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気泡の微細化による膜ファウリングの抑制と染色廃水の脱色性能の向上

研究課題

研究課題/領域番号 17J11210
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 土木環境システム
研究機関群馬大学

研究代表者

山梨 由布  群馬大学, 理工学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード染料脱色 / 共培養 / メタボローム解析 / Enterococcus faecalis / Bacillus subtilis / 微生物染料脱色 / コンソーシア / 脱色促進効果 / 染料分解 / 脱色 / 芳香族アミン / ファインバブル
研究実績の概要

染色排水を安定的に脱色するための重要な観点は微生物叢であることが分かり、本研究の当初の目的を変更して研究を行ってきた。我々はこれまで本研究室で分離獲得したエンテロコッカスフェカリス近縁株の染料脱色株T6-a1と、バチルスサブチルス近縁株の非脱色株S4-gaを混合すると、脱色速度が速く、脱色量が多くなることを明らかにした。脱色株と非脱色株の混合で染料の脱色が促進する知見をさらに深めるため、まず高濃度の染料が存在するときT6-a1が染料から受ける染料脱色の阻害をS4-gaが低減するかどうかを明らかにした。T6-a1単独とT6-a1とS4-gaの共培養のどちらの条件でも、染料濃度が200mg/Lより高いとき脱色速度が遅くなった。よって、S4-gaはT6-a1に対し高濃度の染料による脱色阻害を低減しなかった。また、非脱色株のS4-gaがT6-a1の脱色を促進する機構は、S4-gaが還元的な環境を作り出すことによりT6-a1の生成する脱色酵素の反応を促進したと考えられた。そこでT6-a1がS4-gaとの混合で脱色を促進するとき、T6-a1の代謝が変化するかどうかを明らかにするため、メタボローム解析を行った。T6-a1単独とS4-gaとの共培養でのそれぞれのT6-a1の細胞内代謝物を抽出して解析したところ、検出された水溶性一次代謝物は全部で69物質だった。T6-a1単独のT6-a1の細胞内代謝物に比べて、有意に生成量が多かったS4-gaと共培養したときのT6-a1の細胞内代謝物はCitrullineとProlineであった。主要な代謝に大きな変化はなかったが、有意差のあった2つの物質の生成過程ではATPが生成されることから、S4-gaはT6-a1のエネルギー生成を促進した可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] メタボローム解析による脱色・非脱色細菌共生系の染料脱色促進機構の検討2020

    • 著者名/発表者名
      山梨由布、伊藤司
    • 学会等名
      第54回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Decolorization of Textile Dye Wastewater by the Mixed Culture of Enterococcus faecalis and Bacillus subtilis2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Yamanashi, Tsukasa Ito
    • 学会等名
      8th IWA Microbial Ecology and Water Engineering Specialist Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Azo dye decolorization by Enterococcus faecalis azoreductase activity is enhanced by co-culture with Bacillus sp.2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Yamanashi, Tsukasa Ito
    • 学会等名
      日本微生物生態学会山梨大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Decolorization of Textile Wastewater by a Mixed Culture of Enterococcus faecalis and Bacillus subtilis2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Yamanashi, Tsukasa Ito
    • 学会等名
      WET2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Enterococcus faecalisとBacillus sp. 混合系による 染色排水の脱色促進2019

    • 著者名/発表者名
      山梨 由布、山下美雪、伊藤司
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 河川流下とともに消滅する微生物系統解析2019

    • 著者名/発表者名
      栗原尚輝、野口直暉、山梨 由布、伊藤司
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 塩素消毒後の細菌の汽水域における再活性化2019

    • 著者名/発表者名
      野口直暉、栗原尚輝、山梨 由布、伊藤司
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実染色排水の脱色処理のための微生物コンソーシア2018

    • 著者名/発表者名
      山梨 由布、山下美雪、伊藤司
    • 学会等名
      第55回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 運動性の評価による染料分解菌の選別2018

    • 著者名/発表者名
      山下美雪、宮﨑有希、山梨 由布、伊藤司
    • 学会等名
      第55回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 汽水域の微生物選択作用が担う生態学的および衛生的役割2018

    • 著者名/発表者名
      栗原尚輝、稲垣翔太、小山悠太、野口直暉、山梨 由布、伊藤司
    • 学会等名
      第55回環境工学研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実染色排水の脱色処理のための微生物コンソーシア2018

    • 著者名/発表者名
      山梨 由布、山下美雪、伊藤司
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 汽水域の微生物選択作用が担う生態学的および衛生的役割2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤司、栗原尚輝、稲垣翔太、小山悠太、野口直暉、山梨 由布
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] せん断ストレスの低減が染料脱色と微生物群集に与える影響―コンパニオンストレインの探索―2018

    • 著者名/発表者名
      山梨由布、山下美雪、宮崎有希、伊藤司
    • 学会等名
      第52回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Impact of Shear Stress on Growth and Function of Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamanashi, N. S. Bnti Abdul Shukorl, M. Yamashita, F. Hayashi, H. Kawashima, T. Ishima, T. Ito
    • 学会等名
      asm microbe 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超低せん断培養法を用いた大腸菌および緑膿菌の増殖や物質生産に与える水流ストレス影響の解明2017

    • 著者名/発表者名
      山梨由布、N. S. Binti Abdul Shukorl、林史夫、伊藤司
    • 学会等名
      第20回日本水環境学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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