硫黄細菌によるコンクリート腐食に関する研究-下水管並びに下水処理施設の耐久性の向上

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09660094
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 杉尾 剛 岡山大学, 農学部, 教授 (20033269)
• 研究分担者: 長澤 透 岐阜大学, 工学部, 教授 (60115904)
• キーワード: コンクリート腐食 / 硫黄酸化細菌 / Thiobacillus versutus / Thiobacillus thiooxidans / 鉄酸化細菌

研究概要

硫黄酸化細菌が原因の下水管および下水処理施設のコンクリート腐食を防止する試薬を開発する目的で研究を進め、平成9年度は下記に示す成果を得た。
1)腐食コンクリートよりアルカリ耐性の硫黄酸化細菌を単離し固定する。
バクテリアによるコンクリートの初期腐食を研究するためにアルカリ性(pH10.0)のチオ硫酸培地に生育できる硫黄酸化細菌RO-1株を腐食コンクリートから単離し、性質の検討を行った。RO-1株は、グラム陰性の桿菌(0.5-0.6×0.9-1.5μm)で、生育の最適pH及び温度をそれぞれ8.0および30-37℃に持っていた。pH9.0およびpH10.0のチオ硫酸培地に生育する際の増殖収量は、最適生育条件下で観察されるそれのそれぞれ75及び48%であった、RO-1株は、元素硫黄とテトラチオン酸は利用できなかったが、サルファイド、チオ硫酸、グルコースを唯一の生育のエネルギー源として利用できた。また、本菌は、サルファイド、元素硫黄、チオ硫酸、亜硫酸、グルコースに対する酸化活性を持っていたがテトラチオン酸に対する酸化活性はもっていなかった。RO-1株は、チオ硫酸をエネルギー源として用いた場合、^<14>CO_2を細胞内へ取り込む活性を持っていた。RO-1株は、硝酸イオンを含むペプトン-硝酸培地で嫌気的に増殖することができた。RO-1株のGC含量は65.0モル%であった。以上の結果より、今回,腐食コンクリートより単離した通性硫黄酸化細菌RO-1株は、Thiobacillus versutusであると推定した。腐食コンクリートより単離された中性pHで増殖できる通性硫黄酸化細菌として、Thiobacillus novellus,Thiobacillus intermediusが知られているが、Thiobacillus versutusに関しては報告はない。
2)腐食コンクリートからの鉄酸化細菌の分離
二価鉄のみではなく無機硫黄化合物に対しても酸化活性を持つ鉄酸化細菌が、コンクリート腐食へ関与しているかどうかを検討するために、福山市、沖縄、埼玉県の下水処理施設の腐食コンクリートから15株の鉄酸化細菌を単離した。
3)硫黄酸化細菌Thiobacillus thiooxidansのニッケルによる増殖阻害機構の解明
腐食コンクリートより単離した硫黄酸化細菌Thiobacillus thiooxidans NB1-3のサルファーオキシゲナーゼおよび亜硫酸酸化酵素、ユビキノールオキシダーゼ活性をニッケルイオンが強く阻害することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Sugio,T., Kishimoto,K. and Oda,K.: "Thiosulfate Reductase from a Moderately Thermophilic Iron-oxidizing Bacterium,Strain TI-1 Purification and Characterization" Biosci.Biotech.Biochem.61・3. 470-474 (1997)
• [文献書誌] Nogami,Y., Maeda,T., Negishi,A. and Sugio,T.: "Inhibition of Sulfur Oxidizing Activity by Nickel Ion in Thiobacillus thiooxidans NB1-3 Isolated from the Corroded Concrete." Biosci.Biotech.Biochem.61・8. 1373-1375 (1997)
• [文献書誌] Ng,K.Y., Oshima,M., Blake II,R.C. and Sugio,T.: "Isolation and Some Properties of an Iron-oxidizing Bacterium Thiobacillus ferrooxidans Resistant to Molybdenum Ion" Biosci.Biotech.Biochem.61・9. 1523-1526 (1997)
• [文献書誌] Oda,K., Matsumoto,K.A., Kamimura,K. and Sugio,T.: "Production of Hydrogen Sulfide by a Moderately Thermophilic Iron--oxidizing Bacterium Strain TI-1" J.Ferment.Bioeng.84・4. 372-374 (1997)