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微小電極と合成モレキュラー・プローブによる生物膜・グラニュール汚泥の菌叢動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 09680545
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境保全
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

原田 秀樹  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70134971)

研究分担者 荒木 信夫  長岡工業高等専門学校, 都市環境工学科, 助教授 (30193072)
大橋 晶良 (大橋 昌良)  長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (70169035)
珠坪 一晃  長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (80293257)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1998年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1997年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワードFISH法 / in-situ hybridization / 16S rRNA / 古細菌 / 嫌気性汚泥 / グラニュール汚泥 / メタン生成菌 / 微小電極
研究概要

本研究では、集塊化増殖体内でのin situな物質代謝特性把握するために,先端径が10〜20μm程度のガラス製チップで構成される種々の微小電極(Microelectrodes)センサーを開発製作し,嫌気性微生物アグリゲート(UASB反応器で培養されたグラニュール汚泥)および好気性微生物アグリゲート(固定担体上に形成された生物膜)に適用して,アグリゲート体内の任意の現位置での目的物質濃度を検出した。種々のバルク液条件下で平衡化させたフロー・セル反応器に嫌気性グラニュールもしくは好気性生物膜を固定し,マイクロセンサーを深部方向に30〜100μmピッチで貫入させて、種々の濃度勾配を測定した。作成したセンサー種は (1)嫌気性グラニュール汚泥に対して:pHセンサー/グルコース・センサー/硫化イオンセンサー (2)好気性生物膜に対して;pHセンサー/グルコース・センサー/DOセンサー/アンモニア性窒素イオンセンサー/硝酸性窒素イオンセンサー、である。
さらにアグレゲート内の微生物生態学的構造を直接的に定量評価するために、種レベル、属レベルで16S rRNAをターゲットとした合成DNAプローブを設計し、In situ hybridizationして蛍光顕微鏡で目的菌を判別し、画像解析から存在量を定量化した。FISH対象菌グループとしては、(1)嫌気性グラニュールに対しては、古細菌、水素資化性メタン生成細菌、酢酸資化性メタン生成細菌、水素生産性酢酸生成菌、硫酸還元菌等について、(2)好気性生物膜試料についてはEubacteria、硝化細菌(アンモニア酸化細菌、亜硝酸酸化細菌)を定量把握した。また、ウルトラ・ミクロトームを用いて嫌気性グラニュール及び好気性生物膜を深部方向に層別切片試料を得て、FISHを適用し、アグリゲート内の深度方向菌叢分布を計測した。

報告書

(2件)
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] Y.Sekiguchi,Kamagata,Y.,Nakamura K,Ohashi,A.& HARADA H.: "Fluorescence in situ hybridization using 16S rRNA targeted oligonuculeotides reveals localization of methanogen and seiected uncultured bacteria in mesophilic and thermophilic sludge granules" Appl.Environ.Microbiol. vol.65. 1280-1288 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 荒木信夫、大橋晶良、原田秀樹: "FISH法を適用した生物膜硝化細菌の菌数計測と空間分布の観察" 水環境学会誌. vol.22. 635-639 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 関口勇地,大橋晶良,原田秀樹: "嫌気性グラニュール汚泥からのrDNA遺伝子のクローニングから推定された未知の細菌群の検出とその空間分布-rRNAからみた中温・高温グラニュールの微生物群集構造比較" 環境工学研究論文集. vol.35. 427-428 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋晶良,原田秀樹,小山孝: "生物膜の剥離抵抗因子・付着と引張強度の新規試験機による評価" 環境工学研究論文集. vol.35. 329-338 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 珠坪一晃、関口勇地、原田秀樹、大橋晶良、多川正、大関弘和、荒木信夫: "16SrRNA標的モレキュラー・プローブのIn-situ Hybridizationによる嫌気性汚泥微生物叢の生態学的構造解析" 環境工学研究論文集. vol.34. 51-60 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Izarul Machdar, Hideki HARADA, Akiyoshi OHASHI,and Yuji SEKIGUCHI: "A Novel and Cost-effective Sewage Treatment System Consisting of UASB Pre-treatment and Aerobic Post-treatment Units for Developing Countries" Water Sci.& Tech.Vol.36/No.12. 189-197 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 原田秀樹、珠坪一晃、大橋晶良、関口勇地、多川正: "新規の多段型高温UASBリアクターによる超高速廃水処理技術の実現化" 環境工学研究論文集. vol.34. 327-336 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋晶良、原田秀樹、珠坪一晃、関口勇地、角野晴彦: "開発途上国のための低コスト型新規下水処理システムの性能評価" 環境工学研究論文集. vol.34. 173-182 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuaki Shutsubo, Hideki Harada, Akiyoshi Ohashi and Hiroshi Suzuki: "An Effective Start-up of Thermophilic UASB Reactor by Seeding Mesophilically grown Granular Sludge" Water Sci.& Tech.Vol.36/No.6-7. 391-398 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Lalit.A.Agrawal, Hideki Harada, and Akiyoshi Ohashi: "Treatment of Raw Sewage in a Temperate Climate Using A UASB Reactor and Hanging Sponge Cubes Process" Water Sci.& Tech.Vol.36/No.6-7. 200-207 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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