| 研究課題/領域番号 |
21K20452
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 創価大学 |
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研究代表者 |
関根 睦実 創価大学, 理工学部, 助教 (60910388)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 微細藻類 / 細胞内pH / アンモニウム廃水 / 遊離アンモニア / 阻害 / 重炭酸塩 / アンモニウム / 廃水 / 遊離アンモニア阻害 / 排水 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
窒素含有排水を用いた微細藻類生産は、廃水中の栄養塩の除去と有価物生産を同時に達成可能であり、研究開発が進められている。一方、アンモニウム態窒素と共在する遊離アンモニアによる微細藻類の阻害を緩和するため、廃水を3-50倍に希釈する必要があり、多量の水の消費が問題視されている。既往研究にて、細胞内のpHが高い微細藻類は遊離アンモニア耐性が高いことが示唆されている。そこで本申請研究では、微細藻類の培養環境を調整して微細藻類の細胞内pHの上昇と遊離アンモニア耐性の向上を試み、得られた高い遊離アンモニア耐性を持つ藻類を対象として廃水を無希釈で用いた微細藻類生産の達成を目指す。
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| 研究成果の概要 |
窒素含有廃水を用いた微細藻類生産では、NH3による微細藻類の阻害を緩和するため廃水の希釈が不可欠であり、水の消費が問題視されている。既往研究で、細胞内のpHが高い微細藻類はNH3耐性が高いことが示唆されている。そこで、微細藻類の細胞内pHの上昇と、それによるNH3耐性の向上を試みた。微細藻類6種の細胞内pHとNH3耐性を測定した結果、藍藻について、細胞内pHとNH3耐性（EC50）に正の相関関係が示され、既往研究の仮説を裏付ける結果が得られた。Chlorellaについて、重炭酸塩の添加で細胞内pHを0.64上昇させることに成功した一方で、予想に反し、NH3耐性は下がる結果となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
藍藻について細胞内pHとNH3耐性（EC50）に正の相関関係が得られ、これまで種によって傾向が異なり特徴付けが困難であったNH3に対する微細藻類の耐性を各種の細胞内pHにより一般化できる可能性が示された。細胞内pHおよびNH3耐性は培養環境によって変動しにくい種固有のパラメータであることが明らかとなった。この知見は、今後、微細藻類の窒素利用特性の調査に貢献する。副次的に得られた成果である2種の微細藻類の高NO2-耐性の発見によって、研究の大目的であったNH4+含有廃水を無希釈で用いた微細藻類生産の道筋をつけることができた。
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