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近年脱窒を伴い嫌気メタン酸化を行う微生物が報告されたことで、地球上の炭素循環や窒素循環におけるメタン脱窒の重要性を温室効果ガスの挙動の観点からも検討することが必要である。本研究では、淡水環境におけるメタン脱窒の重要性を明らかにすることを最終目的とし、第一段階として、河川底泥と嫌気性グラニュールをそれぞれ嫌気的条件下で硝酸とメタンを基質として与えて培養することでメタン脱窒反応に関与する微生物群集の集積培養を試みた。集積培養を試みながらメタン脱窒反応の活性化因子や脱窒メカニズムについても検討してきた。その結果、現在では、グラニュール系では比較的安定した硝酸塩減少速度が得られるようになった。しかしながら、メタン脱窒機構を解析し、活性化因子を評価するためには、十分な速度がなかなか得られなかった。本培養方法では、これ以上の速度は得られないと判断し、培養方法から再検討することにした。また、ガスクロマトグラフィによる測定結果からは酸素の排除が完全でない可能性が考えられたため、気密性を高めて、メタン分圧を高く制御できるリアクターを設計、製作した。通常のエアレーションに比べて、ガスを効率よくリアクター内に分散させ溶解させられること、さらには長時間残存させられることを実験的に明らかにすることができた。本年度開発した培養方法を用いて、今後集積化し、メタン脱窒反応利用技術の基盤となりうることを検証していく。
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