2014 Fiscal Year Annual Research Report
グライコブロッティング法を用いた多糖構造解析に基づく膜ファウリング制御技術の開発
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24360212
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 克輝 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10292054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相沢 智康 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 准教授 (40333596)
比能 洋 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 准教授 (70333333)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | MBR / 膜ファウリング / 多糖 / グライコブロッティング法 / MALDI-TOF/MS / LPS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実下水を処理するパイロットスケールMBRより不可逆的膜ファウリングを引き起こしていた多糖を抽出し、部分加水分解を施してオリゴ糖断片を得た。このオリゴ糖断片をグライコブロッティング法により精製してMALDI-TOF/MS分析を実施した。グライコブロッティング法を適用した結果、MSスペクトルの解像度が大幅に向上したために多糖データベースとの照合が可能となった。多糖データベースと照合した結果、リポ多糖（LPS）が不可逆的膜ファウリングを引き起こす多糖であることが示唆された。この結果を受けて、連続処理実験を行っているパイロットスケールMBR中のLPS濃度の消長を追跡した。LPS濃度は、エンドトキシンを測定することにより評価した。MBR中のLPS濃度は大きく変動することが示された。従来多糖の分析に用いられるフェノール硫酸法による包括的多糖の測定結果と比較すると、LPS濃度はCSTなどで評価されるMBR汚泥のろ過性増減とより強い相関があることが示された。LPS試薬とMBRに装着する平膜と同じ膜を用いたベンチスケール膜ろ過実験を行い、LPSが発生させうる膜ファウリングについての評価を行った。従来の膜ファウリング研究で用いられてきた多糖サロゲート（デキストラン、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム）と比較すると、LPSはより大きな不可逆的膜ファウリングを発生させる結果が得られた。MBRにおける膜ファウリング発生を抑制できるような耐ファウリング膜の開発や、新しい運転方法の確立にあたっては、LPSを多糖サロゲートとして用いることでより有用な結果が得られる可能性が示された。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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