Antisense Technology and Biofilm Disrupting Peptides to Control Membrane Fouling

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H01163
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
• Research Institution: Nagaoka University of Technology
• Principal Investigator: Hatamoto Masashi 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20524185)
• 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)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 膜分離活性汚泥 / ファウリング / バイオフィルム / 細菌 / 細胞外物質 / MBR / 下水 / 低温

Outline of Final Research Achievements

Membrane fouling is a significant issue in activated sludge systems that use membrane separation. In this study, our objective was to identify the causes of biofouling, which is the result of microorganisms, and develop countermeasures. Our findings suggest that substances and bacteria present in the influent, particularly microscopic bacteria that have not been cultured before, may contribute to biofouling when the system is overloaded. We employed a novel culture method to successfully isolate bacteria responsible for biofilm formation on membrane surfaces from actual biofilm samples. Moreover, we observed a reduction in biofilm formation by utilizing phages that specifically target and infect these microorganisms causing biofilms.

Free Research Field

環境工学、土木環境システム

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

微生物が原因となって引き起こされる膜分離活性汚泥法のバイオファウリングについて、過負荷状態における原因の一端を明らかにした。さらに、未培養微生物群に属する極微小細菌が原因の一つであり、その細菌は膜面バイオフィルムサンプルにおいて、生育した状態で存在していることを明らかにした。また、バイオフィルム原因微生物に特異的に感染するファージを用いる事でバイオフィルム形成を抑制出来ることを示した。本成果は、バイオフィルムコントロールの新たな手法になり得るものであり、今後の技術開発がさらに期待される。