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2022 年度 実績報告書

「真」に膜ファウリングを誘起する細菌を標的とした未知ファージによる制御技術の創成

研究課題

研究課題/領域番号 21J01626
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

滝本 祐也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2024-03-31
キーワード膜分離活性汚泥法 / バイオフィルム形成細菌 / 分離培養 / バクテリオファージ
研究実績の概要

膜分離活性汚泥法(MBR)は高い廃水処理性能を有しているが、膜ファウリングの発生による膜透過性能の低下が主要な問題である。本研究では、膜ファウリング の原因である膜面のバイオフィルム形成細菌を分離培養することで、それらを特異的に死滅させるバクテリオファージを獲得し、新規の膜ファウリング制御方法 を開発することを目的とする。膜面のバイオフィルム形成は、活性汚泥上清に存在する溶存有機物がごく初期に付着し、それらに特定の細菌群が付着することで 進行し深刻化する。これまで、MBRの膜面バイオフィルムの16S rRNA遺伝子に基づく解析から、MBR活性汚泥中にはマイノリティであるにもかかわらず、バイオ フィルム中に特異的に増加する細菌が存在することが明らかとなってきた。本年度は、MBRの活性汚泥上清に存在する100 kDa以上および300 kDa以上の溶存高分子有機物(膜ファウリングの原因物質)を培養基質として用いて、バイオフィルム中に存在しかつ、高いバイオフィルム形成能を有する細菌の可培養化を試みた。結果として、特にバイオフィルム形成初期に高頻度に検出される細菌である、Melainabacteriaに属する細菌やPlanctomycetotaに属する細菌の集積培養に成功した。さらに、バイオフィルムに棲息する極めて希少なコロニー単離株数種(Myxococcota細菌など)の培養にも成功し、薄く広がるバイオフィルムを形成することが示されたため、初期バイオフィルム形成に重要な働きを担っている可能性が考えられた。また、これらのバイオフィルム形成に関わる細菌を対象としたファージの単離方法を確立した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 膜面バイオフィルムを形成する微生物:細菌の特定から制御へ2022

    • 著者名/発表者名
      滝本祐也、三輪徹、幡本将史
    • 雑誌名

      膜

      巻: 47 ページ: 218-222

    • DOI

      10.5360/membrane.47.218

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An increase in sludge loading rate induces gel fouling in membrane bioreactors treating real sewage2022

    • 著者名/発表者名
      Toru Miwa, Yuya Takimoto, Yuki Mizuta, Masashi Hatamoto, Takahiro Watari, Takashi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 309 ページ: 136557

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2022.136557

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 膜面バイオフィルムに棲息する未培養細菌の 活性汚泥成分による可培養化2022

    • 著者名/発表者名
      滝本祐也、幡本将史、山口隆司、玉木秀幸
    • 学会等名
      日本微生物生態学会

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公開日: 2023-12-25  

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