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2022 Fiscal Year Annual Research Report

「真」に膜ファウリングを誘起する細菌を標的とした未知ファージによる制御技術の創成

Research Project

Project/Area Number 21J01626
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

滝本 祐也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2021-04-28 – 2024-03-31
Keywords膜分離活性汚泥法 / バイオフィルム形成細菌 / 分離培養 / バクテリオファージ
Outline of Annual Research Achievements

膜分離活性汚泥法(MBR)は高い廃水処理性能を有しているが、膜ファウリングの発生による膜透過性能の低下が主要な問題である。本研究では、膜ファウリング の原因である膜面のバイオフィルム形成細菌を分離培養することで、それらを特異的に死滅させるバクテリオファージを獲得し、新規の膜ファウリング制御方法 を開発することを目的とする。膜面のバイオフィルム形成は、活性汚泥上清に存在する溶存有機物がごく初期に付着し、それらに特定の細菌群が付着することで 進行し深刻化する。これまで、MBRの膜面バイオフィルムの16S rRNA遺伝子に基づく解析から、MBR活性汚泥中にはマイノリティであるにもかかわらず、バイオ フィルム中に特異的に増加する細菌が存在することが明らかとなってきた。本年度は、MBRの活性汚泥上清に存在する100 kDa以上および300 kDa以上の溶存高分子有機物(膜ファウリングの原因物質)を培養基質として用いて、バイオフィルム中に存在しかつ、高いバイオフィルム形成能を有する細菌の可培養化を試みた。結果として、特にバイオフィルム形成初期に高頻度に検出される細菌である、Melainabacteriaに属する細菌やPlanctomycetotaに属する細菌の集積培養に成功した。さらに、バイオフィルムに棲息する極めて希少なコロニー単離株数種(Myxococcota細菌など)の培養にも成功し、薄く広がるバイオフィルムを形成することが示されたため、初期バイオフィルム形成に重要な働きを担っている可能性が考えられた。また、これらのバイオフィルム形成に関わる細菌を対象としたファージの単離方法を確立した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] 膜面バイオフィルムを形成する微生物:細菌の特定から制御へ2022

    • Author(s)
      滝本祐也、三輪徹、幡本将史
    • Journal Title

      膜

      Volume: 47 Pages: 218-222

    • DOI

      10.5360/membrane.47.218

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An increase in sludge loading rate induces gel fouling in membrane bioreactors treating real sewage2022

    • Author(s)
      Toru Miwa, Yuya Takimoto, Yuki Mizuta, Masashi Hatamoto, Takahiro Watari, Takashi Yamaguchi
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: 309 Pages: 136557

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2022.136557

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 膜面バイオフィルムに棲息する未培養細菌の 活性汚泥成分による可培養化2022

    • Author(s)
      滝本祐也、幡本将史、山口隆司、玉木秀幸
    • Organizer
      日本微生物生態学会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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