2013 Fiscal Year Annual Research Report
グライコブロッティング法を用いた多糖構造解析に基づく膜ファウリング制御技術の開発
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24360212
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 克輝 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10292054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
比能 洋 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 准教授 (70333333)
相沢 智康 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 准教授 (40333596)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 膜ファウリング / 多糖類 / MBR / グライコブロッティング |
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| Research Abstract |
膜を用いた水処理プロセスの普及を阻む要因となっているのが膜透過性能の低下（膜ファウリング）である。膜ファウリングの原因となる水中成分については多くの研究がなされているが、微生物が代謝産物として放出する多糖類の膜ファウリングへの関与が確実視されつつある。膜ファウリングを引き起こしている多糖の構造や起源については、ほとんどが不明のままであり、効率的な膜ファウリング制御が進まない一因となっている。
本研究では、様々な共存成分があり極めて複雑な混合系となっている下水から多糖を選択的に回収・精製する方法として生化学分野で開発されたグライコブロッティング法を用いる。高度に精製された試料より、質の高いMALDI-TOF/MSスペクトルが得られるようになったことから、これまでに全く不明であった膜ファウリングを引き起こす多糖の構造と起源に迫れるようになってきた。
本年度は、実下水処理場に設置したパイロットスケールMBRにおいて膜ファウリングを発生させた多糖、およびMBR生物反応槽内上澄水中に含まれる多糖を試料としてグライコブロッティング法を用いた分析を行った。グライコブロッティング法の適用により、非常に再現性の高い分析を行うことができるようになった。異なる試料間で繰り返し検出される多糖フラグメント構造があったことから、これらの構造については微生物多糖構造のデータベースとの照合を行った。この結果、リポ多糖（LPS）および莢膜多糖(CPS)とされる糖構造が試料中に多く含まれていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
膜ファウリングを引き起こす多糖の構造と起源の推定は行うことができたが、推定された構造を有する多糖の選択的測定については着手できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
LPSについてはエンドトキシンとして測定する方法がすでに確立されているので、特定の構造を有する多糖の選択的測定にこだわらず、エンドトキシンの消長についても検討を進める。多糖構造データの一層の充実を目指し、グライコブロッティング法を適用した分析を、より広い範囲の多糖試料に適用する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
グライコブロッティング法を用いた分析の回数が想定したものよりも少なくなったため。
26年度初頭に速やかに使用する。
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