油層内における微生物挙動解析手法の確立

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11450394
• Research Institution: Tohoku Univ.
• Principal Investigator: 千田 佶 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10005499)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野村 聡 (株)堀場製作所, 開発センター, 技術員(研究職) ; 須藤 孝一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90291252) ; 井上 千弘 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30271878)
• Keywords: 増殖 / 光走査型化学顕微鏡 / MEOR / 充填層 / 乳酸菌 / 粒径 / 数学モデル / Direct-PCR

Research Abstract

本研究は,油層内における微生物の挙動を微視的にとらえ,その挙動を解析する手法を確立する事を目的とするものである。
粒径45〜900μmという広い範囲にわたる硅砂を用いた充填層において,運動性のない乳酸菌(Lactobacillus属)の増殖実験を行った結果、粒径の小さな方がより増殖量が大きくなることが分かった。この結果は昨年度に行われた実験結果と同様のものであるが、粒径範囲は100〜1,000μmからより小さな粒径にわたる範囲において、その事実が確認した。すなわち、粒径の小さな粒子によって構成される充填層に存在する小さな間隙において微生物がよりよく増殖することが認められた。これは間隙が小さいため微生物のフロックが形成されづらくなることが要因としてあげられる。微生物はフロックを形成すると、フロック内には栄養源およびエネルギー源が十分に供給されないと言われている。
この広範囲の粒径を持った硅砂によって、光走査型化学顕微鏡測定セルに充填層を作成し、乳酸菌を接種し、乳酸菌の生成する乳酸による充填層内のpHの変化および物質移動を測定した。その結果,乳酸の生成によるpHの変化は、充填粒子の小さい方が大きくなることが示された。それは充填粒子の小さい場合の方が、乳酸菌の活動が活発であることを意味する。また、本実験結果を、乳酸菌の液体培養から求めた増殖収率を用いて整理すると、充填粒子の小さい場合は大きい場合と比較して、3〜5倍の菌体濃度まで増殖していると推定される。以上の結果は、微生物は油層内において、より小さな間隙の場所でよりよく増殖することを示唆している。
以上のことから、光走査型化学顕微鏡を用いた測定によって充填層内における微生物の増殖挙動が確認された。

Research Products

• [Publications] Yang-Guo Yang et al.: "Investigation of the growth of bacteria in porous materials."Proceedings on Fifth Inernational Symposium on Environmental Biotechnology (ISEB),Kyoto. July. 9-13 (2000)
• [Publications] 楊延国 他: "pHイメージングを用いた土壌中の物質移動評価法に関する研究"分析化学討論会講演要旨集. (印刷中). (2000)