| 研究概要 |
下水処理プロセスから大量発生する余剰活性汚泥や都市型生ゴミなどを嫌気性微生物により分解してメタンガスとして回収するプロセスが利用されているが,この嫌気的ミグロフローラによる反応速度は非常に低く,中でもメタン生成アーケアの反応がプロセスの律速過程となっている。本研究では,海底熱床付近などの特殊環境から単離された増殖とメタン生成特性に優れたメタン生成アーケアを移植して高効率な嫌気的メタン生成プロセスを構築すること,さらに遺伝子解析を応用した定量方法を開発して移植時の優生種および既存種の動的挙動を解析することを目的としている。
アーケアに限らず,既存種に対する異種外来微生物の移植に関する研究はほとんどない。そこで,淡水型メタン生成アーケアMethanothermus fervidusと海水型メタン生成アーケアMethanothermocuccus okinawensisをアーケアのモデルとし,それぞれの嫌気的環境下における増殖特性を調べ,培養操作方法について検討した。さらに,2種のアーケア共存下において一方のアーケアのみを分析できるDNAプライマーを新たに設計し,そのPCR分析条件を明らかにした。そして,このプライマーを用いたリアルタイムPCRによる分析を行い,2種混合培養において一方のアーケアが優先的に増殖する条件(温度,塩濃度)を明らかにした。次に,M.fervidusの培養液に少量のM.okinawensisを移植して種々制御条件を変化させて培養を行った。その結果,温度および塩濃度を制御することにより少量のM.okinawensisが多量のM.fervidusを凌駕して優先的に増殖できることを明らかにした。
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