生分解性ポリマーを用いた固相脱窒処理および脱窒菌の動態解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14390028
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 平石 明 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40283486)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松澤 有希子 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (10273335) ; 二又 裕之 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (50335105)
• Keywords: 生分解性プラスチック / 電子供与体 / 固相脱窒法 / 脱窒細菌 / PHBV / PCL / 16S rDNA / Comamonadaceae科

Research Abstract

生分解性ブラスチツクを電子供与体として用いる固相脱窒法の開発を目的として、脱窒条件下における様々な生分解性プラスチツクの分解特性を調べるとともに分解性脱窒細菌の分布および分類学的特性について研究を行った。活性汚泥槽における5種類の生分解性プラスチックの生分解性を調べた結果、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)およびPHBとポリヒドロキシ吉草酸との共重合体であるPHBVが最も分解性に優れていた。また、これに次いでポリカプロラクトン(PCL)が分解性がよかった。活性汚泥におけるPHBおよびPHBV分解性脱窒菌の分布を平板培養法によって調べたところ、平均して10^5CFU/mlの菌数が得られた。活性汚泥およびPHBVで馴養した固相脱窒プロセスから数十株のPHBV分解性脱窒菌を分離し、16S rDNAの塩基配列に基づいて系統解析を行った。その結果、ほとんどの菌株がβプロテオバクテリアのComamonadaceae科に属することが判明した。これらの中で、高い硝酸除去速度を示す菌株の一群についてさらに分類学的特性に調べた結果、既知のいずれの菌属にも該当しないことが分かり、新属新種Diaphorobacternitroreducensと命名した。PHBVで馴養した脱窒活性汚泥の群集構造を培養法、キノンプロファイル法、16S rRNA遺伝子および脱窒酵素遺伝子(nirS, nosZ)を用いたクローンライブラリー法によって調べた結果、βプロテオバクテリアの菌種が優占することが判明した。

Research Products

• [Publications] Khan, S.T.: "Diaphorobacter nitroreducens gen. nov., sp. nov., a poly(3-hydroxybutyrate)-degrading denitrifying bacterium isolated from activated sludge"J. Gen. Appl. Microbiol.. 48(in press).
• [Publications] Hiraishi, A.: "Application of polyhydroalkanoates for denitrification in water and wastewater treatment"Appl. Microbiol. Bioetechnol.. 60(in press).