准教授

秋月 真一

アキヅキ シンイチ

Profile

専門分野

環境創生微生物工学、水処理工学、廃棄物処理工学、プランクトン工学

研究テーマ

人間活動に伴い不可避的に発生し、現在も地球環境の汚染要因となっている廃棄物・排水に対し、進化の過程で多様な代謝機能を獲得してきた微生物を活用し、生活圏内の物質循環を高度化・多様化することで持続可能な環境を創出する技術の開発を目指しています。このような概念に基づく学問領域を「環境創生微生物工学」と位置付け、その基礎から応用までを対象として研究を行っています。
具体的には、下記のテーマを中心に研究を進めています。
1. 光合成微生物を活用した省エネルギー・資源回収型排水処理
2. 微生物群集の共存系による単一リアクターの多機能化
3. メタン発酵の高度化と無機・有機資源回収
4. AIを活用した微生物プロセスの制御
5. 宇宙環境における微生物工学技術の応用

研究内容
  1. 光合成微生物の機能を利用した省エネルギー型廃水処理技術の開発
    人間の活動と廃水の発生は切っても切れない関係にあり、廃水の適切な処理は水環境汚染や疫病蔓延を防ぐために不可欠です。しかし、既存の廃水処理技術は、経済的基盤が安定し、環境保全対策に費用を投じられる先進国を中心に普及したものであり、環境保全よりも経済成長が目下の課題となっている開発途上国にそのまま導入することは困難です。
    私の研究では、太陽光という無限に近いエネルギーを利用する光合成微生物による廃水処理に着目しています。例えば、機械的な曝気 (エアレーション)を必要とする従来の活性汚泥法に代わり、微細藻類による光合成とバクテリアによる有機汚濁物質除去を組み合わせた“微細藻類—バクテリア共存系”による廃水処理や、廃水中の有機性汚濁物質・栄養塩類を利用して体内にタンパク質、炭水化物、PHA、カロテノイド等の有用成分を蓄積する特徴を持つ“紅色光合成細菌”を利用した廃水処理に関する研究を進めています。これらの技術は、地球上では、特にサンベルト地域と呼ばれる北緯35度から南緯35度までに位置する、比較的温暖で太陽光が豊富な地域での利用に適しています。サンベルト地域には、廃水処理の普及度合が低い、中南米、アフリカ、東南アジア等の開発途上国が集約しています。本技術の研究開発を進め、知見とノウハウを蓄積することで、経済的基盤の有無に関わらず導入・普及可能な次世代型廃水処理技術として成熟できると期待しています。本学では主に基礎研究を実施し、応用研究と実証試験はメキシコやエチオピア等の共同研究機関と進めていきます。
    該当プロジェクト:
    流動担体を用いた微細藻類-硝化共生プロセスによる窒素含有廃水処理技術の開発
    日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 (B) 17K12851 (2017-2018) 研究代表者
    URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-17K12851/
    スポンジ担体を用いた微細藻類-硝化-脱窒素共生系による高濃度窒素含有廃水の処理
    日本学術振興会 海外特別研究員 201860754(2018-2020)研究代表者
    URL: https://www.jsps.go.jp/j-ab/ab_list/list_h30.html
    微細藻類-硝化菌固定化遮光ゲルによる窒素含有排水の低コスト処理:メキシコを例に
    日本学術振興会 科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金 (国際共同研究強化 (B)) 20KK0249 (2020-2024) 研究分担者
    URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0249/
    紅色光合成細菌—メタン発酵共存系による養鶏場排水の高度処理と有用物質生産
    前川報恩会 2020年度学術研究助成 (2020-2022) 研究代表者
     
  2. 月面での長期有人活動に向けた資源循環型尿処理技術の開発
    宇宙は人類に残された最大のフロンティアです。その開拓は、人類の生存圏・活動領域を広げ、有用な鉱物資源の獲得、宇宙環境を利用した研究による科学技術の進歩、宇宙利用産業創出等に繋がり、豊かで持続的な社会の発展に大きく寄与します。近年、先進各国による宇宙開拓競争が激化し、NASA、JAXA をはじめ、欧州、中国、インド等の宇宙開発機構が事業を進めています。次の30 年間は、特に月開拓に焦点を当てることが共通認識で、2040 年代には月面に有人居住地を建設し、民間企業の介入や一般市民の観光等の産業利用の開始を目指しています。月面の設置する居住地では、水、酸素、食料等の人類の生存に必須の資源が極めて限られています。そのため、長期有人活動には、居住地内で資源を循環利用する技術が不可欠です。特に尿は、日常的に発生し,窒素・リン等の豊富な栄養塩を含むため、宇宙空間での長期有人活動の際最も利用すべき資源の一つと考えられます。
    微細藻類は、尿中の栄養塩類を光合成により浄化でき、生産される微細藻類バイオマスは機能性食品、バイオ燃料、飼料・餌料等に利用できる潜在性があります。さらに、宇宙施設内での生命維持に不可欠な二酸化炭素除去と酸素供給も期待できるため、微細藻類による尿処理は月面居住地に適した技術と考えられます。私の研究では、微細藻類を起点とした尿資源の循環利用技術の確立に向けて、例えば微小重力環境が微細藻類の物質代謝にどのような影響を与えるか等の基礎的研究を進めています。
    該当プロジェクト:
    月レゴリス浸漬-微細藻類・凝集態硝化菌共存系システムによる月面尿処理技術の開発
    日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究 (B) 21H03665 (2021-2024) 研究代表者
    URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03665/
     
  3. エチオピア・タナ湖に過剰繁茂する水草バイオマスの高速メタン発酵処理技術の開発
    ナイル川の源流である広大なタナ湖は、元来自然環境豊かで風光明媚な地として知られています。しかし現在は、東京都23区の面積に匹敵する500 km2以上の湖面がホテイアオイに覆われ、50万人以上の農・漁業従事者に被害を及ぼし、適切な管理手法と処理方法の確立は国家的な急務となっています。本学では2020年度から、科学技術振興機構 (JST)と国際協力機構 (JICA)による地球規模課題対応国際科学技術協力プログラム (SATREPS)の採択を受けて、これらの問題解決に取り組んでいます。具体的には、タナ湖を対象にリモートセンシング技術等のInformation and Communication Technology (ICT) を利用したホテイアオイの管理手法を確立し、回収したホテイアオイを圧搾後に高速メタン発酵および炭化処理により有価物 (微細藻類、農作物等)へと転換するまでの一連のシステム開発を目指しています。私の研究では、ホテイアオイ圧搾液の高速メタン発酵技術の開発に向けて、圧搾液の省エネルギー・低コスト型前処理法や、バガス等の現地で入手可能な廃棄物を微生物担体として利用する固定床型メタン発酵法の検討を行っています。
    該当プロジェクト:
    ナイルの源流エチオピア・タナ湖で過剰繁茂する水草バイオマスの管理手法と有効利用プロセスの確立
    科学技術振興会 (JST) 国際協力機構 (JICA) 地球規模課題対応国際科学技術協力プログラム (2020-2025) 研究分担者 (テーマ2リーダー), プロジェクトマネージャー
    URL: https://www.jst.go.jp/global/kadai/r0205_ethiopia.html
    https://www.youtube.com/watch?v=WdPNfQOv3Lk
担当科目

[学部]プランクトン工学、水処理工学実験、環境分析化学実験
[大学院]修復生態学

主な経歴・職歴・学歴

[学歴]
2010年 創価大学工学部環境共生工学科 卒業 学士 (工学)
2012年 創価大学大学院工学研究科環境共生工学専攻 博士前期課程 修了 修士 (工学)
2015年 創価大学大学院工学研究科環境共生工学専攻 博士後期課程 修了 博士 (工学)
[職歴]
2015年 創価大学理工学部 助教
2018年 日本学術振興会 海外特別研究員 (派遣先:メキシコ グアナファト大学工学部)
2020年 創価大学プランクトン工学研究所 講師
2024年 創価大学プランクトン工学研究所 特任准教授
2026年 創価大学理工学部 准教授
2015年 創価大学理工学部 助教
2018年 日本学術振興会 海外特別研究員 (派遣先:メキシコ グアナファト大学工学部)
2020年 創価大学プランクトン工学研究所 講師

所属学会・団体

日本水環境学会、日本微生物生態学会、International Water Association

主な論文・著書

[査読付学術論文(抜粋)]

  1. Akizuki, S., Cuevas-Rodríguez, G. (2025). Microalgae assisted coupled nitrification-denitrification in a sponge-based trickling photobioreactor during anaerobic digestate treatment. Chemical Engineering Journal, 520, 165712. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165712
  2.  Akizuki, S., Ida, J. (2025). Impact of simulated microgravity on the activity of nitrifying sludge under dissolved oxygen-limited conditions. Microgravity Science and Technology, 37, 41.  https://doi.org/10.1007/s12217-025-10189-1
  3. Bhatia, P., Fujiwara, M., Akizuki, S., Maruyama, D., Habtu, N. G., Sato, S., Toda, T. (2025). High-rate anaerobic digestion of water hyacinth juice in an upflow anaerobic sludge blanket reactor with observations on granule formation. Journal of Water Process Engineering, 72,  107339. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2025.107339
  4. Nishi, K., Akizuki, S., Toda, T., Matsuyama, T., Ida, J. (2023). Effects of different biomass ratios of light-tolerant microalgae-nitrifying bacteria consortia on ammonia removal. Biochemical Engineering Journal, 193, 108872. https://doi.org/10.1016/j.bej.2023.108872
  5. Akizuki, S., Suzuki, H., Fujiwara, M., Toda, T. (2023). Impacts of steam explosion pretreatment on semi-continuous anaerobic digestion of lignin-rich submerged macrophyte. Journal of Cleaner Production, 380, 135377. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135377
  6. Salangsang, M.C.D., Sekine, M., Akizuki, S., Sakai, H.D., Kurosawa, N., Toda, T. (2022). Effect of carbon to nitrogen ratio of food waste and short resting period on microbial accumulation during anaerobic digestion. Biomass and Bioenergy, 166, 106481. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2022.106481
  7. Nishi, K., Akizuki, S., Toda, T., Matsuyama, T., Ida, J. (2022). Advanced light-tolerant microalgae-nitrifying bacteria consortia for stable ammonia removal under strong light irradiation using light-shielding hydrogel. Chemosphere, 297, 134252. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134252
  8. Mata-De-la-Vega, J.F., Akizuki, S., Sakai, H.D., Cuevas-Rodríguez, G. (2022). Slaughterhouse wastewater treatment using purple phototrophic bacteria: A comparison between photoheterotrophic and chemoheterotrophic conditions. Biochemical Engineering Journal, 179, 108273. https://doi.org/10.1016/j.bej.2021.108273
  9. Akizuki, S., Cuevas-Rodríguez, G., Toda, T. (2021). Nitrification of anaerobic digestate using a consortium of microalgae and nitrifiers in an open photobioreactor with moving bed carriers. Chemosphere, 263, 127948. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127948
  10. Akizuki, S., Kishi, M., Cuevas-Rodríguez, G., Toda, T. (2020). Effects of different light conditions on ammonium removal in a consortium of microalgae and partial nitrifying granules. Water Research, 171, 115445. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.115445
  11. Nishi, K., Akizuki, S., Toda, T., Matsuyama, T., Ida, J. (2020). Development of light-shielding hydrogel for nitrifying bacteria to prevent photoinhibition under strong light irradiation. Process Biochemistry, 94, 359–364. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2020.04.037
  12. Akizuki, S., Cuevas-Rodríguez, G., Toda, T. (2019). Microalgal-nitrifying bacterial consortium for energy-saving ammonia removal from anaerobic digestate of slaughterhouse wastewater. Journal of Water Process Engineering, 31, 100753. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2019.01.014

[書籍(抜粋)]

  1.  秋月 真一. 第5章「地球から宇宙へ」戸田 龍樹・井田 旬一・佐藤 伸二郎(編)『地球を救うグリーンテクノロジー』 , 第三文明社, 2025年. ISBN 978-4-476-03434-9.
  2. Akizuki, S., Sato, S., Legesse, S.A., Cuevas-Rodríguez, G. (2021). Treatment of piggery wastewater with an integrated microalgae-nitrifiers process: current status and prospects. In: Integrated and Hybrid Process Technology for Water and   Wastewater Treatment, 595–616. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823031-2.00021-5
専門分野

環境創生微生物工学、水処理工学、廃棄物処理工学、プランクトン工学

研究テーマ

人間活動に伴い不可避的に発生し、現在も地球環境の汚染要因となっている廃棄物・排水に対し、進化の過程で多様な代謝機能を獲得してきた微生物を活用し、生活圏内の物質循環を高度化・多様化することで持続可能な環境を創出する技術の開発を目指しています。このような概念に基づく学問領域を「環境創生微生物工学」と位置付け、その基礎から応用までを対象として研究を行っています。
具体的には、下記のテーマを中心に研究を進めています。
1. 光合成微生物を活用した省エネルギー・資源回収型排水処理
2. 微生物群集の共存系による単一リアクターの多機能化
3. メタン発酵の高度化と無機・有機資源回収
4. AIを活用した微生物プロセスの制御
5. 宇宙環境における微生物工学技術の応用

研究内容
  1. 光合成微生物の機能を利用した省エネルギー型廃水処理技術の開発
    人間の活動と廃水の発生は切っても切れない関係にあり、廃水の適切な処理は水環境汚染や疫病蔓延を防ぐために不可欠です。しかし、既存の廃水処理技術は、経済的基盤が安定し、環境保全対策に費用を投じられる先進国を中心に普及したものであり、環境保全よりも経済成長が目下の課題となっている開発途上国にそのまま導入することは困難です。
    私の研究では、太陽光という無限に近いエネルギーを利用する光合成微生物による廃水処理に着目しています。例えば、機械的な曝気 (エアレーション)を必要とする従来の活性汚泥法に代わり、微細藻類による光合成とバクテリアによる有機汚濁物質除去を組み合わせた“微細藻類—バクテリア共存系”による廃水処理や、廃水中の有機性汚濁物質・栄養塩類を利用して体内にタンパク質、炭水化物、PHA、カロテノイド等の有用成分を蓄積する特徴を持つ“紅色光合成細菌”を利用した廃水処理に関する研究を進めています。これらの技術は、地球上では、特にサンベルト地域と呼ばれる北緯35度から南緯35度までに位置する、比較的温暖で太陽光が豊富な地域での利用に適しています。サンベルト地域には、廃水処理の普及度合が低い、中南米、アフリカ、東南アジア等の開発途上国が集約しています。本技術の研究開発を進め、知見とノウハウを蓄積することで、経済的基盤の有無に関わらず導入・普及可能な次世代型廃水処理技術として成熟できると期待しています。本学では主に基礎研究を実施し、応用研究と実証試験はメキシコやエチオピア等の共同研究機関と進めていきます。
    該当プロジェクト:
    流動担体を用いた微細藻類-硝化共生プロセスによる窒素含有廃水処理技術の開発
    日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 (B) 17K12851 (2017-2018) 研究代表者
    URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-17K12851/
    スポンジ担体を用いた微細藻類-硝化-脱窒素共生系による高濃度窒素含有廃水の処理
    日本学術振興会 海外特別研究員 201860754(2018-2020)研究代表者
    URL: https://www.jsps.go.jp/j-ab/ab_list/list_h30.html
    微細藻類-硝化菌固定化遮光ゲルによる窒素含有排水の低コスト処理:メキシコを例に
    日本学術振興会 科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金 (国際共同研究強化 (B)) 20KK0249 (2020-2024) 研究分担者
    URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0249/
    紅色光合成細菌—メタン発酵共存系による養鶏場排水の高度処理と有用物質生産
    前川報恩会 2020年度学術研究助成 (2020-2022) 研究代表者
     
  2. 月面での長期有人活動に向けた資源循環型尿処理技術の開発
    宇宙は人類に残された最大のフロンティアです。その開拓は、人類の生存圏・活動領域を広げ、有用な鉱物資源の獲得、宇宙環境を利用した研究による科学技術の進歩、宇宙利用産業創出等に繋がり、豊かで持続的な社会の発展に大きく寄与します。近年、先進各国による宇宙開拓競争が激化し、NASA、JAXA をはじめ、欧州、中国、インド等の宇宙開発機構が事業を進めています。次の30 年間は、特に月開拓に焦点を当てることが共通認識で、2040 年代には月面に有人居住地を建設し、民間企業の介入や一般市民の観光等の産業利用の開始を目指しています。月面の設置する居住地では、水、酸素、食料等の人類の生存に必須の資源が極めて限られています。そのため、長期有人活動には、居住地内で資源を循環利用する技術が不可欠です。特に尿は、日常的に発生し,窒素・リン等の豊富な栄養塩を含むため、宇宙空間での長期有人活動の際最も利用すべき資源の一つと考えられます。
    微細藻類は、尿中の栄養塩類を光合成により浄化でき、生産される微細藻類バイオマスは機能性食品、バイオ燃料、飼料・餌料等に利用できる潜在性があります。さらに、宇宙施設内での生命維持に不可欠な二酸化炭素除去と酸素供給も期待できるため、微細藻類による尿処理は月面居住地に適した技術と考えられます。私の研究では、微細藻類を起点とした尿資源の循環利用技術の確立に向けて、例えば微小重力環境が微細藻類の物質代謝にどのような影響を与えるか等の基礎的研究を進めています。
    該当プロジェクト:
    月レゴリス浸漬-微細藻類・凝集態硝化菌共存系システムによる月面尿処理技術の開発
    日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究 (B) 21H03665 (2021-2024) 研究代表者
    URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03665/
     
  3. エチオピア・タナ湖に過剰繁茂する水草バイオマスの高速メタン発酵処理技術の開発
    ナイル川の源流である広大なタナ湖は、元来自然環境豊かで風光明媚な地として知られています。しかし現在は、東京都23区の面積に匹敵する500 km2以上の湖面がホテイアオイに覆われ、50万人以上の農・漁業従事者に被害を及ぼし、適切な管理手法と処理方法の確立は国家的な急務となっています。本学では2020年度から、科学技術振興機構 (JST)と国際協力機構 (JICA)による地球規模課題対応国際科学技術協力プログラム (SATREPS)の採択を受けて、これらの問題解決に取り組んでいます。具体的には、タナ湖を対象にリモートセンシング技術等のInformation and Communication Technology (ICT) を利用したホテイアオイの管理手法を確立し、回収したホテイアオイを圧搾後に高速メタン発酵および炭化処理により有価物 (微細藻類、農作物等)へと転換するまでの一連のシステム開発を目指しています。私の研究では、ホテイアオイ圧搾液の高速メタン発酵技術の開発に向けて、圧搾液の省エネルギー・低コスト型前処理法や、バガス等の現地で入手可能な廃棄物を微生物担体として利用する固定床型メタン発酵法の検討を行っています。
    該当プロジェクト:
    ナイルの源流エチオピア・タナ湖で過剰繁茂する水草バイオマスの管理手法と有効利用プロセスの確立
    科学技術振興会 (JST) 国際協力機構 (JICA) 地球規模課題対応国際科学技術協力プログラム (2020-2025) 研究分担者 (テーマ2リーダー), プロジェクトマネージャー
    URL: https://www.jst.go.jp/global/kadai/r0205_ethiopia.html
    https://www.youtube.com/watch?v=WdPNfQOv3Lk
担当科目

[学部]プランクトン工学、水処理工学実験、環境分析化学実験
[大学院]修復生態学

主な経歴・職歴・学歴

[学歴]
2010年 創価大学工学部環境共生工学科 卒業 学士 (工学)
2012年 創価大学大学院工学研究科環境共生工学専攻 博士前期課程 修了 修士 (工学)
2015年 創価大学大学院工学研究科環境共生工学専攻 博士後期課程 修了 博士 (工学)
[職歴]
2015年 創価大学理工学部 助教
2018年 日本学術振興会 海外特別研究員 (派遣先:メキシコ グアナファト大学工学部)
2020年 創価大学プランクトン工学研究所 講師
2024年 創価大学プランクトン工学研究所 特任准教授
2026年 創価大学理工学部 准教授
2015年 創価大学理工学部 助教
2018年 日本学術振興会 海外特別研究員 (派遣先:メキシコ グアナファト大学工学部)
2020年 創価大学プランクトン工学研究所 講師

所属学会・団体

日本水環境学会、日本微生物生態学会、International Water Association

主な論文・著書

[査読付学術論文(抜粋)]

  1. Akizuki, S., Cuevas-Rodríguez, G. (2025). Microalgae assisted coupled nitrification-denitrification in a sponge-based trickling photobioreactor during anaerobic digestate treatment. Chemical Engineering Journal, 520, 165712. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165712
  2.  Akizuki, S., Ida, J. (2025). Impact of simulated microgravity on the activity of nitrifying sludge under dissolved oxygen-limited conditions. Microgravity Science and Technology, 37, 41.  https://doi.org/10.1007/s12217-025-10189-1
  3. Bhatia, P., Fujiwara, M., Akizuki, S., Maruyama, D., Habtu, N. G., Sato, S., Toda, T. (2025). High-rate anaerobic digestion of water hyacinth juice in an upflow anaerobic sludge blanket reactor with observations on granule formation. Journal of Water Process Engineering, 72,  107339. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2025.107339
  4. Nishi, K., Akizuki, S., Toda, T., Matsuyama, T., Ida, J. (2023). Effects of different biomass ratios of light-tolerant microalgae-nitrifying bacteria consortia on ammonia removal. Biochemical Engineering Journal, 193, 108872. https://doi.org/10.1016/j.bej.2023.108872
  5. Akizuki, S., Suzuki, H., Fujiwara, M., Toda, T. (2023). Impacts of steam explosion pretreatment on semi-continuous anaerobic digestion of lignin-rich submerged macrophyte. Journal of Cleaner Production, 380, 135377. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135377
  6. Salangsang, M.C.D., Sekine, M., Akizuki, S., Sakai, H.D., Kurosawa, N., Toda, T. (2022). Effect of carbon to nitrogen ratio of food waste and short resting period on microbial accumulation during anaerobic digestion. Biomass and Bioenergy, 166, 106481. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2022.106481
  7. Nishi, K., Akizuki, S., Toda, T., Matsuyama, T., Ida, J. (2022). Advanced light-tolerant microalgae-nitrifying bacteria consortia for stable ammonia removal under strong light irradiation using light-shielding hydrogel. Chemosphere, 297, 134252. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134252
  8. Mata-De-la-Vega, J.F., Akizuki, S., Sakai, H.D., Cuevas-Rodríguez, G. (2022). Slaughterhouse wastewater treatment using purple phototrophic bacteria: A comparison between photoheterotrophic and chemoheterotrophic conditions. Biochemical Engineering Journal, 179, 108273. https://doi.org/10.1016/j.bej.2021.108273
  9. Akizuki, S., Cuevas-Rodríguez, G., Toda, T. (2021). Nitrification of anaerobic digestate using a consortium of microalgae and nitrifiers in an open photobioreactor with moving bed carriers. Chemosphere, 263, 127948. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127948
  10. Akizuki, S., Kishi, M., Cuevas-Rodríguez, G., Toda, T. (2020). Effects of different light conditions on ammonium removal in a consortium of microalgae and partial nitrifying granules. Water Research, 171, 115445. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.115445
  11. Nishi, K., Akizuki, S., Toda, T., Matsuyama, T., Ida, J. (2020). Development of light-shielding hydrogel for nitrifying bacteria to prevent photoinhibition under strong light irradiation. Process Biochemistry, 94, 359–364. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2020.04.037
  12. Akizuki, S., Cuevas-Rodríguez, G., Toda, T. (2019). Microalgal-nitrifying bacterial consortium for energy-saving ammonia removal from anaerobic digestate of slaughterhouse wastewater. Journal of Water Process Engineering, 31, 100753. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2019.01.014

[書籍(抜粋)]

  1.  秋月 真一. 第5章「地球から宇宙へ」戸田 龍樹・井田 旬一・佐藤 伸二郎(編)『地球を救うグリーンテクノロジー』 , 第三文明社, 2025年. ISBN 978-4-476-03434-9.
  2. Akizuki, S., Sato, S., Legesse, S.A., Cuevas-Rodríguez, G. (2021). Treatment of piggery wastewater with an integrated microalgae-nitrifiers process: current status and prospects. In: Integrated and Hybrid Process Technology for Water and   Wastewater Treatment, 595–616. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823031-2.00021-5
専門分野

環境創生微生物工学、水処理工学、廃棄物処理工学、プランクトン工学

研究テーマ

人間活動に伴い不可避的に発生し、現在も地球環境の汚染要因となっている廃棄物・排水に対し、進化の過程で多様な代謝機能を獲得してきた微生物を活用し、生活圏内の物質循環を高度化・多様化することで持続可能な環境を創出する技術の開発を目指しています。このような概念に基づく学問領域を「環境創生微生物工学」と位置付け、その基礎から応用までを対象として研究を行っています。
具体的には、下記のテーマを中心に研究を進めています。
1. 光合成微生物を活用した省エネルギー・資源回収型排水処理
2. 微生物群集の共存系による単一リアクターの多機能化
3. メタン発酵の高度化と無機・有機資源回収
4. AIを活用した微生物プロセスの制御
5. 宇宙環境における微生物工学技術の応用

研究内容
  1. 光合成微生物の機能を利用した省エネルギー型廃水処理技術の開発
    人間の活動と廃水の発生は切っても切れない関係にあり、廃水の適切な処理は水環境汚染や疫病蔓延を防ぐために不可欠です。しかし、既存の廃水処理技術は、経済的基盤が安定し、環境保全対策に費用を投じられる先進国を中心に普及したものであり、環境保全よりも経済成長が目下の課題となっている開発途上国にそのまま導入することは困難です。
    私の研究では、太陽光という無限に近いエネルギーを利用する光合成微生物による廃水処理に着目しています。例えば、機械的な曝気 (エアレーション)を必要とする従来の活性汚泥法に代わり、微細藻類による光合成とバクテリアによる有機汚濁物質除去を組み合わせた“微細藻類—バクテリア共存系”による廃水処理や、廃水中の有機性汚濁物質・栄養塩類を利用して体内にタンパク質、炭水化物、PHA、カロテノイド等の有用成分を蓄積する特徴を持つ“紅色光合成細菌”を利用した廃水処理に関する研究を進めています。これらの技術は、地球上では、特にサンベルト地域と呼ばれる北緯35度から南緯35度までに位置する、比較的温暖で太陽光が豊富な地域での利用に適しています。サンベルト地域には、廃水処理の普及度合が低い、中南米、アフリカ、東南アジア等の開発途上国が集約しています。本技術の研究開発を進め、知見とノウハウを蓄積することで、経済的基盤の有無に関わらず導入・普及可能な次世代型廃水処理技術として成熟できると期待しています。本学では主に基礎研究を実施し、応用研究と実証試験はメキシコやエチオピア等の共同研究機関と進めていきます。
    該当プロジェクト:
    流動担体を用いた微細藻類-硝化共生プロセスによる窒素含有廃水処理技術の開発
    日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 (B) 17K12851 (2017-2018) 研究代表者
    URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-17K12851/
    スポンジ担体を用いた微細藻類-硝化-脱窒素共生系による高濃度窒素含有廃水の処理
    日本学術振興会 海外特別研究員 201860754(2018-2020)研究代表者
    URL: https://www.jsps.go.jp/j-ab/ab_list/list_h30.html
    微細藻類-硝化菌固定化遮光ゲルによる窒素含有排水の低コスト処理:メキシコを例に
    日本学術振興会 科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金 (国際共同研究強化 (B)) 20KK0249 (2020-2024) 研究分担者
    URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0249/
    紅色光合成細菌—メタン発酵共存系による養鶏場排水の高度処理と有用物質生産
    前川報恩会 2020年度学術研究助成 (2020-2022) 研究代表者
     
  2. 月面での長期有人活動に向けた資源循環型尿処理技術の開発
    宇宙は人類に残された最大のフロンティアです。その開拓は、人類の生存圏・活動領域を広げ、有用な鉱物資源の獲得、宇宙環境を利用した研究による科学技術の進歩、宇宙利用産業創出等に繋がり、豊かで持続的な社会の発展に大きく寄与します。近年、先進各国による宇宙開拓競争が激化し、NASA、JAXA をはじめ、欧州、中国、インド等の宇宙開発機構が事業を進めています。次の30 年間は、特に月開拓に焦点を当てることが共通認識で、2040 年代には月面に有人居住地を建設し、民間企業の介入や一般市民の観光等の産業利用の開始を目指しています。月面の設置する居住地では、水、酸素、食料等の人類の生存に必須の資源が極めて限られています。そのため、長期有人活動には、居住地内で資源を循環利用する技術が不可欠です。特に尿は、日常的に発生し,窒素・リン等の豊富な栄養塩を含むため、宇宙空間での長期有人活動の際最も利用すべき資源の一つと考えられます。
    微細藻類は、尿中の栄養塩類を光合成により浄化でき、生産される微細藻類バイオマスは機能性食品、バイオ燃料、飼料・餌料等に利用できる潜在性があります。さらに、宇宙施設内での生命維持に不可欠な二酸化炭素除去と酸素供給も期待できるため、微細藻類による尿処理は月面居住地に適した技術と考えられます。私の研究では、微細藻類を起点とした尿資源の循環利用技術の確立に向けて、例えば微小重力環境が微細藻類の物質代謝にどのような影響を与えるか等の基礎的研究を進めています。
    該当プロジェクト:
    月レゴリス浸漬-微細藻類・凝集態硝化菌共存系システムによる月面尿処理技術の開発
    日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究 (B) 21H03665 (2021-2024) 研究代表者
    URL: https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03665/
     
  3. エチオピア・タナ湖に過剰繁茂する水草バイオマスの高速メタン発酵処理技術の開発
    ナイル川の源流である広大なタナ湖は、元来自然環境豊かで風光明媚な地として知られています。しかし現在は、東京都23区の面積に匹敵する500 km2以上の湖面がホテイアオイに覆われ、50万人以上の農・漁業従事者に被害を及ぼし、適切な管理手法と処理方法の確立は国家的な急務となっています。本学では2020年度から、科学技術振興機構 (JST)と国際協力機構 (JICA)による地球規模課題対応国際科学技術協力プログラム (SATREPS)の採択を受けて、これらの問題解決に取り組んでいます。具体的には、タナ湖を対象にリモートセンシング技術等のInformation and Communication Technology (ICT) を利用したホテイアオイの管理手法を確立し、回収したホテイアオイを圧搾後に高速メタン発酵および炭化処理により有価物 (微細藻類、農作物等)へと転換するまでの一連のシステム開発を目指しています。私の研究では、ホテイアオイ圧搾液の高速メタン発酵技術の開発に向けて、圧搾液の省エネルギー・低コスト型前処理法や、バガス等の現地で入手可能な廃棄物を微生物担体として利用する固定床型メタン発酵法の検討を行っています。
    該当プロジェクト:
    ナイルの源流エチオピア・タナ湖で過剰繁茂する水草バイオマスの管理手法と有効利用プロセスの確立
    科学技術振興会 (JST) 国際協力機構 (JICA) 地球規模課題対応国際科学技術協力プログラム (2020-2025) 研究分担者 (テーマ2リーダー), プロジェクトマネージャー
    URL: https://www.jst.go.jp/global/kadai/r0205_ethiopia.html
    https://www.youtube.com/watch?v=WdPNfQOv3Lk
担当科目

[学部]プランクトン工学、水処理工学実験、環境分析化学実験
[大学院]修復生態学

主な経歴・職歴・学歴

[学歴]
2010年 創価大学工学部環境共生工学科 卒業 学士 (工学)
2012年 創価大学大学院工学研究科環境共生工学専攻 博士前期課程 修了 修士 (工学)
2015年 創価大学大学院工学研究科環境共生工学専攻 博士後期課程 修了 博士 (工学)
[職歴]
2015年 創価大学理工学部 助教
2018年 日本学術振興会 海外特別研究員 (派遣先:メキシコ グアナファト大学工学部)
2020年 創価大学プランクトン工学研究所 講師
2024年 創価大学プランクトン工学研究所 特任准教授
2026年 創価大学理工学部 准教授
2015年 創価大学理工学部 助教
2018年 日本学術振興会 海外特別研究員 (派遣先:メキシコ グアナファト大学工学部)
2020年 創価大学プランクトン工学研究所 講師

所属学会・団体

日本水環境学会、日本微生物生態学会、International Water Association

主な論文・著書

[査読付学術論文(抜粋)]

  1. Akizuki, S., Cuevas-Rodríguez, G. (2025). Microalgae assisted coupled nitrification-denitrification in a sponge-based trickling photobioreactor during anaerobic digestate treatment. Chemical Engineering Journal, 520, 165712. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.165712
  2.  Akizuki, S., Ida, J. (2025). Impact of simulated microgravity on the activity of nitrifying sludge under dissolved oxygen-limited conditions. Microgravity Science and Technology, 37, 41.  https://doi.org/10.1007/s12217-025-10189-1
  3. Bhatia, P., Fujiwara, M., Akizuki, S., Maruyama, D., Habtu, N. G., Sato, S., Toda, T. (2025). High-rate anaerobic digestion of water hyacinth juice in an upflow anaerobic sludge blanket reactor with observations on granule formation. Journal of Water Process Engineering, 72,  107339. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2025.107339
  4. Nishi, K., Akizuki, S., Toda, T., Matsuyama, T., Ida, J. (2023). Effects of different biomass ratios of light-tolerant microalgae-nitrifying bacteria consortia on ammonia removal. Biochemical Engineering Journal, 193, 108872. https://doi.org/10.1016/j.bej.2023.108872
  5. Akizuki, S., Suzuki, H., Fujiwara, M., Toda, T. (2023). Impacts of steam explosion pretreatment on semi-continuous anaerobic digestion of lignin-rich submerged macrophyte. Journal of Cleaner Production, 380, 135377. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135377
  6. Salangsang, M.C.D., Sekine, M., Akizuki, S., Sakai, H.D., Kurosawa, N., Toda, T. (2022). Effect of carbon to nitrogen ratio of food waste and short resting period on microbial accumulation during anaerobic digestion. Biomass and Bioenergy, 166, 106481. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2022.106481
  7. Nishi, K., Akizuki, S., Toda, T., Matsuyama, T., Ida, J. (2022). Advanced light-tolerant microalgae-nitrifying bacteria consortia for stable ammonia removal under strong light irradiation using light-shielding hydrogel. Chemosphere, 297, 134252. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134252
  8. Mata-De-la-Vega, J.F., Akizuki, S., Sakai, H.D., Cuevas-Rodríguez, G. (2022). Slaughterhouse wastewater treatment using purple phototrophic bacteria: A comparison between photoheterotrophic and chemoheterotrophic conditions. Biochemical Engineering Journal, 179, 108273. https://doi.org/10.1016/j.bej.2021.108273
  9. Akizuki, S., Cuevas-Rodríguez, G., Toda, T. (2021). Nitrification of anaerobic digestate using a consortium of microalgae and nitrifiers in an open photobioreactor with moving bed carriers. Chemosphere, 263, 127948. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127948
  10. Akizuki, S., Kishi, M., Cuevas-Rodríguez, G., Toda, T. (2020). Effects of different light conditions on ammonium removal in a consortium of microalgae and partial nitrifying granules. Water Research, 171, 115445. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.115445
  11. Nishi, K., Akizuki, S., Toda, T., Matsuyama, T., Ida, J. (2020). Development of light-shielding hydrogel for nitrifying bacteria to prevent photoinhibition under strong light irradiation. Process Biochemistry, 94, 359–364. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2020.04.037
  12. Akizuki, S., Cuevas-Rodríguez, G., Toda, T. (2019). Microalgal-nitrifying bacterial consortium for energy-saving ammonia removal from anaerobic digestate of slaughterhouse wastewater. Journal of Water Process Engineering, 31, 100753. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2019.01.014

[書籍(抜粋)]

  1.  秋月 真一. 第5章「地球から宇宙へ」戸田 龍樹・井田 旬一・佐藤 伸二郎(編)『地球を救うグリーンテクノロジー』 , 第三文明社, 2025年. ISBN 978-4-476-03434-9.
  2. Akizuki, S., Sato, S., Legesse, S.A., Cuevas-Rodríguez, G. (2021). Treatment of piggery wastewater with an integrated microalgae-nitrifiers process: current status and prospects. In: Integrated and Hybrid Process Technology for Water and   Wastewater Treatment, 595–616. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-823031-2.00021-5