高濃度ヨウ素含有排水処理施設内の活性汚泥の菌叢解析とヨウ素含有化合物分解菌の探索
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19J40243
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
森田(松下) 真由美 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 環境創生研究部門環境機能活用研究グループ, 特別研究員(RPD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | ヨウ素含工場廃水 / 活性汚泥 / 網羅的菌叢解析 / 水質化学分析 / ヨウ素酸化細菌 / C１化合物資化菌 / 捕食性細菌 / 微生物間相互作用 / 工場廃水処理 / ヨウ化物イオン / ヨウ化物イオン酸化細菌 / C１化合物資化性菌 / 廃水処理 / 工場廃水 / 水質分析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、高濃度ヨウ素含有廃水処理施設内の廃水サンプルや活性汚泥を採取し、各サンプルについて次世代シークエンサーを用いた大規模微生物叢解析と水質の化学分析を実施する。その後、活性汚泥の微生物叢解析結果から、活性汚泥で有意に活動する微生物を推定する。また廃水の特徴的な構成成分等の同定を目指す。さらにこれらの解析結果をもとに微生物の集積培養等を行い、活性汚泥で有意に活動する微生物の取得とそれらの性質解明を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は当初の予定通りヨウ素含有化合物の分解菌の探索を実施し、対象化合物に「ヨードベンゼン」と「ビスフェノールA」を選びその分解菌の取得に取り組んだ。その結果ヨードベンゼン分解菌（耐性菌）候補として12株取得したが、ビスフェノールAについては単離はできなかった。単離したヨードベンゼン耐性菌候補12株のDNAを取得後、16S rRNAのDNA配列解析を実施した。その結果単離した株はいくつか重複しており、Bacillus属細菌およびその近縁種の3種であった。Bacillus属はグラム陽性菌で芽胞を形成しストレス（薬剤、有機溶剤）に強い菌として多くの報告がある菌のため、ヨードベンゼンの毒性にも耐性を有する可能性が考えられた。 次に前年度までの実験結果から、ヨウ素含有廃水が活性汚泥微生物群に大きな影響を与えることや、その結果として特徴的な微生物集団が活性汚泥内に形成されることがわかっている。また分子状ヨウ素は強い酸化力で細菌等を殺菌する作用をもつ。そこで一般の都市下水を処理する活性汚泥に対して、ヨウ素毒性を示す「ヨウ素溶液」を添加し、活性汚泥中の微生物群がどのような影響を受けるのかについて解析を行った。またヨウ素溶液の他に「ヨウ素カリウム（KI）」、「ヨードベンゼン」、「フェノール」も添加試薬として用いた。都市下水処理用の活性汚泥に上記のヨウ素関連試薬等を添加し、25℃で振盪培養を行い、培養2日後と7日後の汚泥サンプルを回収後、各サンプルの菌叢構造解析を実施した。その結果特に「ヨウ素溶液」を添加した活性汚泥では、培養期間中に大きく菌叢が変化した。初期の一時的なヨウ素の殺菌作用により2日後のサンプルの菌叢には、既報の抗菌物質に対して耐性を示す複数の細菌が優占化するという特徴が見られた。またその後培養が進むにつれて菌叢が変化し、7日後にはそれぞれ異なる細菌が優占化することがわかった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
