下水基質からＰＨＡを高蓄積する混合微生物群集におけるＰＨＡ蓄積機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24681010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 井上 大介 北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (70448091)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円); 2014年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2013年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2012年度: 12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
• キーワード: 省資源技術 / バイオリファイナリー / PHA / 下水汚泥 / 微生物挙動解析 / ﾊﾞｲｵﾘﾌｧｲﾅﾘｰ / ポリヒドロキシアルカン酸 / 下水基質 / feast-famine / phaC遺伝子

研究成果の概要

本研究では、feast-famine制御下で下水汚泥（活性汚泥）から集積されるポリヒドロキシアルカン酸（PHA）蓄積細菌集積系による下水基質からのPHA高蓄積機構の解明を目標として、各種の検討を行った。本研究の結果から、(1)活性汚泥細菌の大部分がPHA合成能を有すること、(2)短鎖脂肪酸がPHA合成基質に適していること、(3)活性汚泥から構築されたPHA蓄積細菌集積系のPHA蓄積能にはRhodocyclalesに属するPHA蓄積細菌が関与していることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Polyhydroxyalkanoate (PHA) accumulation potential and PHA-accumulating microbial communities in various activated sludge processes of municipal wastewater treatment plants (2015)
  • 著者名/発表者名: Kousuke Sakai, Sawa Miyake, Koichi Iwama, Daisuke Inoue, Satoshi Soda, Michihiko Ike
  • 雑誌名: Journal of Applied Microbiology 巻: 118 号: 1 ページ: 255-266
  • DOI: 10.1111/jam.12683
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Polyhydroxyalkanoate production potential of heterotrophic bacteria in activated sludge (2015)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Inoue, Yuta Suzuki, Takahiro Uchida, Jota Morohoshi, Kazunari Sei
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: in press
  • NAID: 110010041302
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bacterial community dynamics in a full-scale municipal wastewater treatment plant employing conventional activated sludge process (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurumi Hashimoto, Masami Matsuda, Daisuke Inoue, Michihiko Ike
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: - 号: 1 ページ: 64-71
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2013.12.008
  • NAID: 110009838771
  • 査読あり
• [学会発表] Feast-famine法による活性汚泥からのポリヒドロキシアルカン酸蓄積微生物の集積に及ぼすpHの影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上大介, 鈴木悠太, 清和成
  • 学会等名: 第49回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 石川県金沢市（金沢大学）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] 異なる温度条件下における活性汚泥からのポリヒドロキシアルカン酸蓄積菌の集積 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上大介, 鈴木悠太, 諸星丈太, 清和成
  • 学会等名: 日本水処理生物学会第51回大会
  • 発表場所: 山梨県甲府市（山梨県JA会館）
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-14
• [学会発表] Polyhydroxyalkanoate production potential of activated sludge bacteria (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Inoue, Yuta Suzuki, Takahiro Uchida, Jota Morohoshi, Kazunari Sei
  • 学会等名: IWA World Water Congress and Exhibition 2014
  • 発表場所: Lisbon, Portugal（Lisbon Congress Centre）
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-26
• [学会発表] Effect of temperature on enrichment of polyhydroxyalkanoate accumulating organisms from activated sludge (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuta Suzuki, Jota Morohoshi, Daisuke Inoue, Kazunari Sei
  • 学会等名: 7th Advanced Engineering Technology for Environment and Energy –Environment, Energy and Sustainable Development
  • 発表場所: Pusan, 韓国（Busan National University）
  • 年月日: 2014-07-27 – 2014-07-29
• [学会発表] Effect of temperature on enrichment of polyhydroxyalkanoate accumulating organisms in sequencing batch reactors fed with acetate (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Inoue, Yuta Suzuki, Jota Morohoshi, Kazunari Sei
  • 学会等名: Water and Environment Technology Conference 2014 (WET2014)
  • 発表場所: 東京都新宿区（早稲田大学先端生命医科学センターTWIns）
  • 年月日: 2014-06-28 – 2014-06-29
• [学会発表] 都市下水処理場の活性汚泥のPHA蓄積能とPHA蓄積微生物群集に関する調査 (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井孝輔、岩間航一、三宅佐和、惣田訓、池道彦、井上大介
  • 学会等名: 第47回日本水環境学会年会
  • 発表場所: 大阪工業大学大宮キャンパス (大阪府)
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] Polyhydroxyalkanoate-producing potential of cultivable bacteria in a lab-scale activated sludge reactor (2013)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Inoue, Yuta Suzuki, Kazunari Sei
  • 学会等名: Water and Environment Technology Conference 2013 (WET2013)
  • 発表場所: 東京農工大学小金井キャンパス（東京都小金井市）
• [学会発表] 都市下水処理場の活性汚泥のPHA蓄積能とPHA蓄積微生物群集 (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井孝輔, 岩間航一, 三宅佐和, 惣田訓, 池道彦, 井上大介
  • 学会等名: 第50回下水道研究発表会
  • 発表場所: 東京ビッグサイト（東京都江東区）
• [学会発表] 活性汚泥細菌のポリヒドロキシアルカン酸(PHA)合成ポテンシャルの評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木悠太, 井上大介, 清和成
  • 学会等名: 日本水処理生物学会第50回大会
  • 発表場所: 神戸市水道局たちばな職員研修センター（兵庫県神戸市）
• [学会発表] 活性汚泥中の従属栄養細菌のポリヒドロキシアルカン酸合成ポテンシャルの評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上大介, 鈴木悠太, 清和成
  • 学会等名: 第50回環境工学研究フォーラム
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館（北海道札幌市）
• [学会発表] 都市下水処理場の活性汚泥中におけるPHA蓄積微生物群集の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井孝輔、三宅佐和、井上大介、惣田訓、池道彦
  • 学会等名: 第49回環境工学研究フォーラム
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館 (京都府)
  • 年月日: 2012-11-29
• [学会発表] 様々な下水処理場の活性汚泥のポリヒドロキシアルカン酸蓄積能に関する調査 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三宅佐和、岩間航一、酒井孝輔、井上大介、惣田訓、池道彦
  • 学会等名: 日本水処理生物学会第49回大会
  • 発表場所: 北里大学白金キャンパス (東京都)
  • 年月日: 2012-11-24