| 研究課題/領域番号 |
19K12385
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
|
|---|
| 研究機関 | 日本大学 |
|---|
研究代表者 |
齋藤 利晃 日本大学, 理工学部, 教授 (50277381)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
|
|---|
| キーワード | 亜酸化窒素 / 一酸化窒素 / アンモニア酸化細菌 / mRNA / 転換率モデル / amoA / hao / nirK / norB / 機能遺伝子 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，強い温室効果を有する亜酸化窒素の下排水処理槽における生成を抑制するため，主たる生産者であるアンモニア酸化細菌を対象に，一酸化窒素の生成と分解に関わる生理学的応答を解明することを目的にしています。一酸化窒素は亜酸化窒素の直接的な原料なので外部から通気すると生成量が増えることが予想されるが，条件によっては亜酸化窒素の生成が減少する。本研究は，そのメカニズムを解明することで亜酸化窒素の生成を制御する技術の開発を目指すものである。
|
| 研究成果の概要 |
アンモニア酸化細菌の亜酸化窒素生成に寄与する一酸化窒素（NO）の影響を明らかにするため、亜硝酸還元酵素およびNO還元酵素の誘導がNOの必要性と存在量に応じて変化し、結果として亜酸化窒素の生成の大小を決定するとの仮説を立てて、その検証を試みた。NOの直接的曝露および無酸素工程を付与することによるアンモニア酸化細菌自身により生成されたNOの影響を調べた結果、NO過剰時の亜酸化窒素生成の増大に関する結果だけではあるが、amoA発現量とは無関係にnorB発現量が増大する結果が得られ、仮説の一部ではあるが検証することができた。この成果は、亜酸化窒素生成抑制技術の開発に極めて重要な知見であると考えている。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脱炭素社会の構築に向けて，エネルギー消費由来でない温室効果ガスの直接的な排出を抑制する技術の開発は喫緊の課題である。本研究は，排水処理において排出される亜酸化窒素の生成抑制技術の開発に貢献するため，生成メカニズムを詳細に検討したものである。アンモニア酸化細菌の状態変化に伴う亜酸化窒素の生成に関連する機能遺伝子同士の転写量の関係が明らかにされ，一酸化窒素の生成・分解とアンモニア酸化細菌の想い（mRNA転写量）に関する仮説を概ね示せたことから，生成抑制技術の開発に極めて重要かつ必須な知見が得られたものと考えている。
|
