2017 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanisms of synthesis and maintenance of reduced solid humic substances functioning as energy source for anaerobic microorganisms remediating the environment
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17H01899
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
片山 新太 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (60185808)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 細胞外電子伝達物質 / 固体腐植ヒューミン / 電気伝導度 / 電気容量 / 固体腐植ヒューミン還元菌 / ペンタクロロフェノール嫌気脱塩素菌群 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度では、電気化学特性測定セルを作製し、細胞外電子伝達能力を持つ固体腐植ヒューミンの電気伝導度、電気容量を測定した。風乾し礫を取り除いた各種土壌と底質から、酸・アルカリ・有機溶媒を用いて、数%～10数%の炭素を含む各種の固体腐植ヒューミンを抽出した。試料を多孔質炭素作用電極で挟み込む形状のアクリル樹脂製測定セルに、参照電極とカウンター電極を取り付け、ガス流通口および温度制御素子を設け、固体腐植ヒューミンの電気伝導度および電気容量を測定した。測定に際しては、凍結乾燥ヒューミン粉末0.1gを多孔質炭素作用電極にはさみ、スイープ電位(V)における電流量(A)を測定した。セルを30℃または60℃に設定し、乾燥、湿潤、水飽和条件で電気伝導度と電気容量を測定した。
測定の結果、いずれの固体腐植ヒューミンも乾燥状態では殆ど導電性が無く、水分の増加とともに導電性が増加した。また温度が高い方が、導電性が高かった。このことから、固体腐植ヒューミンでは水を介した電気伝導が起こっていることが示唆された。また、電気容量は電気伝導度の高い条件で高くなった。これは、電気容量を持つ酸化還元官能基が固体腐植ヒューミンの中で孤立して分散した状態になっていることが示唆された。
クロノアンペロメトリーは解析が難しいことから断念し、むしろ周波数をスイープした交流条件下での電流変化を調べることとし、次年度への課題とした。
また、固体腐植還元微生物の集積に関しては、その元となる固体腐植ヒューミン依存性ペンタクロロフェノール脱塩素菌の活性が不安定になったため、まずはその活性安定化を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
固体腐植ヒューミンの電気化学的特性評価は順調に進んでいるが、固体腐植ヒューミン還元菌の集積研究は、その集積の元となる固体腐植依存性ペンタクロロフェノール嫌気脱塩素菌の活性が不安定になり、その活性維持のために時間をついやしたため、やや遅れている
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、固体腐植ヒューミンの電気化学的特性評価を行うとともに、固体腐植依存性ペンタクロロフェノール嫌気脱塩素菌の活性が安定してきたので、集積培養を開始し、その群集構造解析を行う。
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