2021 Fiscal Year Annual Research Report
水素資化性N2O還元細菌のガス透過膜による戦略的集積培養・獲得と利用に向けた検討
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20K19988
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
末永 俊和 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (80828377)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 亜酸化窒素 / アナモックス / 脱窒反応 / 水素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
亜酸化窒素(N2O)の排水処理施設等からの発生を抑制する為に、N2Oを窒素へと無害化できるN2O還元細菌の活用が期待されている。有機物を電子供与体としてN2Oを還元する細菌群が主に報告されているが、本研究では水素を電子供与体として利用できるN2O還元細菌の探索として、独立栄養的環境の一例である嫌気性アンモニア酸化(Anammox)細菌と共生する細菌群に対して微生物群集構造解析と活性試験の観点から実験を行った。また、水素とN2Oを供給する集積培養装置の連続培養を開始した。
Anammox細菌が優占下する環境下となるようにアンモニウムと亜硝酸を含有した人工排水で連続培養を行った。そこに培養されたバイオマスを採取し、ガスクロバイアル内の嫌気的環境下に封入、水素とN2Oを添加してN2Oを還元するか試験を行った。また、同時に水素を添加しない系、有機物（ペプトン）を添加する系を用意した。結果、水素を添加した系では有機物を添加した系、水素を添加しなかった系と比べて有意にN2O還元速度が上がることが確認された。また、同等の実験を一般排水処理施設から採取した活性汚泥を用いて行った結果、水素添加による同様のN2O還元速度の向上は見られなかったため、Anammox汚泥特有の傾向である可能性が示唆された。
水素とN2Oを中空糸ガス透過膜により供給する集積培養装置を運転したが、十分なバイオマスの形成が研究期間内で確認されず以後も継続運転することとなった。今後、接種するバイオマスの種類を変更するなどしてより長期的な連続運転を行い、水素資化性N2O還元細菌の集積培養の可能性を引き続き検討したい。
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