バクテロイデス門の新たな糸状性細菌の制御による活性汚泥の固液分離特性の向上

Research Project

Project/Area Number	23K25025
Project/Area Number (Other)	22H03771 (2022-2023)
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund (2024) Single-year Grants (2022-2023)
Section	一般
Review Section	Basic Section 64020:Environmental load reduction and remediation-related
Research Institution	Yokohama National University
Principal Investigator	新田見匡横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (20377089)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000) Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000) Fiscal Year 2024: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000) Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000) Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords	用排水システム / 生物環境プロセス / 糸状性細菌 / バクテリオファージ
Outline of Research at the Start	廃水処理に汎用される活性汚泥法において、糸状性細菌の過剰増殖が誘引する活性汚泥の膨化（バルキング）は、活性汚泥の固液分離障害を誘引する主要因となっている。特定微生物の制御による新たなバルキング対策を提案するため、以下の研究を実施する。a)バルキングを誘引するバクテロイデス門の新規糸状性細菌を網羅的に解析し、b)それら糸状性細菌の増殖に特異的な影響因子を解明・操作することで、c)活性汚泥のバルキングおよび固液分離障害を解消する。
Outline of Annual Research Achievements	都市下水処理施設における固液分離障害を解決するため、活性汚泥のバルキングを誘引するバクテロイデス門の細菌種を把握し、その特異的な制御方法を確立することが本研究の目的である。本年度は糸状性細菌の増殖制御因子の探索のため、以下の研究を実施した。 1)　糸状性細菌の培養と増殖制御因子の探索新たな糸状性細菌を検出した下水処理施設の生物反応槽より活性汚泥試料を採取し、マイクロマニピュレーション法を用いて同細菌の分離培養を行った。培地には標的細菌に近縁な分離株の培養に使用される合成培地を使用した。しかし目的の糸状性細菌を分離することはできなかった。また上記の活性汚泥試料について細菌のメタゲノム解析を実施したものの、残念ながら得られた塩基配列の中にバクテロイデス門の糸状性細菌由来のものは確認できなかった。 2)　ファージの探索 1)で採取した活性汚泥試料を精密ろ過膜で分離し、透過液（ファージ溶液）を調製した。カルチャーコレクションより購入した糸状性細菌を寒天培地で培養し、調製したファージ溶液を滴下してプラークの形成の有無を確認した。しかしファージが細菌に感染して溶菌したことを示すプラークを確認することはできなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 来年度までの目的としている糸状性細菌の分離および塩基配列情報の取得、また同糸状性細菌に感染するファージの取得について、本年度はいずれも達成できなかったため、やや遅れていると判断した。
Strategy for Future Research Activity	来年度は今年度と同様に糸状性細菌の増殖制御因子の探索のための研究を実施する。ファージの探索については、バクテロイデス門の細菌に加え、関連する系統の糸状性細菌に感染するものも含めて探索を行う。