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「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

使用未知噬菌体创建针对真正引起膜污染的细菌的控制技术

基本信息

批准号：
21J01626
负责人：
滝本祐也
金额：
$ 3.08万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

Membrane separation activated sludge process (MBR) has high water treatment performance and low membrane permeability. This study aims to develop a new method for the isolation and culture of bacteria forming on the membrane surface and for the development of a new method for the control of membrane growth. The formation of membrane surface and the presence of dissolved organic matter in activated sludge supernatant are carried out in the early stage and in the deep stage by specific bacterial groups. 16S rRNA gene analysis in MBR activated sludge and the presence of specific bacteria in MBR activated sludge This year, the presence of dissolved high molecular weight organic matter of 100 kDa or more and 300 kDa or more in the supernatant of MBR activated sludge (membrane degradation factor) as culture medium, presence of high molecular weight organic matter in culture medium, presence of high molecular weight organic matter in culture medium and presence of high molecular weight organic matter formation ability were tested. The results showed that in the early stage of the formation of the special bacteria, the bacteria belonging to Melainabacteria and Planctomycetota were cultured successfully. The culture of Myxocota bacteria is successful, and the initial stage of Myxocota formation is important. The method of bacterial isolation was established for the formation of bacteria.