| 研究課題/領域番号 |
10680549
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境保全
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
木田 建次 熊本大学, 工学部, 教授 (00195306)
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| 研究分担者 |
重松 亨 熊本大学, 工学部, 助手 (10315286)
森村 茂 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 講師 (20230146)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | メタン発酵 / 酢酸資化性メタン生成細菌 / 補酵素 / F_<420> / コリノイド / F_<430> / メタン生成経路 / メタン生成細菌 / F430 / 菌体活性 / 代謝変換 |
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| 研究概要 |
1.酢酸からのメタン生成経路におよぼすNi^<2+>、Co^<2+>の影響
メタン発酵槽に添加したNi^<2+>、Co^<2+>のメタン生成細菌に対する作用機構を解明するために、以下の実験を行った。槽内温度37℃に設定した完全混合型リアクターに中温メタン発酵汚泥を接種して酢酸を炭素源とする合成培地を供給しながら連続培養を行った。希釈率D(=1日当りの培地供給量/リアクター実容積)ならびに培地中のNi^<2+>、Co^<2+>の濃度を変動させ、これらの影響を調べた。Ni^<2+>、Co^<2+>を十分に添加し、Dを0.6d^<-1>まで増加させたところ、菌体当りのメタン生成量もDの増加にしたがって上昇した。D=0.6d^<-1>においてNi^<2+>、Co^<2+>の濃度を減少させたところ、菌体当りのメタン生成量は低下し残存酢酸濃度も上昇した。酢酸資化性メタン生成細菌による酢酸代謝経路は、Co^<2+>やNi^<2+>を含む補酵素コリノイドおよびF430を必要とするので、これらの金属イオン添加量の減少によりこの代謝経路が阻害されたものと考えられた。一方、Ni^<2+>、Co^<2+>の濃度を低くした状態でDを減少させたところ、水素資化性メタン生成細菌に特異的な補酵素F_<420>相対活性が上昇し、残存酢酸濃度が低下した。この状態では増殖速度の遅い酢酸酸化分解菌と水素資化性メタン生成細菌により酢酸がメタンに変換されるものと考えられた。
2.プロピオン酸を炭素源としたメタン生成連続培養系の構築
酢酸:プロピオン酸=3:1(モル比)の合成培地を供給する連続培養を行った。希釈率D=0.01d^<-1>の条件での培養開始後約20日目にリアクター内のプロピオン酸が検出されなくなった。この結果から、安定してプロピオン酸を分解する培養系の構築が達成できたと考えられる。
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