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メタン発酵に関与する微生物群のモニタリング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12680573
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
研究機関熊本大学

研究代表者

重松 亨  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (10315286)

研究分担者 木田 建次  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (00195306)
森村 茂  熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (20230146)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードメタン発酵 / メタン生成古細菌 / 微生物叢 / 遺伝子プローブ / 16S rRNA / 廃水処理 / 嫌気性処理 / 16SrRNA / 嫌気性細菌
研究概要

1.酢酸を分解するメタン発酵槽内の微生物の検出
酢酸を唯一の炭素源とする合成培地を用いて高希釈率(0.6d^<-1>)および低希釈率(0.25d^<-1>)の2種の連続培養系を構築した。槽内液を用いてFISH法を行った結果、両希釈率条件ともにArchaeが優占していた。16SrDNAライブラリーを構築した結果、両希釈率条件とも、ArchaeaではMethanosaeta属とMethanosarcina属が検出され、またBacteriaに分類されたclonesの大部分はBacillus/Clostridium groupであった。しかし、既知の酢酸酸化分解菌は検出されなかった。定量PCR実験を行った結果、両希釈率条件においてMethanosaeta属はほぼ同数存在し、Methanosarcina属は高希釈率条件に低希釈率条件の約2倍量存在していることが示唆された。
2.プロピオン酸を分解するメタン発酵槽内の微生物の検出
プロピオン酸を唯一の炭素源とする合成培地を用いて、中温(37℃)連続培養系を構築し、有機物負荷を段階的に上昇させた。現在、希釈率D=0.08d^<-1>(TOC容積負荷0.649/l/d)の条件において、ほぼ100%の分解率で安定した培養が行えている。発酵槽内液を採取しFISH実験を行ったところ、希釈率によらず古細菌が優占していた。また、古細菌の中でも、Methanomicrobiaceae科に近縁な微生物が多く存在していた。H_2/CO_2からのメタン生成に関与している補酵素F_<420>の含量を測定したところ、低希釈率(D=0.01d^<-1>)では高希釈率(D=0.08d^<-1>)に比べ高いF_<420>含量が認められた。この結果は低希釈率条件では高希釈率条件よりもH_2/CO_2からのメタン生成活性が高いことを示唆している。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] 川口浩美: "メタン発酵における酢酸からのメタン生成経路と微生物叢の解析"2002年度日本農芸化学会大会講演要旨集. 59 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuyo Yumihara: "Anaerobic degradation of tereplithalic acid and aniline by methanogenic consortia"Japanese Journal of Water Treatment Biology. 38. 1-9 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 重松亨: "定量PCR法を用いたメタン発酵槽内に生息する酢酸資化性メタン生成古細菌の検出"第4回日本水環境学会シンポジウム講演集. 31-32 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Kida: "Influence of Ni^<2+> and Co^<2+> on methanogenic activity and the amounts of coenzymes involved in methanogenesis"Journal of Bioscience and Bioengineering. 91. 590-595 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 重松亨: "メタン発酵槽内の微生物叢の希釈率による変化"第3回日本水環境学会シンポジウム講演集. 82-83 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 重松亨: "酢酸からのメタン発酵に関与する微生物叢の解析"平成12年度日本生物工学会大会講演要旨集. 45 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toru Shigematsu: "Influence of Ni^<2+> and Co^<2+> on methanogenic activity and the coenzymes for methanogenesis"Proceedings of Fifth International Symposium on Environmental Biotechnology. 805-808 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kida, K. et al.: "Influence of Ni^<2+> and Co^<2+> on Methanogenic activity and the amounts of coenzymes involved in methanogenesis"J. Biosci. Bioeng. 91. 590-595 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigematsu, T. et al.: "Detection of aceticlastic methanogens in methane fermentors using a real-time quantitative PCR method"Abstracts of 4th JSWE Symposium. 31-32 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yumihara, K. et al.: "Anaerobic degradation of terephthalic acid and methanogenic consortia"Japanese J. Water Treatment Biol.. 38. 1-9 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawaguchi, H. et al.: "Microbial diversities and the degradation pathways for methanogenesis from acetate"Abstracts of JSBBA. 59 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Kida: "Influence of Ni^<2+> and Co^<2+> on Methanogenic Activity and the Amounts of Coenzymes Involved in Methanogenesis"Journal of Bioscience and Bioengineering. Vol.91, No.6. 590-595 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 重松 亨: "定量PCR法を用いたメタン発酵槽内に生息する酢酸資化性メタン生成古細菌の検出"第4回日本水環境学会シンポジウム講演集. 31-32 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuyo Yumihara: "Anaerobic Degradation of Terephthalic acid and Aniline by Methanogenic Consortia"Japanese Journal of Water Treatment Biology. Vol.38, No.1. 1-9 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 川口 浩美: "メタン発酵における酢酸からのメタン生成経路と微生物叢の解析"2002年度日本農芸化学会大会講演要旨集. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kida,T.Shigematsu,J.Kijima,M.Numaguchi,Y.Mochinaga,N.Abe,S.Morimura: "Influence of Ni^<2+> and Co^<2+> on Methanogenic Activity and the Amounts of Coenzymes Involved in Methanogenesis."Journal of Bioscience and Biotechnology. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shigematsu,J.Kijima,Y.Mochinaga,M.Abe,S.Morimura,K.Kida: "Influence of Ni^<2+> and Co^<2+> on Methanogenic Activity and the Coenzymes for Methangenesis"Proceedings of 5th International Symposium on Environmental biotechnology. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 重松亨,二宮加奈,貴島純次,森村茂,木田建次: "メタン発酵槽内の微生物叢の希釈率による変化"第3回日本水環境学会シンポジウム講演集. 82-83 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 重松亨,二宮加奈,貴島純次,森村茂,木田建次: "酢酸からのメタン発酵に関与する微生物叢の解析"平成12年度日本生物加工学会大会講演要旨集. 45 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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