優生外来種移植による嫌気性ミクロフローラの改良と動態解析方法の開発

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18560783
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 後藤 猛 秋田大学, 工学資源学部, 助教授 (10215494)
• Keywords: 嫌気性細菌 / メタン生成アーケア / エネルギー回収 / 汚泥消化

Research Abstract

下水処理プロセスから大量発生する余剰活性汚泥や都市型生ゴミなどを嫌気性微生物により分解してメタンガスとして回収するプロセスが利用されているが,この嫌気的ミクロフローラによる反応速度は非常に低く,中でもメタン生成アーケアの反応がプロセスの律速過程となっている。本研究では,海底熱床付近などの特殊環境から単離された増殖とメタン生成特性に優れたメタン生成アーケアを移植して高効率な嫌気的メタン生成プロセスを構築すること,さらに遺伝子解析を応用した定量方法を開発して移植時の優生種および既存種の動的挙動を解析することを目的としている。
本年度,まず始めにメタン生成アーケアの優生種として淡水型のMethanothermus fervidusと海水型のMethanothermocuccus okinawensisを理研バイオリソースセンターより入手し,純粋培養i系によってそれぞれの増殖特性を調べた。その結果,これまでの報告とは異なり,海水型であるM.okinawensisの増殖に最適な塩濃度は培養温度の低下によって低濃度側にシフトすることを見出した。これは,M.okinawensisを嫌気性汚泥消化タンクに移植するには極めて好都合である。さらに,混合培養系でメタン生成アーケアの分布と密度を測定するためにリアルタイムPCRとターミナルRFLPの利用を想定し,そのための幾つかのDNAプライマーを既往の文献から設計してそれらの種特異性について検討した。