ガス透過膜デバイスによる亜酸化窒素還元細菌の集積化・単離

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26630420
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 寺田 昭彦 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30434327)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: N2O還元細菌 / 亜酸化窒素（N2O） / ガス透過膜 / 細菌 / 単離 / 動力学的解析 / 酸素耐性 / 集積化

Outline of Annual Research Achievements

1.N2O還元細菌の獲得：前年度の集積培養により、装置内で優占化していたRhodocyclaceae科のAzospira sp.およびDechloromonas sp.の単離に成功した。また、これらの細菌群はnosZ clade IIに属するN2O還元細菌であることを明らかにした。
2.生理活性の評価：単離されたAzospira sp.およびDechloromonas sp.の生理活性を、レスピロメータにより行った。これらの細菌の最大N2O還元速度は従来から報告されているN2O還元細菌よりも数倍高い値を示した。また、低い溶存N2O濃度においても、高い活性を示すことが明らかになった。さらに、これらの単離された種類の中には、亜硝酸イオンとN2Oの共存した際に、有機炭素から供給される電子の競合により、N2O還元が抑制される種、ほとんど抑制されない種が存在することが明らかになった。
3.単離されたN2O還元細菌の酸素耐性の評価：単離されたAzospira sp.およびDechloromonas sp.の酸素存在下でのN2O還元活性を評価した結果、酸素存在下でN2O還元速度が大幅に減少するものの、N2Oの還元速度の低減の度合いは細菌種によって異なることが明らかになった。
4.メタン資化性のN2O還元細菌の探索：メタンとN2Oを供給した集積培養装置によるメタン資化性のN2O還元細菌の探索を行った。長期間の集積培養を行い、バイオマスの集積は行えたものの、細菌の単離や同定までには至らなかった。

Research Products

• [Journal Article] Effects of aeration and internal recycle flow on nitrous oxide emissions from a modified Ludzak-Ettinger process fed with glycerol (2015)
  • Author(s): Kang, S., Suenaga, T., Harper Jr. W.F., Hori, T., Riya, S., Hosomi, M., Terada, A.
  • Journal Title: Environmental Science and Pollution Research Volume: 22(24) Pages: 19562-19570
  • DOI: 10.1007/s11356-015-5129-8
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 集積培養により活性汚泥から獲得された亜酸化窒素還元細菌の生理活性 (2016)
  • Author(s): 末永俊和、中川洋佑、堀知行、利谷翔平、細見正明、寺田昭彦
  • Organizer: 第50回 日本水環境学会年会
  • Place of Presentation: アスティ徳島（徳島県徳島市）
  • Year and Date: 2016-03-16 – 2016-03-18
• [Presentation] 亜酸化窒素還元細菌をターゲットとする集積培養装置から単離されたDechloromonas sp.とAzospira sp.の亜酸化窒素還元活性 (2015)
  • Author(s): 末永俊和、堀知行、中川洋佑、利谷翔平、細見正明、寺田昭彦
  • Organizer: 日本微生物生態学会第30回大会
  • Place of Presentation: 土浦亀城プラザ（茨城県土浦市）
  • Year and Date: 2015-10-17 – 2015-10-20
• [Presentation] ガス透過膜を用いた新規培養装置から単離された高活性N2O還元細菌の活性評価 (2015)
  • Author(s): 末永俊和、中川洋祐、堀知行、利谷翔平、細見正明、寺田昭彦
  • Organizer: 環境バイオテクノロジー学会2015年度大会
  • Place of Presentation: 東京大学（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-06-29 – 2015-06-30
• [Presentation] A gas-permeable membrane biofilm reactor enriches highly active N2O reducing bacteria for isolation (2015)
  • Author(s): Suenaga, T., Hori, T., Hosomi, M., Terada, A.
  • Organizer: International Conference on Nitrification 4
  • Place of Presentation: Edmonton, Canada
  • Year and Date: 2015-06-28 – 2015-07-01
  • Int'l Joint Research