業都市構想」の策定に寄与してきた。

また、申請者らは隣接する長野市においても「長野市バイオマスタウン構想推進協議会」の協議会委員としてバイオマス産業都市推進業務技術提案書を提出し、平成27年度の「地域バイオマス産業化推進事業」補助金バイオマス産業都市構想作成のための構想策定支援申請、および平成28年度の「長野市バイオマス産業都市構想」申請に向けその策定に関与している。

以上のように申請者らは、廃きのこ培地をソフト水熱プロセスで処理することにより、廃培地中の有害物質の抽出・除去を行い、滅菌・きのこ生育阻害酵素を不活化し、同時に、菌株の構成物質となるリグニンを適宜分解し、および廃きのこ培地を適宜乾燥させ、きのこ培地として再生する「廃棄物「ゼロ」の循環型きのこ栽培システム」が構築できること、さらにオガコの改質による森林資源の利活用を示唆した。すなわち、ソフト水熱プロセスは廃きのこ培地を改質および再生できるこれまでにはない理想的なシステムといえる。
6. 事業概要図
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8．「国民との科学・技術対話」の実施

1）平成27年2月23日に長野県工業技術総合センターと共同で長野県庁においてプレス発表を行い多くのマスメディアに掲載され広く国民に向けて発表した。

平成27年(2015年)2月16日

# 持続可能な循環型農業に貢献できる 「使用済みきのこ培地再生処理装置」について発表します

株式会社 前田製作所が、持続可能な循環型農業に貢献できる「使用済みきのこ培地再生処理装置」について発表します。

1 日 時 平成27年 2月23日（月） 午後1時30分から

2 会場 長野県庁3階会見場（長野市大字南長野字幅下692-2）

3 内容 （詳細については別添の資料もご覧ください）

長野県は菌床栽培*によるきのこの日本一の生産県です。近年の消費者の健康志向とともに、きのこの認知度はさらに高くなってきています。一方、きのこ経営においては、販売価格の低迷、燃料、資材の高騰により、厳しさが増しており、コスト削減が課題となっています。当社は環境省の支援を受け、これらの課題を使用済みきのこ培地の再生利用技術に求め、中野市農業協同組合と共同で研究開発を行い、実証機を設置して有効性を確認しているところです。また、この使用済みきのこ培地の再生メカニズムについては、県工業技術総合センターの分析により明らかにしました。本技術は「持続可能な循環型農業」に貢献できる技術と考えます。

会見では「使用済みきのこ培地」、「再生培地」を実際に展示し、開発の経過や本技術の特徴を説明します。 $ ^{*} $ 菌床栽培：きのこを生育、成長させるための栄養源を含む粉状の固形分(培地)を用いた人工的な栽培法のこと

使用済みきのこ培地再生処理装置

(実証機)

## 4 說明者

株式会社 前田製作所 代表取締役社長 塩入 正章

株式会社 前田製作所 新規事業部 部長

宮本徹

長野県工業技術総合センター 材料技術部門 部長 工藤 誠一

長野県工業技術総合センター 材料技術部門 主任研究員 藤沢健

## 5 問合せ先

〒388-8522 長野市篠ノ井御幣川10959

TEL:026-292-2220 FAX:026-293-5590

E-mail: tooru_miyamoto@dbmed.komatsu.co.jp

担当 新規事業部部長 宮本 徹

MAEDA
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## 9 ．研究発表、論文発表、学会発表、マスメディア報道

## 論文発表および学会発表

☐ 2014 年度

1. 宮本 徹、大田ゆかり、秦田勇二、黒澤佳奈子、市村昌紀、篠田清嗣、ソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理メカニズムの解明、日本きのこ学会25周年記念大会 講演要旨集、72-72、2014.2. 大田ゆかり、宮本徹、黒澤佳奈子、坪内泰志、佐藤玲央奈、秦田勇二、ソフト水熱プロセスによるきのこ廃培地中の水／アセトニトリル可溶性低分子の挙動、日本木材学会，紙パルプ技術協会，高分子学会，繊維学会，日本化学会，日本農芸化学会共催第59回リグニン討論会、109、2014.

3. 黑澤佳奈子，大田ゆかり，長谷川良一，飯田加賀美，丸山正，秦田勇二，笠井憲雪，宮本徹、深海由来 Novosphingobium 属細菌を用いたバイオマスからの芳香族モノマ一生産、第 64 回日本木材学会大会（松山）研究発表要旨集、L13-P-08、2014.

## ☐ 2013 年度

4. 宮本 徹、笠井憲雪、市村昌紀、篠田清嗣、土屋洋介、ソソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理技術の開発、日本きのこ学第17回大会 講演要旨集、49、2013.

○ 2012 年度

5. 宮本 徹、笠井憲雪、市村昌紀、篠田清嗣、ソソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理技術の開発、日本きのこ学第16回大会 講演要旨集、73、2012.

## 研究発表

☐ 2013 年度

1. イノベーション・ジャパン 2014 - 大学見本市（東京ビッグサイト 2014 年 9/11-12）出展「ソフト水熱プロセスによる使用済みきのこ培地再生処理装置開発」. 宮本 徹.

## ☐ 2013 年度

2. イノベーション・ジャパン 2013 - 大学見本市（東京ビッグサイト 2013 年 8/29-30）出展「ソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理に関する新技術」. 宮本 徹.

3. 最先端・次世代研究開発支援プログラム；NEXT研究紹介、「極限環境に適応した深海微生物生存戦略のグリーンバイオケミストリーへの展開」、大田ゆかり、宮本徹他、ベルサール新宿グランド2014年2/28-3/1.

## ➢ マスメディア報道

1. 誌上発表（信濃毎日新聞 2012 年 10 月 19 日、北信タイムス 2012 年 9 月 7 日掲載）、信濃毎日新聞 2013 年 10 月 12 日、信濃毎日新聞 2013 年 10 月 17 日、日本経済新聞紙 2014 年 2 月 4 日、中日新聞 2015 年 2 月 24 日、信濃毎日新聞 2015 年 2 月 28 日、長野市民新聞 2015 年 3 月 3 日、農業新聞 2015 年 3 月 20 日

2. テレビ放映（長野朝日放送「冬の信州 2013 エコ大作戦」2013 年 1 月 19 日放送）
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## １０．知的財産権の取得状況

知的財産権の取得状況

1- 発明名称：きのこ栽培用培地の評価方法およびきのこ栽培方法

出願人：株式会社前田製作所、独立行政法人海洋研究開発機構

発明者（所属機関）：宮本徹（株式会社前田製作所）、大田ゆかり、秦田勇二、坪内泰志（海洋研究開発機構）

出願番号：特願 2014-159088 （出願日 平成 26 年 8 月 4 日）

2- 発明名称：使用済みキノコ培地の再生処理装置および再生処理方法

出願人：株式会社前田製作所

発明者（所属機関）：宮本徹、渡辺伸洋、林志成（株式会社前田製作所）

出願番号：特願 2013-138787 (出願日 平成 25 年 7 月 2 日)

3- 発明名称：ソフト水熱プロセスによる廃きのこ培地再生処理方法と新しいバイオマス活用方法

出願人：国立大学法人東北大学、株式会社前田製作所、中野市農業協同組合、株式会社高見澤

発明者（所属機関）：宮本徹（株式会社前田製作所）、岡野伸哉、笠井憲雪（東北大学大学院

医学研究科）、篠田清嗣、市村昌紀（中野市農業協同組合）

出願番号：特願 2009-236873（出願日 平成 21 年 10 月 14 日）

出願公開番号：特開2011-83206（公開日平成23年4月28日）

平成 26 年 5 月 9 日 特許査定：特許第 5534309 号

## 知的財産権の取得状況（関連特許）

1- 発明名称：ソフト水熱プロセスによる滅菌乾燥方法および医療用滅菌装置

出願人：株式会社前田製作所、国立大学法人信州大学

発明者（所属機関）：宮本 徹、竹元哲也、渡辺伸洋、林 志成（株式会社前田製作所）、古畑貞彦（信州大学）

出願番号：特願2014-100656（出願日平成26年5月14日）

2- 発明名称：藻油抽出方法および藻油抽出装置

出願人：株式会社前田製作所

発明者（所属機関）：宮本 徹、竹元哲也、渡辺伸洋、林志成（株式会社前田製作所）

出願番号：特願2013-106424（出願日平成26年5月22日）

3- 発明名称：エンドトキシンの不活化方法および不活化処理装置

出願人：国立大学法人東北大学（80%→50%）、株式会社前田製作所（20%→50%）

発明者（所属機関）：宮本 徹、岡野 伸哉、笠井 憲雪（東北大学大学院医学研究科）

出願番号：特願 2008-250264（出願日 平成 20 年 9 月 29 日）

出願公開番号：特開2010-75619（公開日平成22年4月8日）

平成26年7月25日特許査定：特許第5583335号

4- 発明名称：タンパク質の不活化方法および不活化処理装置

出願人：国立大学法人東北大学（80%）、株式会社前田製作所（20%）

発明者（所属機関）：宮本 徹、岡野 伸哉、笠井 憲雪（東北大学大学院医学研究科）
Soft-hydrothermal processing

出願番号：特願2008-089825（出願日平成20年3月31日）

出願公開番号：特開2009-240206 (公開日平成21年10月22日)

5- 発明名称：床敷き材料の処理システムおよび処理方法

出願人：山崎仲道、(株)前田製作所

発明者（所属機関）：山崎仲道（東北大学学院環境科学研究科）、宮本徹

出願公開番号：特開2005-87053（公開日平成17年4月7日）

6- 発明名称：未使用床敷き材料の処理方法および処理装置

出願人：山崎仲道、笠井憲雪、(株)前田製作所

発明者（所属機関）：山崎 仲道（東北大学学院環境科学研究科）、笠井 憲雪（東北大学大学院医学系研究科）、宮本 徹

出願公開番号：特開2005-87054（公開日平成17年4月7日）

特開 2005-87053 と特開 2005-87054 を纏め、平成 21 年 3 月 6 日 特許査定：特許第 4272022 号

7- 発明名称：使用済みの動物用床敷き材料の処理方法および処理装置

出願人：山崎仲道、(株)前田製作所

発明者（所属機関）：山崎仲道（東北大学学院環境科学研究科）、宮本徹

出願公開番号：特開2004-298110 (公開日平成16年10月26日)

平成21年7月17日 特許査定：特許第4344157号
## 謝 辞

本技術の研究開発を遂行するにあたり、多大なる御支援、御指導、御協力、および御助言を賜った中野市農業協同組合 望月 隆 常務理事様、海谷 栄治 部長様、市村 昌紀 課長様、篠田 清嗣 課長代理様、土屋 洋介 係長様、および中野市農業協同組合の関係職員のかたがたに厚く御礼を申し上げます。

また、本技術の研究開発を実証するにあたり、多大なる御支援、御指導、御協力、および御助言を賜った有限会社えんとく培養センター 荻原 勉 代表取締役様、株式会社 信ナカビーエスセンター 荻原 大輔 代表取締役様、および関係従業員のかたがたに厚く御礼を申し上げます。

最後に、私に本研究開発の機会を与え、いつも暖かい御支援を頂いた株式会社前田製作所土屋俊一代表取締役会長、塩入正章代表取締役社長、石田賢一副社長、および各役員の皆様に心より感謝致します。

そして、本研究開発を遂行するにあたり、多大なる御協力、および貴重な御意見および御討論を頂きました新規事業部の皆様に深く感謝致します。

平成27年3月31日

研究代表者 宫本 徹
# 【1RFf−1201】赤潮発生時のデータ観測システムによる養殖業の漁業被害軽減に関する研究

(H24～H25；累計予算額 3,685 千円)

芝田 浩（広島商船高等専門学校）

### 1. 研究实施体制

（１）赤潮発生時のデータ観測システムによる養殖業の漁業被害軽減に関する研究（（独）国立高等専門学校機構広島商船高等専門学校）

### 2. 研究開発目的

本研究では、養殖業における赤潮による漁業被害低減に対して、赤潮と共に漂流し周辺の状況を観測するシステムの開発を目的とする。開発したシステムの概要と観測方法を示すと共に、実海域での観測内容とその結果から、実際の利用に対して考察した。

### 3. 本研究により得られた主な成果（研究者による記載）

## (1) 科学的意義

赤潮そのものを防止することは、現状では困難であり、モニタリングし対応することで被害を抑えている。これまでの調査体制では、自治体や各地先漁業権を超えた船舶による調査は利害関係者間の調整が難しく、拡散する赤潮を越境してモニタリングする手法がまだ発達していなかった。さらに、人工衛星による監視についても、解像度が低く、曇天時にデータが得られないことが多く、日単位で拡散する赤潮を捉えることは困難である。本研究開発では、赤潮の監視を新しい手法で安価に実現し、効果的な利用を確立することを狙っている。本研究の成果により、赤潮の移動形態のデータを蓄積することに対し、基本的なシステムの開発が必要となる。

## 研究背景

・赤潮は、対策を施されつつあるものの、毎年のように発生し漁業被害・環境被害を伴っている。

## ⇒ 重要な社会・経済問題

・赤潮に対して、現状では根本的な原因究明と対策に至っていない。

⇒ 発生そのものを防止することはできていない。

・養殖施設をコントロールし、養殖魚への影響を最小限に抑えるのが現状の対策である。

⇒赤潮の分布や移動状況をモニタリング

図 研究のイメージ

発をすることができた。今後は、さらなる研究開発を進め、ユーザに利用されるシステムにすることで、赤潮のデータをより多く収集することができる。将来的にはそのデータを用いることで、赤潮の発生と移動経路の予測に役立ち、赤潮発生のメカニズム解明に対して貢献できる可能性がある。
## (2) 環境政策への貢献

＜行政が既に活用した成果＞

特に記載すべき事項はない。

＜行政が活用することが見込まれる成果＞

「有明海及び八代海等を再生するための特別措置に関する法律（平成十四年十一月二十九日法律第百二十号、最終改正：平成二三年八月三〇日法律第一〇五号）」および、平成15年に各省で申し合わされた「有明海・八代海の基本方針」に基づいて、赤潮被害に対する早急な対策が必要となっている。本研究成果であるモニタリングシステムの開発および実用化により、「赤潮、貧酸素水塊等の発生機構に関する調査研究」および「赤潮の防除及び予察技術の開発」へ貢献することが期待できる。本研究では、そのシステムを開発し、実海域での観測実験を実施し実際の利用について考察することができた。

その他、下記のような用途への応用が期待できる。

a. システムの基本部分を固定ブイとして使用することで、周辺海域の環境を安価に計測することができる。また、漂流させることで漂流物の特性の解析への利用により、海域の環境調査に応用することができる。

b. 八代海では、梅雨時期の塩分濃度が薄い海水が流入する水潮という現象が発生する。水潮によっても漁業被害が発生しており、そのためのモニタリングに応用できる。

c. 沿岸海域では漁場回復の為にアマモ場の育成が課題として挙げられている。アマモ場の成り立ちや生育環境のモニタリングに対して応用することができる。

d. 漂流ゴミの対策として、その回収に際して、未回収のゴミを翌日に持ち越さざるを得ない場合に、漂流ブイを使用することで、翌日の作業に対するマーキングへ応用することができる。

f. 海上、海中での捜索作業は、時間の関係で翌日へ持ち越さざるを得ない場合が発生する。この場合についても、翌日の捜索作業に対するマーキングへ応用することができる。

### 4. 委員の指摘及び提言概要

海域監視（漂流ブイの位置情報、温度、照度等）によって赤潮発生を予知し、養殖業の漁業被害の軽減に貢献することを目的とした研究である。本研究によって、赤潮発生予測が可能になったとは評価し難いが、具体的な実験・観測データが収集されていること、今後の対策検討に役に立つものと期待される。廉価でのブイ作成が出来た点は評価できるが、まだ、実際にブイの挙動と赤潮の挙動が一致するかに関しては実証されていない。

### 5 \. 評点

総合評点：B
## 平成29年度人事院予算等の概要

平成29年度予算（政府案）における人事院予算等の概要は、次のとおりです。

平成28年度予算額(百万円)	平成29年度予算額(百万円)	比較増△減額(百万円)	増△減率(%)
人事院計	11,570	11,465	△105	△0.9
下記の人給システム以外	8,886	8,991	+105	+1.2
人事・給与関係業務情報システム(人給システム)	2,684	2,474	△210	△7.8

(注) 1 四捨五入の関係で、合計等は必ずしも一致しない。

2 府省共通システムである人事・給与関係業務情報システムに係る予算は、人事院において各府省の要求枠を用いて一括要求を行うもの。

## 1 主な項目の予算額

## ○ 国家公務員採用試験の実施

2億7,352万円

多様で有為な人材を確保するため、国家公務員採用試験（総合職試験、一般職試験、専門職試験及び経験者採用試験）を公正かつ円滑に実施します。

## ○ 行政研修の実施

1億868万円

各府省の行政運営の中核となることが期待される職員を対象に、①国民全体の奉仕者としての使命感の向上、②行政官として求められる資質・能力の向上及び③国家公務員として互いに協力連携するための信頼関係の醸成を基本的な目的として、行政研修を実施します。

## ○ 行政の業務改革と IT 化の推進

2,234万円

運用経費の削減、情報セキュリティ対策の強化等を図るべく、人事院ネットワークシステムの再構築に向けた取組を進めます。
電子的給与簿監査の実施に向けて、モバイルパソコン購入等の環境整備を図ります。

コンピュータを利用した試験（CBT）の国家公務員採用試験への導入について、調査研究（フィージビリティ・スタディ）を行います。

## アジア諸国との関係強化、親日派・知日派の育成 334万円

アジア諸国の人事行政担当機関から幹部職員等を招いて、公務員人事管理に関する意見交換等を行うことにより、これらの機関との人的ネットワークの構築、さらには、アジア諸国政府機関における親日派・知日派幹部の育成に取り組みます。

## ○ 地域共生社会等の実現に向けたNPO法人等との連携 223万円

行政研修において、国の重要課題に関係の深い分野で活動するNPO法人等への派遣プログラムの充実を図ります。

## ○ 人事・給与関係業務情報システムの運用・保守 24億7,415万円

人事・給与関係業務情報システムについて運用・保守業務を着実に行うとともに、同システムが更に安定・確実なものとなるよう必要なシステム改修を行います。

## 2 組織・定員関係

平成29年度末の定員については、1人減の630人となります。