キノンプロファイル法による環境水中微生物群集構造変化の解析と予測モデルの構築

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480149
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 胡 供営 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (30262976)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 尚弘 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (50303706) ; 藤江 幸一 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30134836)
• Keywords: 微生物生態 / 群集構造 / バイオマーカ / キノンプロファイル / 環境水 / バイオマス / 水質 / 微生物多様性

Research Abstract

環境水生態系を保全・修復するためには、そこに生息している微生物とその機能について深く理解する必要がある。そこで、本研究では、環境水に棲息する微生物の量およびその群集構造を解析するための簡易手法を確立し、微生物群集構造と水質および環境条件との関係を明らかにするとともに、微生物生態構造変化予測モデルの構築を試みることを目的としている。微生物細胞の基礎成分の一つであるキノン(呼吸鎖電子伝達物質)に着目し、環境水および底質に棲息している微生物の種類、存在量およびその変化を、そこに含まれるキノンの種類および量を同定・定量することで解析していく。これにより、微生物相およびその変化と水質すなわち汚濁物質の質および量との関係を明らかにすることができれば、生態系の変化を監視・追跡することが可能になり、環境水生態系保全に有用な情報を提供できる。
本年度は、河川水や湖水、池水中からの微生物捕集方法とキノン抽出方法を確立し、得られた分析データの統計的解析方法、特にクラスタリング方法について検討を行った。また、水質の異なる池表層水中キノン組成を分析し、池水質と微生物群集構造との相関関係について解析を行った。池表層水中キノン濃度は有機物濃度の上昇とともに上昇するが、窒素およびリンとの明確な相関は見られなかった。さらに、キノンの量は水中微生物量に比例することが示され、キノンは微生物量を評価する新しい指標としても利用可能であることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Hong-Ying Hu: "Quantitative Analyses of the Change in Microbial Diversity in Bioreactor for Wastewater Treatment based on Respiratory Quinones"Water Research. 33(15). 3263-3270 (1999)
• [Publications] Hong-Ying Hu: "Development of a Novel Solid Phase Extraction Method for the Analysis of Bacterial Quinones in Activated Sludge with a Higher Reliability"J.Bioscience and Bioeng.. 87(3). 378-382 (1999)
• [Publications] 國弘忠生: "キノンプロファイル法による河川微生物相変化の解析"環境学会1999年年かい講演要項集. 92-93 (1999)
• [Publications] 内藤ゆかり: "キノンプロファイル法による池微生物群集構造と水質との関係解析"第33回水環境学会年会講演要項集. 220 (1999)
• [Publications] 林炳蘭: "キノンプロファイル法による生活排水処理活性汚泥曝気槽内微生物群集の季節変動解析"第33回水環境学会年会講演要項集. 245 (1999)
• [Publications] 國弘忠生: "土壌・水系におけるキノン組成及び存在比"第33回水環境学会年会講演要項集. 372 (1999)