2009 Fiscal Year Annual Research Report
液体分離培養法による嫌気性酢酸代謝微生物共生系の多様性および機能の解明
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21510092
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| Research Institution | Nigata University of Phermacy and Applied Life Sciences |
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Principal Investigator |
重松 亨 Nigata University of Phermacy and Applied Life Sciences, 応用生命科学部, 准教授 (10315286)
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| Keywords | 嫌気性微生物群集 / メタン発酵 / 難培養性微生物 / 分離培養法 / 酢酸代謝微生物共生系 |
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| Research Abstract |
嫌気環境中の酢酸酸化細菌と水素資化性メタン生成古細菌からなる異種間微生物共生系をハイスループットに単離・解析するために、96ウェルマイクロプレートを用いた分離培養技術の構築を行った。まず、海水中の好気性細菌をZoBell液体培地を用いて希釈後、マイクロプレート10枚に分注し、分離培養を行った。合計960ウェル中98ウェルが増殖した希釈条件では、増殖ウェル中の微生物はほぼ単一であることが16SrRNA遺伝子解析により示された。この結果から、細胞のマイクロプレートウェルへの分配はポアソン分布に従うことが分かり、総ウェル数の10%以上のウェルにおいて増殖が認められる希釈条件ならば、2個以上の細胞が同一ウェルに分配される期待値が高いことが示された。このマイクロプレート希釈培養技術を嫌気性微生物に応用するために、Hungate法による脱酸素操作を行った培地を嫌気性グローブボックス中でマイクロプレートに分注し、シリコンゴム栓でふたをした後、脱酸素剤入りの嫌気ジャーに移す培養法を構築した。また、酢酸酸化細菌と水素資化性メタン生成古細菌からなる異種間微生物共生系を集積するために、下水処理場の嫌気性消化槽汚泥を微生物源として、酢酸を唯一の炭素源とする合成廃水を連続供給する嫌気性ケモスタット培養系を構築した。現時点で、37℃において希釈率0.025d^<-1>で100日間の連続培養をおこなっており、バイオガス発生速度約10ml/h、槽内pH7.4で安定した培養が行えている。槽内の微生物を顕微鏡にて観察したところ、酢酸資化性のMethanosaeta属古細菌の形態を示す糸状の微生物が優占していた。また、少数であるが、水素資化性メタン生成古細菌の特徴である補酵素F_<420>の強い自家蛍光を発する短桿菌状の微生物が認められた。このことから、本連続培養系に目的の微生物共生系が存在することが示唆された。
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