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2020 年度 実績報告書

廃水処理における硫黄酸化細菌の株レベルの群集構造解析による生育特性の決定

研究課題

研究課題/領域番号 18K05919
研究機関新潟食料農業大学

研究代表者

浅野 亮樹  新潟食料農業大学, 食料産業学科, 講師 (20646137)

研究分担者 早川 敦  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (10450280)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード硫黄酸化細菌 / 微生物群集構造 / 廃水処理
研究実績の概要

硫黄酸化は廃水処理やコンポスト処理の臭気抑制だけでなく環境中の硫黄循環においても重要な反応である。硫黄酸化細菌は環境中の硫化物や硫黄の酸化に関与する細菌で、一般的には硫黄酸化によりエネルギーを獲得する化学合成独立性の硫黄酸化細菌をいう。これまで廃水処理施設を含むさまざまな環境の硫黄酸化細菌群集について次世代シークエンサーを用いた研究が行われてきたが、膨大なデータを取り扱い解析が煩雑となるため、他の研究者の報告は科、属レベルでの群集解析にとどまっている。本研究では廃水処理施設の硫黄酸化細菌群集について種・株レベルの分類を行い、生育的な特徴まで踏み込んだ解析を行った。
これまで同じ都市廃水処理場の硫黄酸化細菌は、調査期間を通し特定の種(Sulfuritalea hydrogenivorans)が90%以上を占め続けること、全原核生物に対する硫黄酸化細菌の割合は0.4%から2.0%の間で変動があることが明らかとなった。本年度は優占する硫黄酸化細菌S. hydrogenivoransの遺伝子数を求めた。その結果S. hydrogenivoransの遺伝子数は6.5×105 copy number/mLから2.8×106 copy number/mLで変動していた。そのため、調査した下水処理施設ではS. hydrogenivoransが硫黄酸化細菌として優占し続けていたものの、その数は季節により変動することが明らかになった。
2つの異なる地域より得られた5か所の都市下水処理施設の微生物群集解析を行ったところ、すべての施設で硫黄酸化細菌はS. hydrogenivoransが90%以上を占めていることが明らかとなった。以上より下水処理施設の硫黄酸化は少数の種の硫黄酸化細菌が役割を担い、特に日本においてはS. hydrogenivoransがその役割を果たしている可能性が示された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Change of Endoglucanase Activity and Rumen Microbial Community During Biodegradation of Cellulose Using Rumen Microbiota2020

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Shuhei、Asano Ryoki、Fukuda Yasuhiro、Feng Mengjia、Baba Yasunori、Abe Kenichi、Tada Chika、Nakai Yutaka
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 11 ページ: 603818

    • DOI

      10.3389/fmicb.2020.603818

  • [雑誌論文] Identification of bacteria involved in the decomposition of lignocellulosic biomass treated with cow rumen fluid by metagenomic analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Chol Gyu、Baba Yasunori、Asano Ryoki、Fukuda Yasuhiro、Tada Chika、Nakai Yutaka
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 130 ページ: 137~141

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2020.03.010

  • [雑誌論文] Catchment topography and the distribution of electron donors for denitrification control the nitrate concentration in headwater streams of the Lake Hachiro watershed2020

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Atsushi、Funaki Yu、Sudo Tatsuya、Asano Ryoki、Murano Hirotatsu、Watanabe Shintaro、Ishida Tomoko、Ishikawa Yuichi、Hidaka Shin
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 66 ページ: 906~918

    • DOI

      10.1080/00380768.2020.1827292

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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