Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
して、排出量はその15-17％と低い。一般家庭からの排出される廃食用油は、年間で国民1人当たり約0.78-0.94kgと算出される。

回収された廃油は、①ゴミとして廃棄、②飼料への再生、③工業原料としての利用、④燃料としての再利用、の主に4つの方法で処理されている。事業系の廃油は回収率が高いが、一般家庭からの回収率は低く、10-30%程度を想定している。

有限会社 鳥栖環境開発綜合センターへのヒアリング調査では、一般家庭からの回収率は、鳥栖市で約30％と高く、久留米市では約3％と低かった。同社が鳥栖市にあることなどの立地条件も関連すると考えられるが、鳥栖市が産油回収に積極的であることが伺える。

## 廃食用油の処理費用

関東近郊の廃棄物処理業者へのヒアリングの結果を表7-1に示した。多くの場合、廃棄物処理業者が排出者から買い取っており、単価は10円/L以下であった。現状で既に回収ネットワークが充実しており、地域間での引取価格にはあまり差がないものと考えられる。

大量排出者は限られており、小さな店舗から発生する廃食用油を細かく回収しているのが現状である。このため回収には労力を要し、多くの場合で無償引取（0円/L）となっている。廃棄物扱いしないようにするためにも、回収業者による買い取りが行われているが、この場合でも価格は下落傾向にある。また廃油の状態（水や固形物等の不純物の混入状況）によっては、産業廃棄物として処理され、この場合には委託処理費を排出者が負担している。

有限会社 鳥栖環境開発綜合センターへのヒアリング調査でも、九州北部地域では多くの場合、無償引取（0円/L）となっている。

表 7-1 関東近郊の廃食用油買取価格

社名	所在地	URL	管辖エリア	一般単価(植物性油)	備考
株式会社 日の丸商事	茨城県つくば市田中	http://hinomaru-ibaraki.seesaa.ne	茨城県	5円/L(引取込み)	植物性のみ
株式会社 吉川油脂	栃木県佐野市飛騨町	http://www-yushi.com/outline/	東日本全域	0円/L(引取、持込とも)	植物性のみ
有限会社 半藤油脂	群馬県太田市石原町	http://www.hando-yushi.co.jp/index	関東圏	0円/L(小ロット引取の場合)[他は個別見積り]	植物性のみ
ウム・ヴェルト株式会社	埼玉県加须市栄	http://www-um-welt.co.jp/service-kaitori.htm	茨城県、栃木県、群馬県、埼玉県、千葉県、東京都	5円/L(200L以上の場合、引取のみ)	植物性のみ
有限会社 丸新	埼玉県吉川市大字三輪野江	http://www-marushin-web.jp/company/company.html	茨城県、栃木県、群馬県、埼玉県、千葉県、東京都、神奈川県、山梨県、静岡県、新潟県	0円/L(小ロット引取の場合)[他は個別見積り]	油種問わず(価格は別途)
吉岡製油有限会社	埼玉県入間市二本木	http://www-y-seiyu.co.jp/facility/first.html	茨城県、群馬県、埼玉県、千葉県、東京都、神奈川県、山梨県	0円/L(3缶以上で引取、持込とも)	油種問わず(価格は別途)
株式会社アドバン	埼玉県熊谷市妻沼西	http://www-kk-advan.co.jp/bdf-02.html	東京都、神奈川・千葉・埼玉・群馬・茨城・栃木	0円/L(引取、持込とも)	植物性のみ
千葉オイレッシュ株式会社	千葉県君津市笹	http://www-oilshu.co.jp/company.html	千葉県	10円/L(持込み)5円/L(引取り)	油種問わず(価格は別途)
株式会社アクアエアー	東京都調布市菊野台	http://www-aquair.co.jp/index.html	東京都、神奈川県、千葉県	5円/1斗缶(引取、持込とも)	植物性のみ
株式会社 リンクス(湘南オイルサービス)	神奈川県茅ヶ崎市下寺尾	http://www-shonan-oil.jp/	茨城県、栃木県、群馬県、埼玉県、千葉県、東京都、神奈川県、山梨県、静岡県、愛知県	2.5円/L(個人商店)[他は個別見積り]	植物性のみ
株式会社エコライフアシスト	静岡県藤枝市前島	http://www-ecolifeassist.co.jp/index.html	静岡県	0円/L(持込みのみ)	一般廃棄物処理業者
関東近郊の廃棄物処理業者へのヒアリングの結果を表7-2に示した。廃食用油とは異なり、排出物の性状（水分量、pH、固形物の有無、粘性等）や排出量によって委託処理費が異なるため、参考程度の価格しか回答が得られなかった（いくつかの業者は「実サンプルに基づき見積もり」との回答）。さらに荷姿や回収方法（ドラム缶、バキューム車での回収等）によっても価格は異なり、三友プラントサービス株式会社の場合は30-500円/Lと価格差が大きい。ある程度の量を取り扱うとした場合、30-40円/L程度になるものと推定される。尚、処理方法は焼却処理が一般的と推定される。

表 7-2 関東近郊の廃グリセロール委託処理費用

社名	所在地	URL	一般単価	備考
三友ブラントサービス株式会社	神奈川県相模原市緑区橋本台	https://www.gsanyu.co.jp/index.html	500円/kg(ガロン瓶程度までの量)	容器重量含む
150円/L(18Lポリ容器程度の量)
60円/L(ドラム缶程度の量)
30円/L(バキューム車程度の量)	運搬費含む(県内)
千葉オイルッシュ株式会社	千葉県君津市笹	http://www.oilshu.co.jp/company.html	25円/kg(ドラム缶程度の量)
エコシステム千葉株式会社	千葉県袖ヶ浦市長浦拓	http://www.dow.a-eco.co.jp/busine	30～35円/kg(実サンプルに基づき見積りが基本)
有限会社丸新	埼玉県吉川市大字三輪野江	http://www.marushin-web.jp/company	案件毎に実サンプルに基づき見積り
JFE環境株式会社	神奈川県横浜市鶴見区弁天町	http://www.jfe-kankyo.co.jp/index.html	30～35円/kg(実サンプルに基づき見積りが基本)
相模原市調査結果資料より	-	http://www.jora.jp/biodz/pdf/sagamihara.pdf	12～40円/kg	参考資料

有限会社 鳥栖環境開発綜合センターへのヒアリング調査の結果は表7-3に示した。焼却処分する場合、委託処理費は15-20円/kg程度が相場と推定される。同社では現状で廃グリセロールを有償で受け入れており、委託処理費は13円/kgである。佐賀市の様に廃グリセロールを堆肥化プラントのpH中和剤として利用（処理）する方法は安価である。しかし大量に添加することができないのが課題となっている。

また一部では廃グリセロールを燃料として10円/kgで買い取っている業者（自然と未来 株式会社）がある。ただし、燃料となる廃グリセロールはBDF製造時のアルカリ触媒にカルシウム塩を用いたものに限られる。これはナトリウムやカリウムが燃料に混入すると燃焼炉やバーナーを腐食・閉塞するためである。一部ではBDF製造時のアルカリ触媒にカルシウム塩を用いているケースもあるようだが、広く普及した技術ではない。
表 7-3 鳥棲市近郊の廃グリセロール委託処理費用

廃グリセロールの処理について
団体名	所在地	廃グリセロール発生量	処分方法	処分費
佐賀市	佐賀市	10,000 L/年	堆肥化	0円
(株)フチガミ	久留米市	48,000 L/年	売却	+10円/kg
クリーン筑紫野(有)	筑紫野市	3,600 L/年	産廃・焼却	-15円/kg

鳥栖環境開発綜合センター 廃グリセロール処分受託費
こがね園	鳥栖市	(持込み処分) 12,500 kg/年	堆肥化	-13円/kg

## 有限会社 鳥栖環境開発綜合センターの潜在的許容量

## (廃食用油の回収量)

現在のところ、有限会社 鳥栖環境開発綜合センターの回収廃食用油量は、鳥栖市で約18.5kL/年、久留米市で約7.4kL/年、これに事業系の約29kL/年を加えて約54.9kL/年である。一般家庭からの回収率は、鳥栖市で約30%、久留米市では約3%と推定される。

事業系廃食用油の定期回収箇所を図7-3に示した。定期回収箇所は同社の所在地からおよそ20km圏内である。この範囲内であれば、条件が整えば一般家庭からの廃食用油の回収も可能と考えられる。この範囲内には、鳥栖市、大野城市、春日市、太宰府市、筑紫野市、小郡市、神埼市、久留米市、大川市、八女市、筑後市が含まれる。各市の人口は表7-4に示す通りであり、合計で約100万人となる。一般家庭からの排出される廃食用油は、年間で国民1人当たり約0.78-0.94kgであるので、約100万人で約780-940t（=約867-1044kL）と算出される。さらに鳥栖市並の回収率（約30%）が実現できれば年間で約260-313kLの回収が期待される。尚、事業系の廃食用油も潜在的には増加するものと思われるが、現時点では推定するための情報が得られなかった。
図 7-3 有限会社 鳥栖環境開発綜合センターの事業系廃食用油定期回収箇所

表 7-4 有限会社 鳥栖環境開発綜合センターから 20km 圏内にある市の人口

市	人口
鳥栖市	71,681
大野城市	98,051
春日市	105,219
太宰府市	71,209
筑紫野市	102,275
小郡市	59,536
神埼市	33,009
久留米市	305,933
大川市	39,213
八女市	69,057
筑後市	49,229
合計	1,004,412
(廃グリセロールの回収量)

現在、有限会社 鳥栖環境開発綜合センターでは年間 12,500kg（比重 1 として 12.5kL）の廃グリセロールを受け入れて堆肥化処理をしている。委託処理費は 13 円/kg である（表 7-4）。加えて筑紫野市の排出者は年間 3.6kL（15 円/L）、佐賀市は年間 10kL（無償）で処分している。委託処理費の問題があるが、これらの廃グリセロールを全て受け入れるとして、合計で 26.1kL となる。

### 7.4 各種条件の経済性に与える影響

## 基本となる条件等

図7-2に示した設備制作費の試算（見積もり）を（株）プリスに依頼した。タンクと発酵槽はステンレス製とし、値段交渉のない状態での価格とした。タンクと発酵槽および主要ポンプが約8,000千円、蒸留装置が約16,000千円、総合計で約24,000千円であった。これには建設にかかる費用と配管工事などは含まれていない。本調査を実施した時点では、製造装置の建設予定地の状況など不明な点が多いので、正確な数値は算出できなかった。制作費の交渉による減額と付帯工事費用を含めて、総額で30,000千円程度と仮定した。製造装置の建設費用のうち50％の公的補助が受けられるとし、15年で投資を回収するとした。

廃グリセロールの委託処理費は中間報告では50円/Lとしたが、その後の調査で鳥栖市近郊では15-20円/L、関東圏では30-40円/Lが相場と推定されたので、20円/Lとした。廃食用油は無償回収とした。

運転人件費は年収4,000千円（保険等の会社負担を考慮して年間8,000千円）の運転員1名分とし、寄与率は10％とした。

エタノールの販売価格は、ガソリンの税抜き価格である96-106円/Lおよび資源エネルギー庁資料（2012年）を参考に100円/Lを基本とした。

## 基本的な試算結果

(有限会社 鳥栖環境開発綜合センターの現状での試算)

現在の廃グリセロール処理量は年間12kLであり（年間廃食用油処理量80kL、この15％が廃グリセロール）、グリセロール濃度を40％として、年間4,800kgのグリセロールを処理するものとした。エタノール生産量は2,400kg(=3,038L)、エタノール販売益は304千円となる。

この条件で計算すると、年間1,618千円の赤字となる。コストの内訳を見ると図7-5のようになり、設備投資の負担（1,000千円）と人件費（800千円）がそのほとんどを占めている。
図 7-5 鳥栖環境開発綜合センターの現状でのコスト内訳

現在、有限会社 鳥栖環境開発綜合センターでは年間 12,500kg の廃グリセロールを受け入れて堆肥化処理をしている。委託処理費は 13 円/kg である。この廃グリセロールをエタノール生産に用いると、年間 1,265 千円の赤字と計算され、僅かに赤字が減少する。

## (基本となる運転条件での試算)

損益分岐点に近い（赤字にならない）条件を試算した。廃グリセロールの委託処理費は中間報告では50円/Lとしたが、その後の調査で鳥栖市近郊では15-20円/L、関東圏では30-40円/Lが相場と推定されたので、20円/Lとした。廃食用油の処理量は現状と同じ（80kL）とし、廃グリセロールの受け入れ量を110kLとした。これにより装置規模は約5倍となり、装置の建設費用には0.7乗則を適応、公的な資金援助率は50%とした。試算結果は132千円の黒字となった。以下、各種条件検討においては、本条件を基本とする。

基本条件での収入の内訳はエタノールの販売で3,089千円（廃グリセロール由来2,785千円、廃食用油由来304千円）、廃グリセロールの処理で2,200千円となる。廃グリセロールを受け入れることで委託処理費とエタノール販売益の双方が得られ、収益への貢献度が高くなっている。

またこの時のコスト内訳は、図7-6のようになる。装置建設の投資額と人件費がコストの約80%を占めている。同条件で公的な資金援助率を2/3とすると、総経費は約100万円減じ、黒字は1,168千円となる。この際のコスト内訳は、図7-7のようになり、装置建設の投資額と人件費がコストの約70%に抑えられている。
図7-6 基本となる運転条件でのコスト内訳

図 7-7 基本となる運転条件でのコスト内訳（ケース 2）

## 廃食用油処理量の影響

年間に処理する廃食用油の処理量の影響を検討した。ヒアリング調査の結果、廃食料油は排出者から低価格（10円/L以下）で買い取るか、無償回収が一般的であった。このため試算では無償回収とした。また廃グリセロールの処理量は年間110kLで一定とした。

結果を図7-8に示した。廃食用油の処理量が増加すると装置規模も大きくなり、設備投資も増大する。設備投資額と装置規模に0.7乗則を適応して試算すると、廃食用油の処理量約700 kLで総利益は最小となり、これ以上の処理量で総利益は増加した。廃食用油は委託処理費が得られないこと、総量の15%のみがグリセロールであることから利益への貢献度が廃グリセロールと比較して小さいことが原因と考えられる。廃グリセロールは1 kL処理すると45.3千円の売上となるが、廃食用油は1 kLで3.8千円に留まる。
図 7-8 廃食用油処理量の影響

廃グリセロール処理量の影響

年間に処理する廃グリセロールの処理量の影響を検討した。廃グリセロールの委託処理費は鳥栖市近郊では15-20円/L、関東圏では30-40円/Lが相場と推定されたので、20円/Lとした。また廃食用油の処理量は年間80kLで一定とした。結果を図7-9に示した。委託処理費が得られるため、処理量を増加するほど総利益が増大する結果となった。

図7-9 廃グリセロール処理量の影響
## エタノール価格の影響

試算の基本となる運転条件では、エタノール価格を100円/Lとしている。これは燃料として価格を設定した為である。経済産業省発表の化学工業統計月報のデータをもとに、工業用エタノール価格の年次推移を図7-10に示した。過去5年間は、およそ130円/Lを前後しており、100円/Lよりも高い価格を維持している。生産物であるエタノールを燃料用ではなく、工業用とすることも本事業の利益を確保するための重要な選択肢である。ただし、用途によっては求められる純度などの性状がことなるので、この点はコスト面からも留意すべきである。

図 7-11 にはエタノール価格の総利益に対する影響を示した。エタノール価格が約 90 円/L を下回ると利益は確保できない。工業用アルコール並の 130 円/L であれば 1,000 千円程度の黒字となる。

図 7-10 工業用エタノール価格の年次推移
図 7-11 エタノール価格の総利益への影響

## 設備建設費に対する公的援助の影響

図 7-6 に示したように、本事業のコストにおける設備建設の費用の割合は大きい。基本条件では公的な補助が 50% 得られるとしたが、補助率の影響を試算した。結果は図 7-12 に示す通りで、補助率が 48% 以下で利益は消失する。

図3のような装置構成と規模での初期的見積もりから、設備費用を30,000千円としたが、事業化にあたってはさらなる精査と圧縮が必要である。

図 7-12 設備建設に対する公的援助の影響
エタノールの生産速度が向上すると、同じ規模の発酵槽で処理できる廃グリセロール量が増加する。基本条件のまま、エタノール生産速度が向上した場合を試算した。正確にはポンプの送液や配管直径および貯留タンク容量なども考慮する必要があるが、ここでは単純にエタノール生産速度が2倍になれば、同容積の反応槽で処理量が2倍になるとして試算した。

結果は図7-13に示した通りで、エタノール生産速度の向上は利益の増大をもたらすことが期待できる。特に2倍程度の生産速度の向上は影響が大きい。これは設備建設費を増やさずに廃グリセロールの処理量とエタノール生産量を増加することができるためである。

廃グリセロールの希釈率も同様な効果を示すと考えられる。基本条件では廃グリセロールは20倍希釈してグリセロール濃度が約2％となるようにしている。培地の仕込みグリセロール濃度を高くする（＝希釈率を下げる）ことができれば、総培地量が減るため同容量の装置でより大量の廃グリセロールを処理することが可能となる。仕込みグリセロール濃度が2倍になれば、同容積の反応槽で処理量は2倍になり、利益は増大する。

エタノール生産速度（相対値）

図 7-13 エタノール生産速度の影響
### 7.5 基本となる運転条件での試算と目標値

本事業の経済性を、製造コスト（設備建設費、運転人件費、転換コスト）、エタノール販売売上および廃グリセロール受け入れ費用から試算した。セルロース系バイオマスからのエタノール生産と異なり、原料費は無料であり、廃グリセロールを受け入れる場合には委託処理費が収入となる。またセルラーゼ等による原料の前処理も不要である。さらに、培地としてメタン発酵の消化液がそのまま利用可能であれば、培地作成に掛かる原料代も不要となる。製造コストの各項目も適当と考えられる数値を使ったが、実際のデータに即したものではない。設備建設費の試算は設置場所を決めて、精度を向上させる必要がある。運転人件費は実際にどの程度の労力が必要なのかを実証試験等で検証する必要がある。転換コストのうち、特に蒸留にかかるコストは大きいと考えられるが、これは蒸留装置の規模や他の装置との熱エネルギーバランスなどを考慮して算出する必要がある。

有限会社 鳥栖環境開発綜合センターの現状データをもとに試算すると赤字であった。黒字化するための条件を検討した結果、廃食用油の処理量は現状と同じ（80kL）、廃グリセロールの受け入れ量110kLが求められた。装置規模は基本条件の約5倍となり、設備建設費の算出には0.7乗則を適応、公的な資金援助率を50％としで、年間132千円の黒字となった。廃食用油の処理量の影響を検討した結果、処理量約700kL以下では、処理量を増やすと利益は減少した。処理量約700kLで利益は最小となるが、これ以上に処理量を増加すると利益は増加した。これは廃食用油では委託処理費が得られないこと、総量の15％のみがグリセロールであることから利益への貢献度が廃グリセロールと比較して小さいことが原因と考えられた。これに対して、廃グリセロールの処理量は増加するほど、利益も増大した。

エタノールはガソリンへの混合を前提として100円/Lを基本としたが、工業原料としての利用も考慮すると利益は大きくなることが期待できる。ただし、用途によって要求性状は異なり、それに応じた設備が必要となる。設備建設費はコストに重大な影響を与えるので、慎重な検討を要する。設備建設費は、本事業のコストの大部分を占める。投資を15年で回収するとしても、少なくとも50%程度の公的な資金援助がないと黒字化は望めない。設備建設費を抑えたままで収益を上げるには、①エタノール生産速度の向上、②廃グリセロールの希釈率の低下、が効果的と考えられた。試算結果では、エタノール生産速度は2倍程度、廃グリセロールの希釈率は約1/2（グリセロール濃度で約2倍）にすることができれば、収益性への影響が大きいと推定された。

本研究の現在までの実績と、フィージビリティスタディーの初期設定条件を比較すると、設定条件である BDF 廃グリセロール 20 倍希釈（初期グリセロール濃度 2%）、4 日間の滞留時間に対して、ラボスケールにおいて初期グリセロール 5% を約 2 日間でほとんどエタノール(約 2.5%)に変換できる。さらに逐次添加においては 4 日程度まで維持可能であり、その場合の最終エタノール濃度（3.4%）から逆算すると、原料グリセロール約 7% を 4 日間でエタノールに変換したことになる。蒸留段階を考慮するとぎりぎりの濃度であるが、少なくともラボスケールでは上記の試算をほぼクリアすることができた。設備投資においては、既存遊休設備の有効利用等を考慮すれば、さらに公的資金に頼らずとも収益をあげることが可能であると思われる
## 8 パイロットスケール試作発酵槽による実証試験

実証試験用のプラント制作に当たり、各種条件をリストアップした。まず、実際に使用する菌株に関して、まず研究期間内に数種のTB-83D変異株を取得したが、遺伝子改変を施した株（6章参照）に関しては、遺伝子組換え微生物に該当するため、開放系である実証プラントでは使用できない。また、ギ酸耐性・ギ酸生産能低下変異株については、TB-83D株と比較してエタノール生産量に大きな違いはなかったことから、パイロットプラントスケールでの運転には当初の予定通りTB-83D株を供試菌体とした。

エタノール生産培地については、3章に記載したとおり、酵母エキスを用いることでエタノール生産性が飛躍的に増加したこと、それに加え、メタン消化液でもエタノールを生産し、培養コストをほぼゼロにすることが可能であったことから、酵母エキス培地およびメタン消化液培地を生産培地とした。培地滅菌については、滅菌コストを考慮し、原則として滅菌操作は行わない。また、これら培地を逐次的もしくは連続的に添加させることでエタノール生産を行うことした。

具体的な培養条件に関しては、実験室レベルで実証したエタノール生産最適温度である25℃、pH8.0の一定条件下で穏やかに攪拌しながら培養を行う微好気条件を用いた。試験用プラントについては、設置場所である（有）鳥栖環境開発綜合センター内のスペースと、同センターにおけるBDF廃液の供給能力、発酵槽の制作と運転に関わるコスト等を考慮して、実証データが充分得られる規模として主発酵槽の容量を300L（運転時200L）として製作した。発酵終了後の培地処理に関しては、発酵副生産物でメタン発酵の良い基質となるギ酸や有機物を含むことから、発酵終了後にセンター敷地内に設置してあるメタン発酵槽に戻すことにより、処理費用を削減し環境低負荷な処理を行うと共に、BDF廃液のゼロエミッション化を目指した。

### 8.1 発酵槽の設計と試作

エタノール生産用試作発酵槽は、有限会社鳥栖環境開発綜合センター (佐賀県鳥栖市轟町) 敷地内に設置した (幅 4 m × 奥行き 1.5 m)。この試作発酵槽（図 8-1）と同敷地内に BDF 製造装置およびメタン発酵槽が設置してあることから、培養に用いる BDF 廃液およびメタン消化液をすぐ供給することができる。
図 8-1 製作した試作発酵槽の外観

設計・作製した試作発酵プラントは、原料タンク・主発酵槽・貯留タンクの3個のタンクから構成されており、それらタンクはゴムチューブにより連結されている。また、pH制御のためのpHメーター、攪拌速度の調節器、温度センサーの各種センサー類を搭載した制御基盤、アルカリおよび原料流加のためのポンプを設置した。さらに、温度調整用にボイラーの配管をタンクに接続することにより一定温度の保持を可能にした。以下にそれらの詳細を示す。

## 主発酵槽（発酵タンク：図8-2）

• 容量 400 L (SUS304 製) (直径 Φ770 × 縦 Φ900)

• pH センサー (メトラートレド製 Inpro4260) をタンク下部に装備し、pH7-9 での制御が可能である

・ 攪拌機 (阪和化工機製 KP-4002B-29AV) を装備し、タンク内の培養液が充分に混合可能である

タンク上部に培養液吐出口を有し、オーバーフローさせることでタンク内の培養液が一定量に保つことが可能である

・ベント (SUS304 製) を装備

・タンク最下部に培養液壯出口及び開閉弁及び送液ポンプを有する

・ 温度センサーと温度制御装置を装備し、20-35℃での温度制御が可能である
図 8-2 主発酵槽の外観 (左図) と 設置配管・機器類 (右図)

原料タンク: 図8-3

pH センサーをタンク下部に装備

・ 攪拌機を装備し、タンク内の培養液が充分に混合可能である

タンク最下部に培養液壯出口及び開閉弁及び送液ポンプを有する

図 8-3 原料タンクの外観 (左図) と 設置配管・機器類 (右図)
• 容量 600 L (SUS304 製) (直徑 $ \Phi $ 1000 × 縦 $ \Phi $ 850)

・培養タンクからオーバーフローにて排出される培養液が滞留及び逆流しない

・タンク最下部に培養液吐出口及び開閉弁を有する

図8-4 貯留タンクの外観 (左図) と 設置配管・機器類 (右図)

## その他機器類: 図8-5

・ 制御板には攪拌機の速度調整器および ON/OFF スイッチ、pH 計、送液・アルカリ添加ポンプ ON/OFF スイッチを備え、万が一の誤作動に備えて緊急停止スイッチを装備する

・原料タンクと主発酵槽を連結するホースには、ローラーポンプを備え、5～20 L/h の送液が可能である

主発酵槽上部のチューブにはペリスタポンプを装着し、アルカリタンクからアルカリ添加を可能とする

図 8-5 装置制御板 (左図) と その他機器類 (右図)
### 8.2 回分培養における生産試験

まず、前章のフィージビリティースタディーにおける初期設定値（初期グリセロール2%、4日間滞留）を念頭に、ラボスケールで検討した酵母エキス(YE)培地を用いて回分培養によるエタノール生産を行った。最高の生産性を出すためには、本来はコーンスティープリカー（CSL）を同時添加する必要があるが、効果がそれほど高くないことを考慮して、添加は見送った。

## 【材料と方法】

## 使用培地

主発酵槽に4倍希釈 BDF 廃液 25 L (初期グリセロール濃度 約 2.5%) と酵母エキス 3.0 kg (YE 培地) を投入し、そこに水 (水道水) を加え全量 200 L にし、25°C, pH 8.0 に調整した後、筑波大学から郵送した菌懸濁液 (6 L 培養分) を投入した。培養中に原料の流加は行わない回分培養にて培養を行い、pH コントロール、25°C 条件下で培養を行った。培養期間中に主発酵槽の上部からサンプリングを行った。メタン消化液を用いた場合は、4 倍希釈 BDF 廃液の代わりにメタン消化液 130 kg を投入した (メタン消化液培地)。

## 代谢产物解析

サンプリング後の培養液を、発酵が進行しないようにクール便にて筑波大学に郵送した後、HPLCにより解析を行った。

## 【結果と考察】

## 酵母エキス培地での生産

酵母エキス培地を用いて培養を行った結果（図8-6）、グリセロールは培養24時間後に完全消費され、それと共にエタノールが生産された。また、エタノール生産と同時に副生産物であるギ酸も同程度生産された。このことから、実験室スケールと同様にパイロットプラントスケールでもエタノール生産が可能であることを実証できた。
図 8-6 回分培養による BDF 廃液からのエタノール生産 (酵母エキス培地)

また、回分培養で得られたデータについて、実験室レベルでのデータと消費グリセロールおよびエタノール生産性の比較を行った（図8-7）。消費グリセロール、エタノール生産ともに、実験室レベルと比較すると若干低下したが、ほぼ同様の生産性を有していたことから、ラボスケールの検討結果がプラントスケールにおいても応用可能であることが示唆された。
図 8-7 実験室レベルとプラントレベルでの生産性比較

## メタン消化液培地での生産

次に、メタン消化液を用いた場合についても同様に、回分培養によりエタノール生産性を調べた（図8-8）。メタン消化液を用いた場合、グリセロール消費率は酵母エキス培地の場合と比較して減少し、培養48時間で完全消費され、エタノールとギ酸もそれと同時に生産された。酵母エキス培地よりもエタノール生産量は低いものの、メタン消化液を用いた場合でもパイロットスケールでエタノール生産が可能であることを実証できた。

一方、副生産物として1,3-プロパンジオール（1,3-PD）の生産量が、酵母エキス培地の場合と比較して約3倍程度増加した。培地滅菌コスト等を加味して、パイロットプラントスケールでの運転は滅菌操作を行っていないため、この1,3-PD量の増加は、メタン消化液中に存在する他のグリセロール資化性菌による可能性が疑われた
図 8-8 回分培養による BDF 廃液からのエタノール生産 (メタン消化液培地)

### 8.3 逐次添加培養による生産試験

次に、BDF 廃液の逐次添加培養を行うことによるエタノール生産を行った。培養に当たってはラボスケールの最適条件を反映し、初期グリセロール濃度を5％として、逐次添加培養を行うことで、エタノール生産性の向上を図った。

## 【材料と方法】

## 使用培地

主発酵槽に BDF 廃液の 2 倍希釈液 25 kg (グリセロール濃度 終濃度で約 5%) と酵母エキス 3.0 kg (酵母エキス培地) を投入し、そこに水 (水道水) を加え全量 200L にし、25℃, pH 8.0 に調整した後、筑波大学から郵送した菌懸濁液 (6 L 培養分) を投入した。培養 24 時間までは BDF 廃液の添加を行わない回分培養を行い、24 時間後から BDF 廃液の 2 倍希釈液 25 kg を 3 日間連続で添加した。培養期間中は pH コントロール (pH 8.0) を行い、25℃の一定温度で行った。
純グリセロール用いる場合は、培地中の BDF と純グリセロール(Wako) 10 kg(グリセロール濃度 終濃度で約 5%)を置き換えることで培地を作製した。その後の逐次添加には BDF 廃液の 2 倍希釈液 25 kg (グリセロール濃度 終濃度で約 5%)を添加した。

## 【結果と考察】

前項の実験において、1,3-PDの蓄積が認められ、雑菌の混入が疑われたため、各培養槽を1日おきに3回蒸気で簡易滅菌し、洗浄・乾燥した後に実験を開始した。まず、BDF廃液を用いた逐次添加培養について検討したところ、培養48時間まではグリセロールは良好に消費された。しかしながら、エタノールは前項の場合と同様にほとんど生産せず、1,3-PDが生産された（図8-9）。

図 8-9 逐次添加培養によるエタノール生産性 (BDF 廃液)

培養中、培養終了後に培養液を引き抜き、これを希釈して Nutrient Broth 寒天平板に塗布したところ TB-83D とは明らかに異なるコロニーが優占していた。この優占コロニーを単離し、生産培地で培養したところ、著量の 1,3-PD を生産することが明らかになった、また、本菌と TB-83D 株を共存させて培養すると TB-83D 株の生育が抑制され、最終的に本菌が優占化することが確認された。なお、本菌はストレプトマイシンに耐性を有していた。
そこで、再度槽内の滅菌を慎重に行った。そのうえで、植菌したTB-83D株の初期生育を早めることで、汚染の回避を試みた。培養初期の炭素源をBDF廃液に代えて、純グリセロールを用いて培養を行ったが、エタノールはほとんど生産されず、むしろ1,3-PDが生産された。(図8-12)。

図 8-12 逐次添加培養によるエタノール生産性 (純グリセロール)

培養中、および培養終了後のサンプルの微生物叢を解析した結果、今回も前回と全く同じコロニーが、培養12-24時間から急速に優占化していることが明らかになった。その後、滅菌方法や培養条件、植菌量や種菌の送付方法（温度変更や、郵送にせず持参するなど）等を変えて数回検討したが、汚染を回避することは出来なかった。最終的に塩酸による滅菌と次亜塩素酸を用いることで汚染菌の排除には成功したが、TB-83D自体の生育も阻害され、データの取得はできなかった。

なお、前項で行った回分培養に用いたメタン消化液の微生物叢を調べたとことろ、本汚染菌はメタン消化液に由来している可能性が強く示唆された。第3章において、今回と同じ有限会社鳥栖環境開発綜合センターからいただいたメタン消化液を用いた場合には、非滅菌で用いてもTB-83Dの生育阻害や、他菌の優占化は見られなかった。今回も同じ発酵槽のメタン消化液を使用したのであるが、この間に発酵槽の洗浄と再構築作業が入っていたため、内部の微生物叢に変化があったと考えられる。メタン消化液のような発酵残渣を栄養源として用いるには、雑菌汚染の可能性も充分考慮し、TB-83D株を確実に優占化させるための条件検討も必要であると考えられる。

しかし、当初の実験において、雑菌汚染が無い場合においてはパイロットスケールとラボスケールの結果はほぼ一致したことから、今後はラボスケールの検討のみでも、ある程度大規模培養のシミュレー
ションが可能であると考えられる。これまでに BDF 廃グリセロールからのエタノール生産において、数100L規模のスケールでの検討は報告されておらず、今回のデータは今後の同分野の研究検において貴重なものである。なお今回分離した汚染菌については、何の条件検討も行っていない現時点でも極めて高い生育速度と1,3-PD生産性を有しており（非組み換え菌の中では世界最高レベル）今後、同定してその生産性を検討したい。
## 9 結論

本研究ではバイオディーゼル燃料(BDF)廃液のエネルギーとしての再生技術の確立を最終目標として、研究代表者によって自然界から新たに分離された微生物、Klebsiella variicola TB-83D 株による BDF 廃液からのバイオエタノール生産を試みた。

まず本菌株の培養方法ついて検討した結果、本プロセスにおいて休止菌体法や菌体の固定化は適さないことが明らかになったため、以降の検討には浮遊菌体による培養法を用いることとした。また、培地成分について各々検討を行なったところ、エタノール生産量は酵母エキス（YE）を添加した場合に最も高かった。その最適濃度を検討するとともに、他の基質の添加を試みたところ、YEとコーンスティープリカー（CSL）を1.5%の濃度で添加した場合において、初期グリセロール濃度を5%とした逐次添加を行うことで、エタノール生産量は34g/Lに達し、研究開始時の2倍の生産量を達成した。この生産量は非組換え菌によるグリセロールからのエタノール生産では現時点での世界最高値であり、同分野では最も実用化に近いものであった。また、さらに安価な栄養源としてメタン消化液を用いたところ、ある程度の生産が認められ、その一部はYEと代替可能であることが示された。今後はこれらの変異株による生産性の向上が期待される。

また、培養条件の検討結果より、本菌株のエタノール生産は副生するギ酸に強く阻害されることが明らかになったため、新たにギ酸耐性能を有した変異株の取得を行った。紫外線照射およびプロトン自殺法による変異処理を行い、ギ酸に耐性な変異株を取得した。その一部には親株より高いエタノール生産性を見いだした。また、プロトン自殺法による有機酸非生産菌の取得過程において、NADHを余剰させてもエタノール生産性は増加しないということが明らかになり、次の代謝フラックス解析の参考とした。

続いて、代謝フラックス解析を行い、本菌株におけるグリセロール代謝とエタノール生産に関する代謝フローを明らかにした。まずTB-83D株の全ゲノムのドラフト解析をおこない、その結果より本菌株の持つグリセロール代謝経路を確定した上で、代謝フラックス解析を行った。その結果、エタノール生産を最大にするには、乳酸の生成を抑えることが最も有効であるということがわかった。このことは、特に基質としてBDF廃液を用いた場合に顕著であった。本研究成果はグリセロールを出発物質とした代謝フラックス解析おける世界初の実施例であり、これに用いた技法は今後様々な物質（廃棄物等、一般的ではない原料）を出発点とした発酵生産における代謝フラックス解析に応用可能な手法としての利用が期待される。

これまでの培養条件の検討と代謝フラックス解析の結果をもとに、1) ギ酸生成の抑制と2) 乳酸生成系の抑制にターゲットを絞り、TB-83D株の遺伝子改変を試みた。まずTB-83D株の全ゲノムのドラフト解析から明らかになった関連遺伝子群のうち、ギ酸分解酵素とそのアクチベーター遺伝子の増強を試みたが、十分な発現量を得ることが出来なかった。そこで、他菌株由来のギ酸分解酵素遺伝子のクローニングと発現を試みた。S. cerevisiae由来のギ酸脱水素酵素遺伝子をTB-83D株に導入したところ、発現は確認できたものの、ギ酸の分解に変化は見られなかった。しかし、最終的なエタノール生産量は増加した。続いて、乳酸生成に関与するL-乳酸脱水素酵素遺伝子 (ldhA) をターゲットとして、遺伝子破壊株の構築を目指した。しかし、Klebsiella属細菌は遺伝子導入効率と遺伝子破壊の為の組換え効率が著しく低く、遺伝子改変が非常に困難であることが知られていたため、まずは高効率な遺伝子破壊法の構築を行った。構築した手法を元に乳酸脱水素酵素遺伝子破壊株を作成した結果、破壊株はグリセロール消費率が増加し、エタノール生産性が向上するということが明らかとなった。これらの成果は遺伝子組み合え技術による
ものであるので、直ちに実用化できるものではないが、変異株等の取得等、今後の育種のターゲット設定において重要な意味を持っている。なお、Klebsiella属細菌はエタノール生産だけではなく、種々の嫌気代謝産物の発酵生産に広く用いられており、その効率的な遺伝子破壊法の確立は、Klebsiella属細菌を扱う研究者にとって極めて有用な手法であると考えられる。

さらに、今後の実用化を視野に入れたフィージビリティスタディーを行った。パイロットスケールの実証試験を行った（有）鳥栖環境開発綜合センターの事例をモデルとして、ここに BDF 廃液からのエタノール生産を組み込むことを想定したフィージビリティスタディーを行い、その結果を基に当研究の目標について明確にしておくこととした。本研究の現在までの実績と、フィージビリティスタディーの初期設定条件を比較すると、蒸留段階を考慮するとぎりぎりの濃度であるが、少なくともラボスケールでは上記の試算をほぼクリアすることができた。設備投資においては、既存遊休設備の有効利用等を考慮すれば、さらに公的資金に頼らずとも収益をあげることが可能であると思われる

最後に、これまでの研究成果を元に実証試験用のプラントを制作し、パイロットスケールでの実証試験を行った。有限会社鳥栖環境開発綜合センター（佐賀県鳥栖市轟町）の敷地内に300Lクラスの実証試験装置を設置し、フィージビリティースタディーにおける初期設定値を念頭に、ラボスケールで検討した酵母エキス(YE)培地を用いて回分培養によるエタノール生産を行った。その結果、消費グリセロール、エタノール生産ともに、ラボスケールと比較すると若干低下したものの、ほぼ同様の生産性を有していたことから、ラボスケールの検討結果がプラントスケールにおいても応用可能であることが示唆された。しかし、培養基材として非滅菌のメタン消化液を用いる場合、使用する消化液のロットによっては深刻な雑菌汚染を引き起こすことも明らかになり、この点については今後十分に検討する必要があると結論づけた。

これまでに BDF 廃グリセロールからのエタノール生産において、数 100L 規模のスケールでの検討は報告されておらず、今回のデータは今後の同分野の研究検において貴重なものである。本研究において、パイロットスケールとラボスケールの結果はほぼ一致したことから、今後はラボスケールの検討のみでも、ある程度大規模培養のシミュレーションが可能であると考えられる。本研究では培養条件の検討のみで初期の 2 倍の生産量を達成している。今後の育種方針についても代謝フラックス解析からそのターゲットが絞られているので、効率の良い改良が可能であると思われ、更なる生産性の向上も期待できる。また、代謝フラックスとドラフトゲノムの情報を元に、本菌株を用いた他の原料からの物質生産も比較的容易であり、今後はエタノールに限らず本菌株を用いた廃棄物系バイオマスからの有用物質生産への応用についても検討していきたいと考えている。
## 10 研究発表

## 1 ）論文発表

Suzuki T, Seta K, Nishikawa C, Hara E, Shigeno T, Nakajima-Kambe T (2015) Improved ethanol tolerance and ethanol production from glycerol in a streptomycin-resistant Klebsiella variicola mutant obtained by ribosome engineering. Bioresource Technology 176: 156-162.

Suzuki T, Nishikawa C, Seta K, Shigeno T, Nakajima-Kambe T (2014) Ethanol production from glycerol-containing biodiesel waste by Klebsiella variicola shows maximum productivity under alkaline conditions. New Biotechnology 31: 246-253.

## 2 ）学会発表

Kohei Seta, Toshihiro Suzuki, Toshiya Shigeno and Toshiaki Nakajima-Kambe (2015) The effect of methane digested slurry for ethanol production from glycerol by Klebsiella variicola TB-83D, The 6th Congress of European Microbiologists (FEMS 2015) Maastricht, the Netherlands (2015. 6月)

Toshihiro Suzuki, Kohei Seta, and Toshiaki Nakajima-Kambe (2015) Gene disruption analysis for ethanol production in glycerol fermentation in glycerol-assimilating Klebsiella variicola and its metabolic changes, The 6th Congress of European Microbiologists (FEMS 2015) Maastricht, the Netherlands (2015. 6月)

鈴木敏弘, 瀬田幸平, 茂野俊也, 中島敏明 (2014) ギ酸分解関連遺伝子の発現によるグリセロールからのエタノール生産過程におけるギ酸分解, 日本生物工学会66回大会（北海道札幌市）

鈴木敏弘, 瀬田幸平, 茂野俊也, 中島敏明 (2014) グリセロール含有バイオディーゼル廃液からのエタノール生産において副生するギ酸が生産性に及ぼす影響, 第48回日本水環境学会年会（宮城県仙台市）

瀬田幸平, 鈴木敏弘, 茂野俊也, 野村暢彦, 中島敏明 (2014) 微生物によるバイオディーゼル廃グリセロールからのエタノール生産, 日本農芸化学会2014年度大会 (神奈川県川崎市)

瀬田幸平, 鈴木敏弘, 茂野俊也, 中島敏明 (2014) Klebsiella variicola 変異株によるグリセロールからのエタノール生産性の向上, 日本生物工学会66回大会（北海道札幌市）

鈴木敏弘, 瀬田幸平, 茂野俊也, 野村暢彦, 中島敏明 (2013) Klebsiella variicolaによるグリセロールからのエタノール生産に向けた分子育種, 日本生物工学会65回大会 (広島県広島市)

鈴木敏弘, 瀬田幸平, 中島敏明 (2013) 微生物によるバイオディーゼル廃グリセロールからのエタノール生産, 第47回日本水環境学会年会（大阪府大阪市）

瀬田幸平, 鈴木敏弘, 茂野俊也, 野村暢彦, 中島敏明 (2013) ギ酸耐性向上株によるバイオディーゼ
ル廃グリセロールからのエタノール生産，日本生物工学会65回大会（広島県広島市）

瀬田幸平, 鈴木敏弘, 中島敏明 (2012) 微生物によるバイオディーゼル廃グリセロールの有効利用, 日本農芸化学会関東支部2012年度大会（新潟県新潟市）
## 11 知的財産権の取得状況

本研究は過去に出願された下記特許をもとに研究を行ったものである。

1）特願 2010-226959：新規微生物、当該微生物を用いた廃水処理方法及び廃水処理装置

2）特願 2010-278150：新規微生物、当該微生物を用いた廃水処理補法及び廃水処理装置
12 研究概要図

K−123007 微生物によるバイオディーゼル廃グリセロールからの燃料生産
## セッション 1 事業名 ハーグ条約の実施

## 集計結果

- 現状通り 1 名

・ 事業内容の一部改善 5 名

・ 事業全体の抜本的な改善 名

- 廃止名

## 取りまとめ結果及びコメント

◆現状通り

◆事業内容の一部改善

◆事業全体の抜本的な改善

◆廃止

●重要な事業であり，今以上の適正な執行を目指していただきたい。

●締約国が増加することや事案の多様性が今後も見込まれるため，執行率を100％に近づけることは容易ではないとの事情はあるが，過去3年間の実績を踏まえつつ，他の国の批准の状況，国際結婚・離婚等のトレンドなどをもとに，より精度の高い予算設定を行い予算要求に反映させるべき。

●実績の開示内容や開示方法について見直しが必要。目標設定のあり方について当事者との関係で必要以上に早急な事案解決を迫るような目標設定は避けるべきだが，今後数年間の実績を踏まえた更なる検討が必要であり，その際，子の返還に関する決着件数/割合及び親子面会交流の実現数/割合を含めることを検討する。

●予防のために関連機関（自治体，児童相談所，警察，弁護士会，
NPO/NGO, ソーシャルワーカー)との連携の枠組みを自治体レベル/全国レベルで構築するべき。

●広報の一層の強化が望まれる。空港で配布するのはよい案。機内誌への広報等も検討するべき。在京大使館での協力関係も大いに進めるべき。
政策評価調書（個別票1）

【政策ごとの予算額等】

政策名	重点的な予算配分を通じた財政の効率化・質的改善の推進
評価方式	総合・実績 事業	政策目標の達成度合い	目標達成	番号	①政策目標1-1
25年度	26年度	27年度	28年度	29年度概算要求額
予算の状況	当初予算(千円)	2,689,686	2,728,059	2,461,163	2,400,924	3,448,412

補正予算(千円)	△641	△12	△191	-
線越し等(千円)	-	-	-
計(千円)	2,689,045	2,728,047	2,460,972

執行額(千円)	2,588,691	2,671,277	2,369,320

政策評価結果の概算要求への反映状況	政策評価結果を踏まえ、財政の効率化・質的改善を推進するための調査研究等及び予算編成支援システムの運用に必要な経費の確保に努めるべく予算要求を行った。
## 政策評価調書（個別票2）

政策名	重点的な予算配分を通じた財政の効率化・質的改善の推進	番号	①政策目標1-1	(千円)
予算科目	予算額	政策評価結果の反映による見直し額(削減額)合計
整理番号	会計	組織/勘定	項	事項	28年度当初予算額	29年度概算要求額
対応表においてとなっているもの	●	1	一般	財務本省	財政健全化推進費	財政の効率化・質的改善の推進に必要な経費	2,400,924	3,448,412	-
●	2
●	3
●	4
小計	2,400,924	3,448,412	-
対応表においてとなっているもの	●	1
●	2
●	3
●	4
小計
対応表においてとなっているもの	○	1
○	2
○	3
○	4
小計
対応表においてとなっているもの	●	1
●	2
●	3
●	4
小計
合計	2,400,924	3,448,412	-
## 政策評価調書（個別票3）

【見直しの内訳・具体的な反映内容】

政策名	重点的な予算配分を通じた財政の効率化・質的改善の推進	番号	①政策目標1-1	(千円)
事務事業名	整理番号	予算額	政策評価結果の反映による見直し額(削減額)	政策評価結果の概算要求への反映内容
28年度当初予算額	29年度概算要求額	増△減額

該 当 な し
○ 政策目標 1－1：重点的な予算配分を通じた財政の効率化・質的改善の推進

目標設定の考え方	国家は、多岐にわたる分野で多くの活動を行っており、これらの活動に必要な資金を租税や公債などの手段により調達し、必要な分野に資金を供給しています。
経済財政状況を踏まえつつ、選択と集中の考え方により、一般会計と特別会計を合わせた歳出全体を必要性の高い分野に重点的に配分し、逆に重要性や必要性の低い分野、相対的な優先度の低い分野には配分しないという考えの下、財政活動全般を効率的、効果的なものとする必要があります。

上記の「政策目標」を達成するための「施策」
政1-1-1:重点的な予算配分を通じた財政の効率化等への取組
政1-1-2:財政に関する広報活動

施策	政1-1-1:重点的な予算配分を通じた財政の効率化等への取組
定性的な測定指標	平成28年度目標	目標の設定の根拠
[主要]政1-1-1-B-1:予算編成における重点的な配分と財政健全化目標の達成に向けた取組の実施	一般会計と特別会計を合わせた歳出全体を必要性の高い分野に重点的に配分し、逆に重要性や必要性の低い分野、相対的な優先度の低い分野には配分しないという考えの下、財政活動全般を効率的、効果的なものにします。また、国・地方を合わせた基礎的財政収支について、2020(平成32)年度までに黒字化するとの財政健全化目標の達成に向けて、「経済財政運営と改革の基本方針2015」を踏まえ、財政健全化に向けた取組を進めてまいります。	予算を必要性の高い分野に重点的に配分することで、財政の効率化・質的改善を推進する必要があるためです。
政1-1-1-B-2:予算編成における東日本大震災への適切な対応	復興事業については、「平成28年度以降5年間を含む復興期間の復旧・復興事業の規模と財源について」を踏まえ、被災地の復興に真に必要な事業をしっかりと実施できるよう取り組んでいきます。	東日本大震災からの復興を迅速に進めるとともに、復興財源に対する被災地の不安を払拭するためです。
政1-1-1-B-3:予算執行調査等の予算編成等への適切な活用・反映	予算執行調査、政策評価、行政事業レビュー、決算及び決算検査報告、国会での指摘・議決などを予算編成等へ適切に活用・反映します。	財政資金の効率的・効果的な活用のため、予算の「プラン(予算編成)」・「ドゥー(予算の執行)」・「チェック(評価・検証)」・「アクション(予算への反映)」のサイクルにおける「チェック」・「アクション」機能を強化し、予算へ的确にフィードバックするためです。
施策	政1-1-2:財政に関する広報活動
定性的な測定指標	平成28年度目標	目標の設定の根拠
[主要]政1-1-2-B-1:財政に関する広報活動の実施状況	積極的に説明会等の広報活動を実施します。	財政に関し、国民に対する説明責任を果たすためです。
政1-1-2-B-2:概算要求書等の財務省ホームページからの閲覧可能化	各府省のホームページで公開される概算要求書及び政策評価調書を、財務省ホームページから可能な限り速やかに閲覧できるようにします。	納税者の視点に立った予算編成を行い、予算の効率性を高めるためです。
政策目標に係る予算額	平成25年度	26年度	27年度	28年度当初 平成28年度行政事業レビュー番号
(項)財政健全化推進費	2,689,045千円	2,728,047千円	2,460,972千円	2,400,924千円
(事項)財政の効率化・質的改善の推進に必要な経費	2,689,045千円	2,728,047千円	2,460,972千円	2,400,924千円
内予算編成支援システム	2,546,457千円	2,597,175千円	2,323,956千円	2,265,401千円
内財政に関する説明資料の拡充	5,250千円	5,400千円	4,860千円	5,022千円
(注)「政策目標に係る予算額」の表中には、政策目標1-1に係る予算額を記載しています。
担当部局名	主計局(総務課、司計課、調査課、主計官、主計企画官)	政策評価実施予定時期	平成29年6月
②－2 日本語指導が必要な日本国籍の児童生徒の学校種別在籍状況（都道府県別）

(児童・生徒数：人)
# 【5C–1153】母親と新生児を対象とする化学物質曝露のリスクと魚介類摂取のベネフィットの比較研究（H23～H25；累計予算額 120,033 千円）

八重樫 伸生（東北大学）

### 1. 研究实施体制

（1）疫学調査の実施とリスク・ベネフィット比較（東北大学）

（２）姪婦の脂肪酸摂取および児への移行（女子栄養大学）

（３）姪期における脂肪酸代謝の解析（東北大学）

## 2 ．研究開発目的

出生コホート調査の手法を用い、胎児期及び新生児期におけるメチル水銀曝露とn-3PUFAの摂取に伴うリスクとベネフィットの比較を目指した。胎児及び新生児はメチル水銀ばく露に対して感受性が高いと考えられており、人を対象とするリスク評価の重要性が指摘されている。ただし、魚介類にはメチル水銀のみならずn-3PUFAなど児の成長と発達に密接な栄養素が豊富であり、リスク評価を行う上で、魚介類のリスクを示すのみではなく、栄養学的なベネフィットの両面性の解析が必要と考えられた。

出生コホート調査は疫学的にもエビデンスレベルは高いものの、その一方で経費的

図 研究のイメージ

に負担が大きく、準備と経過観察の時間を必要とし、メチル水銀とn-3PUFAのみを単独で目標として実施することは実質的に困難と懸念される。このため環境省が実施するエコチル調査の機会を利用し、エコチル調査に追加する形で研究計画を具体化した。

エコチル調査では、大規模なコホートにより子どもたちを13歳まで追跡することが目標となっている。本追加調査では、化学物質曝露に加え、栄養学的な要素であるn-3PUFA摂取のベネフィットについて解析し、出生児の成長を追跡した。なお、エコチル調査ではこの栄養学的な要因について質問票調査しか行われない。魚介類摂取のベネフィットの一つと考えられるn-3PUFAに着目し、母体血及び臍帯血赤血球の脂肪酸分析を実施することで、客観的な指標が得られるとともに、その他の交絡要因（遺伝要因、トランス体など）を含めた総合的な解析を目指した。このような検討は、エコチル調査の中心仮説を補強する上でも有用と考えられた。

### 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

環境省が進めているエコチル全体調査と連携し、メチル水銀などの曝露源ともなる魚介類摂取のリスクと、その魚介類摂取の栄養学的なベネフィットを明らかにするため、不飽和脂肪酸に焦点を当てた栄養疫学を前向きコホート調査として進めた。エコチル調査では魚介類摂取のリスク（＝化学物質曝露）を主に検証する研究であり、本追加調査を並行させることで、魚介類摂取の