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2022 Fiscal Year Annual Research Report

活性汚泥の固体物性が微生物種間相互作用に与える影響の解明とその人為的な改質の試み

Research Project

Project/Area Number 20H02291
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

佐藤 由也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80711291)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 深山 覚  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90712191)
稲葉 知大  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (90760439)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords種間相互作用 / 活性汚泥 / 捕食性細菌
Outline of Annual Research Achievements

本研究は数千種以上の微生物で構成される活性汚泥を対象に、微生物凝集体(フロック)の「固体物性」および微生物種間の「捕食・被食相互作用」に着目し、その物性の変化が、微生物間の捕食相互作用へ与える影響を理解すること、さらには、その活性汚泥物性を人為的に改質し、微生物捕食作用を制御することに挑むものである。
本年度は、遺伝子発現解析法の高度化に関して、初年度にネットワークとして可視化することに取り組んだ膨大な遺伝子発現データから、重要な機能を果たす遺伝子群の情報抽出手法の開発を引き続き進めた。具体的には、代謝経路中で連続して遺伝子発現している経路長を抽出するプログラムを作成し、重要遺伝子群の評価を行った。結果として、単に遺伝子発現量が高いという遺伝子ではなく、各試験条件で特徴的な重要遺伝子群を抽出することに成功し、それらの結果はメタボローム解析等とも整合していた。
また、活性汚泥を用いた微生物捕食実験も進めた。今年度は、活性汚泥の物性を変化させうる物質の探索を網羅的に行い、多種の有機物および無機物を活性汚泥に添加して培養し、活性汚泥の物性や微生物組成がどのように変化するかを評価した。特に、一部の無機塩類を加えることによって、活性汚泥内の特定の捕食性細菌の存在量が変化することが観察された。これによって、系内の捕食相互作用を改変できたと考えられる。
また、活性汚泥フロックへの定着性について、顕微鏡解析および次世代シークエンサー解析で評価し、活性汚泥への定着性は微生物種によって大きく異なり、一部の細菌が高い定着性を示すことも見出している。活性汚泥への定着性は、実際の微生物相互作用を考える上で重要であるため、どのような因子によって定着性が左右されるかなどは引き続き検討を進めたい。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 捕食性細菌を用いた種間相互作用変化による活性汚泥微生物組成制御の試み2023

    • Author(s)
      佐藤由也、野本祐希、布施博之、羽部浩
    • Organizer
      日本農芸化学会2023年度大会
  • [Presentation] MBRの安定運転とバイオマス調整における活性汚泥内捕食性細菌の役割2023

    • Author(s)
      佐藤由也、山本京祐、稲葉知大、羽部浩
    • Organizer
      第57回日本水環境学会年会
  • [Presentation] 人為的環境撹乱による捕食性細菌を起点とした活性汚泥内種間相互作用の変化2023

    • Author(s)
      野本祐希、羽部浩、布施博之、佐藤由也
    • Organizer
      第57回日本水環境学会年会
  • [Presentation] 活性汚泥中の捕食性細菌の働き2022

    • Author(s)
      佐藤由也、山本京祐、稲葉知大、堀知行、羽部浩
    • Organizer
      第25回日本水環境学会シンポジウム
  • [Presentation] 活性汚泥における捕食性細菌群の制御の試み2022

    • Author(s)
      野本祐希、羽部浩、布施博之、佐藤由也
    • Organizer
      日本微生物生態学会第35回大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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