2021 Fiscal Year Research-status Report
Granule formation of sulfate-reducing bacteria utilizing quorum-sensing and its application to wastewater treatment
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21K14277
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
橋口 亜由未 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (00805195)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 硫酸還元菌 / 有機性排水処理 / クオラムセンシング / オートインデューサー / アシル化ホモセリンラクトン / EPS / 嫌気性排水処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
予備馴致した汚泥を用いて嫌気条件下でのグラニュール形成実験を行った。分取した汚泥に対して，各種アシル化ホモセリンラクトン類を人工海水で調製した人工下水に添加し，24時間100rpmで振とう培養実験を行った。グラニュールの形成の有無は，グラニュールの大きさと，活性汚泥の沈降性の指標である汚泥容量指標（SVI）にて評価した。馴致した硫酸還元菌と各種オートインデューサー添加後の硫酸還元菌の菌体およびグラニュール中のタンパク質と糖をぞれぞれ抽出し，総タンパク質量と多糖量の変化を評価した。その結果，AHLs添加によって COD除去率比較的低いグループではグラニュール径が大きくなり，COD除去率が高いグループでは粒径が大きくなりにくいもののCOD除去能力が上昇するような傾向が見られることを明らかにした。AHLsの添加では，反応槽に汚泥を多く保持できるAHLs添加条件とCOD除去能力を向上させるAHLs添加条件のそれぞれを抽出できたが，それらにはトレードオフがあり，高い汚泥保持能力を維持しつつ高活性の（有機物除去能力の高い）汚泥を保持するためのAHLs添加条件（組み合わせや，他のAI添加等）を最適化する必要があることがわかった。また，COD除去率が高いアシル化ホモセリンラクトンでは，糖類の増加が見られ，グラニュール径が大きかったアシル化ホモセリンラクトン類ではタンパク質量の大きな低下が見られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度には回分式添加実験におけるグラニュール形成条件の検討を実施項目としている。グラニュール形成および高COD除去率が得られるアシル化ホモセリンラクトン類（6種）の最適添加条件が決定でき，かつ細胞外高分子（EPS）の評価についても着手してが，EPSの成分分析について若干遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度には，引き続きAI種を増やし，グラム陽性菌に作用するAI種によるグラニュール形成条件の検討やCOD除去率の向上を目指す。さらに各種AI添加ありなしの汚泥中の菌叢解析にも取り組み，その際にEPSの量や質に差があるのかについても検討を進める。
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| Causes of Carryover |
昨年度予定していたEPS中成分の詳細な解析について，取り組めなかったた。EPS成分の解析を次年度に回したため，その分の予算を繰り越した。本年度は，EPSの解析と微生物の菌叢解析を中心に行う予定手である。
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