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2019 年度 実績報告書

電位制御-微生物増殖担体を用いた難培養微生物分離技術の開発と環境工学への新展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K19873
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

幡本 将史  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20524185)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワードメタン / 導電性物質 / 担体 / 嫌気性微生物
研究実績の概要

嫌気条件下での物質分解には共生関係が必要な増殖が遅い微生物が関与している。本研究では微生物増殖担体として導電性物質を用いて、物質の分解に細胞外電子伝達などの共生関係が必要な嫌気性微生物の増殖を促す方法を開発し、さらに純粋培養への挑戦を目標に実験を実施した。今年度は導電性物質を添加した微生物担体に保持された微生物を解析した。その結果、通常の微生物担体に保持された微生物は、Firmicutes門の微生物が集積されていた。一方で、導電性物質を添加した微生物担体に保持された微生物は、メタン生成古細菌が通常の微生物担体に比べて数倍その割合が高く、さらに共生関係が必要な嫌気共生最近の割合も嫌気性汚泥と比較して高かった。したがって、当初の目的通り、導電性物質を添加したPVAゲルには多くの共生関係が必要な嫌気性微生物が保持され付着していることが確認できた。
嫌気性微生物の分離のためにセルソーターを適用するため、まずはドロップレット装置を用いて嫌気性微生物の分離とシングルセル培養を行った。その結果メタン生成古細菌を、シングルセルからドロップレット内での培養を行えることが確認できた。また、マイクロ流路装置での分離に加えて、顕微鏡下での観察方法を工夫することでマイクロマニピュレータによる分離も可能であることが確認できた。
嫌気性メタン酸化脱窒微生物(DAMOアーキア)については、分離膜を用いたリアクター方式の培養系の微生物群集解析を実施し、存在割合を把握した。今後は微生物増殖担体に嫌気性メタン酸化脱窒微生物を保持させる条件を検討し当該微生物の分離を試みる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] BIOTECH/KMUTT(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      BIOTECH/KMUTT
  • [学会発表] Enhancing an anaerobic syntrophic propionate degradation using modified PVA gel beads2019

    • 著者名/発表者名
      Sitthakarn SITTHI, Masashi HATAMOTO, Takahiro WATARI, Takashi YAMAGUCHI
    • 学会等名
      Water and Environment Technology Conference 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Microbial Promoting of DIET via modified PVA beads in syntrophic propionate degradation2019

    • 著者名/発表者名
      Sitthakarn SITTHI, Masashi HATAMOTO, Takahiro WATARI, Takashi YAMAGUCHI
    • 学会等名
      12th International Conference on Challenges in Environmental Science & Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] 導電性材料を介したDIETによるメタン生成の保進2019

    • 著者名/発表者名
      Nur Aina Afiqah Binti Abdul Rahman, Sitthakarn Sitthi, 幡本将史,渡利高大,山口隆司
    • 学会等名
      第37回 土木学会関東支部新潟会研究調査発表会
  • [産業財産権] 微生物担体及び廃液処理方法2019

    • 発明者名
      幡本 将史、シッタカーン シッティ、山口 隆司、渡利 高大
    • 権利者名
      幡本 将史、シッタカーン シッティ、山口 隆司、渡利 高大
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-199827

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公開日: 2021-01-27  

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