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遺伝子工学的手法を用いた生物学的硝化脱窒素プロセスの微生物評価方法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 04650499
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 都市工学・衛生工学
研究機関東北学院大学

研究代表者

石橋 良信 (1993)  東北学院大学, 工学部, 教授 (10111246)

遠藤 銀朗 (1992)  東北学院大学, 工学部, 助教授 (80194033)

研究分担者 遠藤 銀朗  東北学院大学, 工学部, 助教授 (80194033)
石橋 良信  東北学院大学, 工学部, 教授 (10111246)
研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1993年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1992年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード硝化細菌 / DNAプローブ / 16SrRNA / かび臭 / 塩基配列の決定 / Z-メチルイソボルネオール / Camオペロン / 2-methylisoborneol / 生物学的硝化脱窒素プロセス / 特異的塩基配列
研究概要

下廃水における生物学的脱窒素プロセスは、水域の富栄養化防止に有効な水処理技術として注目されている。本研究はこのプロセス内に安定して硝化反応を行う微生物を保持する上で必要とされる微生物の存在状態と動態を把握するために遺伝子工学的研究手法を適用する新たな方法論を開発することを目的とした。その結果、従属栄養硝化細菌であるArthrobacter globiformisとモデル浄化槽から分離した細菌の16SリボソームRNA(16SrRNA)の特異的な塩基配列部分を決定できた。また、菌体量の少ない亜硝酸酸化細菌ではPCR法を適用することにより、塩基配列の決定の可能性を明かにした。
一方、上水道における生物処理は、アンモニア性窒素を除去することが主たる目的になっている。この際、同時にかび臭物質も除去される現象が認められる。実験ではArthrobacter globiformisを用いてかび臭物質の1つ2-Methylisoborneol(2-MIB)の除去能の有無を判定した。その結果、Arthrobacter globiformis単菌にはかび臭分解能がないことが判明し、他の硝化菌もしくは生物処理槽内の微生物混合系で除去が行われていると推測された。そこで、硝化菌に限定せず、同様に生物処理槽内に多数存在するPseudomonas属、Flavobacterium属を用いてかび臭の分解を検討した。その結果、両菌株はかび臭分解能を有し、かつ同じ塩基配列を持つプラスミドが確認された。また、同じ塩基配列はサザンハイブリダイゼーションにより染色体上にもコードされていることが知れた。さらに、2-MIBは化学的立体構造がカンファーに類似していることからカンファーを分解するcamオペロンを作用させて分解機構を探索し、高かび臭分解能発現プラスミドの構築を図った。
なお、前年度、菌株の特異的塩基配列部分を検索するために用いた16SrRNAは、かび臭産生微生物の系統発生的分類に効力を発揮した。

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] 遠藤銀朗: "浄化槽内に生息する硝化細菌の調査のためのDNAプローブの開発と適用に関する研究" 浄化槽研究. 5(1). 31-38 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石橋良信 他: "16S-Ribosomal DNA ユニバーサルプライマーPCR,Non RIシークエンス法によるかび臭産生藍藻類の同定" 東北学院大学環境防災工学研究所紀要. 5. 76-85 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石橋良信 他: "P-450camによるかび臭物質分解能発現と類似遺伝子の探索" 土木学会年次学術講演会講演集. 1222-1223 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石橋良信 他: "かび臭物質2-MIB分解遺伝子P-450camオペロンのプロモーター変換による高発現化プラスミドの構築" 土木学会東北支部技術研究発表会講演集. 264-265 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 遠藤銀朗(分担): "環境微生物工学研究法-DNAプローブを用いる硝化細菌の検出-" 技報堂出版, 450 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ginro ENDO: "Development and Application of DNA Probe for the Research of Nitrifying Bateria in Domestic Wastewater Treatment Systems.(in Japanese)" JOHKASOU KENKYU J.of Domestic Wastewater Treatment Research. Vol.5, No.1. 31-38 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Matsui and G.Endo: "Technical Methods on Microorganisms in the Environment.(in Japanese)" Gihodo Shuppan. 409-412 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "Search for 2-Methylisoborneol Degradation Gene using Cytochrome P-450_<cam> DNA Probe.(in Japanese)" Annual Meeting of the Japan Society of Civil Engineers. 1222-1223 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Oikawa, A.Shimizu and Y.Ishibashi: "2-methylisoborneol degradation usign cam operon.(in Japanese)" Annual Meeting of the Japan Society of Civil Engineers in Tohoku District. 264-265 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.Oikawa, T.Onuma, Y.Kimura and Y.Ishibashi: "Phylogenetic studies on musty odor producing cyanobacteria using the 16S ribosomal RNA" Bulletin of Institute for Environmental Protection Tohoku Gakuin University. Vol.5. 76-85 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 遠藤 銀朗 及川 栄作 長谷川 信夫: "DNAプローブ法による硝化細菌の生態調査方法に関する研究" 環境システム研究. 19. 100-105 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤 銀朗: "下水処理のための遺伝子工学と遺伝子生態学" 下水道協会誌. 30. 36-42 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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