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
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20H02291
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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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)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 種間相互作用 / 活性汚泥 / 捕食性細菌 |
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| 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。
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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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