2003 Fiscal Year Annual Research Report
生物学的リン除去に関わる微生物群集構造解析とポリリン酸蓄積細菌の分子生物学的同定
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14350283
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
味埜 俊 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (60166098)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栗栖 太 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (30312979)
古米 弘明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40173546)
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| Keywords | 活性汚泥 / 嫌気好気法 / 生物学的リン除去 / 16S-rDNA / DGGE / FISH / ポリリン酸蓄積細菌 / Rhodocyclus近縁種 |
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| Research Abstract |
前年度までに、酢酸・グルタミン酸・プロピオン酸・グルコース・ペプトンをそれぞれ主要炭素源とする嫌気好気式生物学的リン除去リアクターを実験室内で運転し、バッチ実験と化学分析によりリン除去の状態を追跡するとともに、16S rDNA上のV3領域を対象としたDGGE法によって微生物群集構造を追跡してきた。本年度は、これに加えて16S rDNA全のクローニングによる詳細な微生物群集解析をおこなった。まず、このクローニング法によって、DGGE法による解析で検出された微生物について、16S rDNA全長の塩基配列を得た。このうち、リアクターのリン除去性能からリン蓄積をしていたと想定される微生物についてDNAプローブを設計し、FISH法とポリリン酸染色との二重染色により、それぞの細菌のリン蓄積能を調べた。この結果、ペプトンを主要基質とした系で、グラム陽性高(G+C)DNA含有細菌が実際にリンを蓄積しているのが直接確かめられ、すでにリン蓄積細菌候補として有力視されているRhodocyclus近縁菌に続いて、新たなリン蓄積細菌候補を検出することに成功した。
一方、TM7に属する細菌、Chlorofexi属に属する細菌については、DGGEによる解析からはリン蓄積が予想されたものの、二重染色法ではリン蓄積が確認されなかった。また、リン蓄積をしていながら、Rhodocyclus近縁菌でも、グラム陽性高(G+C)DNA含有細菌でもないものが観察されていること、Rhodocyclus近縁細菌とグラム陽性高(G+C)DNA含有細菌の存在率だけでは、汚泥全体のリン含有率を説明しきれないことから、未知のリン蓄積細菌がさらに存在することが示された。複数のリン蓄積菌の働きによってリン除去が実現しているという、リン除去メカニズムの全体像を明らかした。
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