メタン発酵リアクターの菌体濃度測定法の確立と分解速度の高効率化

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454107
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 前川 孝昭 筑波大学, 農林工学系, 教授 (40015665)
• Keywords: 補酵素F_<420> / メタン生成速度 / H_2 / CO_2資化性メタン菌 / 酢酸資化性メタン菌 / 画像処理

Research Abstract

基質制限培地とHRT/SRTを制御した培養を行って酢酸資化性メタン菌、H_2/CO_2資化性メタン生成菌濃度の測定法を確立するためにATP濃度、補酵素F_<420>濃度を測定する方法を確立した。これはメタン発酵リアクターの高効率化を図るためには不可欠な測定方法である。さらに、菌の活性を明確にするために位相差顕微鏡、蛍光落射装置、CCDカメラ、及び画像解析装置により、メタン生成菌に含まれる補酵素F_<420>の働きによって発生する蛍光をリアルタイムで計測し、このときの蛍光濃度がメタン生成菌の活性の指標になり得るかどうか検討した。酢酸資化性メタン菌及びH_2/CO_2資化性メタン生成菌を回分培養し、F_<420>蛍光濃度とメタン生成速度の計測を行った。いずれの菌においても両者は類似した挙動を示し、その相関は高かった。2種類の菌を比較すると、サンプルに含まれる汚泥と菌体とを分離しやすいH_2/CO_2資化性メタン菌の方が高い相関を示した。また従来リアクタ内菌体濃度の指標として用いられてきたMLVSS濃度と比較すると、F_<420>蛍光濃度の方がメタン生成速度の変化をより正確に反映していた。以上よりF_<420>蛍光濃度はメタン生成菌の活性の新しい指標になり得る可能性が示された。しかしメタン菌からの蛍光は、励起光照射条件によって大きく変化し、菌体が酵素に触れると退色が早くなるなど、測定の再現性を確保するためには、環境条件を一定にする必要があることが判明した。