2022 Fiscal Year Annual Research Report
アンチセンス技術とバイオフィルム破壊ペプチドによる膜ファウリング制御技術の開発
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19H01163
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川上 周司 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (00610461)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオフィルム / バクテリア / 膜 / MBR / バイオポリマー / ゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
膜ファウリングの原因の一つは膜面に付着した微生物が代謝産物を生成することであると言われている。これまでに、超微小細菌であるPurcubacteria（OD1）が活性汚泥と比較してバイオフィルム上での存在量が多くバイオフィルム形成に関連している可能性を明らかにしている。
そこで本年度では、これら微小細菌の培養を目的に、フィルターで分画し、その後平板培養することで活性汚泥中およびバイオフィルム中に存在する微小細菌の培養を試みた．その結果，膜ろ過分離液からはOD1のDNAが検出されたが，培養物からは検出されなかった。 HCR-FISH法と膜ろ過分離を組み合わせて，OD1の検出を行ったところ、バイオフィルムサンプルからOD1と思われる強い蛍光シグナルが観測された．また、Parcubacteriaと共生している可能性がある複数の細菌との共培養実験を行った結果、生育する微生物に変化があったが，微小細菌の分離培養はできなかった．
可溶性微生物産物やバイオポリマーのゲル化によって生じるゲル状バイオフィルムは高いろ過抵抗を有し，深刻な膜ファウリングを引き起こすとされている。本研究では、膜ファウリングが生じた下水処理MBRからゲル状バイオフィルム形成細菌の分離に成功した。分離株の生成するゲルには飽和長鎖脂肪酸や炭化水素が含まれていることを明らかにした。また、このゲルは非常にろ過抵抗が高く、同様の成分が下水処理MBRの膜面バイオフィルムからも検出された。このことから、本分離株はゲル状バイオフィルムの原因微生物の一つであり、深刻なゲル状バイオファウリングを引きおこす原因物質の生産菌である可能性が示された。遺伝子解析の結果、本分離株はNovosphingobium属細菌であることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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