2016 Fiscal Year Research-status Report
次世代シーケンサーによる微生物群集解析を用いた最終処分場の新たな評価法の開発
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16K21716
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| Research Institution | Fukuoka Institute of Health and Environmental Sciences |
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Principal Investigator |
平川 周作 福岡県保健環境研究所, その他部局等, 主任技師 (90527623)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 微生物群集解析 / 次世代シーケンサー / 廃棄物 / 最終処分場 / 浸透水 / 16S rRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
廃棄物最終処分場では、維持管理のために水質基準が規定されている。しかし、化学分析に基づく水質基準項目だけでは、得られる情報が限られており、廃棄物最終処分場の状況を把握することは困難である。これまでに、埋立て廃棄物の性質や埋立て方法によって埋立地内部の微生物反応が変化し、有害ガスの発生や浸透水の水質悪化に至ることが報告されている。そこで、本研究では微生物に着目し、次世代シーケンサーによる浸透水の微生物群集解析を用いた廃棄物最終処分場の新たな評価法の開発に取り組んでいる。
平成28年度は、福岡県内の多様な安定型最終処分場を対象として、浸透水から遺伝子を抽出し、16S rRNA配列情報をもとに微生物群集解析を実施した。次世代シーケンサーを用いて取得した各浸透水の総リード数 (1試料につき解析した配列数) は 96,000～106,000リードであった。門レベルで微生物群集構造を比較したところ、全ての試料でProteobacteria門が最も優占して存在していたが、その割合には差が認められた (26～83%)。また、QIIMEプログラムの相同性検索でsimilarity 90%に満たないものが0.4～25%の割合で存在していた。しかし、異なる安定型最終処分場の浸透水において、類似した微生物群集構造を示すものが確認されたことから、微生物群集構造に基づいて安定型最終処分場を類型化できる可能性が示唆された。あわせて、微生物群集解析を行った浸透水の水質分析を実施し、「一般廃棄物の最終処分場及び産業廃棄物の最終処分場に係る技術上の基準を定める省令」（昭和52年3月14日総・厚令1号）に規定されている項目に加えて、pH、電気伝導率、無機イオン成分、TOCに関する測定データを取得した。今後、解析対象とする浸透水の数を増やし、微生物群集構造と水質の関係を解析する予定である。
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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
平成28年度は、多様な安定型最終処分場の浸透水を対象として、微生物群集構造を明らかにすることができた。微生物群集構造の比較から、優占して存在している微生物群集を明らかにすることができ、加えて、類似した微生物群集構造を示す浸透水を確認することができた。また、微生物群集解析を実施した浸透水について、同時に水質分析を実施し、水質データを取得することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
安定型最終処分場の浸透水を対象とした微生物群集解析および水質分析を引き続き実施する。新規対象浸透水を追加するとともに、前年度と同じ安定型最終処分場の浸透水の調査を実施し、採取時期による微生物群集構造の変化の有無を調べる。また、現在、福岡県では、安定型最終処分場の処理の状況を把握するため、埋立地の掘削調査を実施し、組成分析を行っている。今後、微生物群集構造・水質分析値・埋立廃棄物組成を複合的に解析することにより、廃棄物最終処分場の評価法の開発を進展させる。
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| Causes of Carryover |
平成28年度は、微生物群集解析に係る費用を当初予定していた額よりも抑えることができ、助成金の一部を次年度の研究費使用分として繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
追加して実施する微生物群集解析に係る費用、データ解析のための書籍の拡充に本研究費を活用する。また、研究成果を学会、シンポジウムで発表するための旅費や論文として投稿する際の費用にも使用する計画である。
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