2019 Fiscal Year Annual Research Report
Challenges for cultivation and isolation of anaerobic fastidious microorganism using conductive microbial growth medium and its application to environmental engineering
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18K19873
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
幡本 将史 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20524185)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | メタン / 導電性物質 / 担体 / 嫌気性微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
嫌気条件下での物質分解には共生関係が必要な増殖が遅い微生物が関与している。本研究では微生物増殖担体として導電性物質を用いて、物質の分解に細胞外電子伝達などの共生関係が必要な嫌気性微生物の増殖を促す方法を開発し、さらに純粋培養への挑戦を目標に実験を実施した。今年度は導電性物質を添加した微生物担体に保持された微生物を解析した。その結果、通常の微生物担体に保持された微生物は、Firmicutes門の微生物が集積されていた。一方で、導電性物質を添加した微生物担体に保持された微生物は、メタン生成古細菌が通常の微生物担体に比べて数倍その割合が高く、さらに共生関係が必要な嫌気共生最近の割合も嫌気性汚泥と比較して高かった。したがって、当初の目的通り、導電性物質を添加したPVAゲルには多くの共生関係が必要な嫌気性微生物が保持され付着していることが確認できた。
嫌気性微生物の分離のためにセルソーターを適用するため、まずはドロップレット装置を用いて嫌気性微生物の分離とシングルセル培養を行った。その結果メタン生成古細菌を、シングルセルからドロップレット内での培養を行えることが確認できた。また、マイクロ流路装置での分離に加えて、顕微鏡下での観察方法を工夫することでマイクロマニピュレータによる分離も可能であることが確認できた。
嫌気性メタン酸化脱窒微生物（DAMOアーキア）については、分離膜を用いたリアクター方式の培養系の微生物群集解析を実施し、存在割合を把握した。今後は微生物増殖担体に嫌気性メタン酸化脱窒微生物を保持させる条件を検討し当該微生物の分離を試みる。
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