2017 Fiscal Year Annual Research Report
Attempts at Elucidation of anaerobic bulking phenomenon for wastewater treatment and development of diagnostic technology of bulking-causative microorganisms
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16H07403
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| Research Institution | Miyakonojo National College of Technology |
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Principal Investigator |
黒田 恭平 都城工業高等専門学校, 物質工学科, 助教 (50783213)
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| Project Period (FY) |
2016-08-26 – 2018-03-31
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| Keywords | 嫌気性廃水処理 / グラニュール汚泥 / バルキング現象 / 16S rRNA遺伝子解析 / メタゲノム解析 / FISH法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，芳香族化合物含有廃水を処理する上昇流嫌気性スラッジブランケット（UASB）反応槽保持汚泥の槽外への流出の原因を，最先端のオミクス技術，顕微鏡観察技術，培養技術を駆使して生態学・分子生物学・工学的側面から多面的に解明し，バルキング発生を未然に防ぐための診断技術を開発することにある。フェノール模擬廃水を処理するUASB反応槽に着目し，物理化学的および分子生物学的アプローチによりその原因を探索した。
16S rRNA遺伝子解析結果を基にして，フェノール分解に関与すると考えられるSyntrophorhabdaceae，Pelotomaculum，Syntrophus，Methanomicrobiales，Methanobacteriaceae，Methanosaetaの16S rRNAを対象としたFluorescence in situ hybridization法を適用し検出を試みた。結果，Methanosaeta以外の系統分類群は殆ど検出されず，16S rRNA遺伝子解析結果と同様にこれら系統分類群の活性が低下していることが示唆された。新たな蛍光標識DNAプローブを設計し，バルキング発生時に優占していたCaldithrixales目，Treponema属の検出を試みたが，検出には至らなかった。
メタゲノム解析を行った結果，バルキング現象発生時に元々優占していた未知アーキアの系統分類群の存在割合が著しく減少していることが分かり，機能解析の結果，このアーキアはDPANN上門に属し，増殖に必要な栄養を他の微生物から獲得することが示唆された。DPANN上門に属するアーキアは他のアーキアを寄生主として増殖することが示唆されており，本研究で見出したアーキアがUASB槽内のメタン生成アーキアの増殖を制御し，その異常増殖を抑える役割を担っていた可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Detection of bulking-causative microorganisms in an upflow anaerobic sludge blanket reactor using molecular techniques2017
Author(s)
Kyohei Kuroda, Yu Ikedo, Tomoka Arata, Nana Ohmine, Hazuki Kurashita, Manami Kotsusa, Yuga Hirakata, Masashi Hatamoto, Masayoshi Yamada, Masahito Yamauchi, Takashi Yamaguchi
Organizer
The 6th International GIGAKU Conference (IGCN 2017)
Int'l Joint Research
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