2017 Fiscal Year Research-status Report
1,4-ジオキサン分解菌と特異的活性化剤を活用した汚染地下水の生物浄化技術の開発
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16K12624
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
池 道彦 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40222856)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
惣田 訓 立命館大学, 理工学部, 教授 (30322176) [Withdrawn]
黒田 真史 大阪大学, 工学研究科, 助教 (20511786)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 1,4-ジオキサン / バイオレメディエーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度は、環境試料中の1,4-ジオキサン（DX）分解細菌の集積・優占化に利用可能な炭素源の探索に注力した。DX分解がエーテル結合を開裂する特殊な分解経路で行われることに着目し、6種類の候補炭素源 (DX、テトラヒドロフラン (THF)、1,3,5-トリオキサン (TX)、ジエチレングリコール (DEG)、エチレングリコール (EG)、1,4-ブタンジオール (BTD)) を候補として試験に供した。300 mL容三角フラスコに、DXを含む排水の処理設備から取得した懸濁物質（終濃度50 mg-TSS/L）、各炭素源（終濃度100 mg-C/L）、無機塩培地を全量100 mLとなるように加え、好気的に培養し (28℃、120 rpm)、週に一回、一部の培養液を新しい培地に植え継ぎ、合計8バッチの集積培養を行った。集積中は、炭素源濃度 (DX、THF、TX)、全懸濁物質 (TSS) 濃度および溶存性有機炭素 (DOC) 濃度を測定して各炭素源の分解状況をモニタリングするとともに、偶数バッチ終了時の培養液を用いてDX分解能を評価した。
全8バッチの集積培養の結果、TXは終始分解されなかったが、DXは6バッチ目、THFは3バッチ目から分解が確認されるようになり、DEG、EG、BTDは1バッチ目から良好に分解された。また、集積に用いた懸濁物質 (初期試料)、および2、4、6、8バッチ目の培養液を用いたDX分解試験の結果、DEG、EG、BTDを炭素源に用いた集積系においては、初期試料と比較してDX分解能が低下したのに対し、DXおよびTHFを炭素源に用いて集積培養を行った場合にはDX分解能が向上することが観察された。以上の結果から、THFは環境試料中のDX分解細菌を集積することができることが示唆され、細菌による利用性も踏まえると、THFはDX分解菌の集積に用いる炭素源としてDXより優れていると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の研究で見出したTHFは、実環境から採取した微生物試料からも効果的に1,4-ジオキサン分解細菌を集積することができることが示されており、特異的活性化剤を用いた1,4-ジオキサン汚染のバイオレメディエーションの実用化に向けて非常に有用であると考えられることから、「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
テトラヒドロフラン（THF）の添加により集積される細菌群集について、16S rRNA遺伝子および1,4-ジオキサン分解に関与することが知られる可溶性鉄 (II) モノオキシゲナーゼ (SDIMO) 遺伝子を標的としたアンプリコンシーケンス解析を行うことにより、生物の分類と分解遺伝子の系統の両観点から特徴を明らかにし、THFの1,4-ジオキサン（DX）分解細菌を集積する基質としての有効性を評価する。また、下水処理場の活性汚泥等の他の微生物源に対してもTHFを用いることでDX分解細菌を集積可能であるかを検証する。
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[Presentation] Effects of coexistence of other organic chemicals on biodegradation of 1,4-dioxane by three different 1,4-dioxane-degrading bacteria2017
Author(s)
Kazuki Hisada, Masatoshi Nakazawa, Keito Koike, Takuya Okumura, Masashi Kuroda, Daisuke Inoue, Norifumi Yamamotoa, Michihiko Ike
Organizer
The 10 th Advanced Engineering Technology for Environment and Energy ―Environment, Energy and Sustainable Development
Int'l Joint Research
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