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下水汚泥コンポストの高付加価値化-メタゲノムで開拓する多様な微生物新機能-

污水污泥堆肥的高附加值 - 利用宏基因组学开发微生物的多种新功能 -

基本信息

批准号：
22KJ1452
负责人：
蔵下はづき
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1452/
关键词：
活性汚泥メタゲノム解析微生物群集構造解析

项目摘要

現在まで下水汚泥を用いたコンポスト化技術は研究されてきたが、バチルスや放線菌等の既知の微生物群を指標にするに留まっており、下水汚泥全体に存在する微生物群を意図的に制御することで下水汚泥をコンポスト化した事例はない。本研究では下水汚泥コンポストの高付加価値化のため、①下水汚泥を構成する複合微生物群が保持する植物生産に有益な機能を遺伝子学的に明らかにすること、②その機能を有する複合微生物群をコンポスト内で優占化させるため要因を解明すること、③集積培養系で用いた基質を主成分とする廃棄物資源を用いて有用な複合微生物群を優占化させたコンポスト化技術を開発することを目的とし、一年目では異なる下水処理場の活性汚泥を対象に微生物群集構造解析および複数の下水処理汚泥微生物群集構造のクラスタリング解析を行い、ユニークな微生物群を有するサンプルを明らかにした。その結果、活性汚泥中には土壌や海洋等に普遍的に存在するMyxococcotaに属する系統が多く存在することが確認された。Myxococcotaは大きなゲノムサイズを有し、多様な二次代謝産物を生産可能な遺伝子を保持していることが知られている。また、下水汚泥中から回収されたMyxococcotaはほとんどが未培養の系統に属しており、下水汚泥中のブラックボックスである植物生産へ有用な遺伝子群、植物生産性向上や農業的な被害を及ぼす植物病原微生物の新規防除技術開発へ向けた下水汚泥の高付加価値コンポスト化技術の開発にMyxococcotaが貢献出来ると考えたMyxococcotaの二次代謝産物遺伝子クラスターとして、Iturinとfengycin（NRPS）、virgimycinとrifamycin（PKS）に関連する遺伝子を同定し、農薬や医薬品のバイオリソースとして利用できる可能性があると考えられた。

At present, sewage sludge utilization technology has been studied to control the presence of known microbial community indicators such as bacteria and bacteria in sewage sludge. In this study, we investigated the effects of sewage sludge on the development of sewage sludge, including: (1) maintenance of sewage sludge complex microflora,(2) maintenance of sewage sludge complex microflora,(3) maintenance of sewage sludge complex microflora,(4) maintenance of sewage sludge complex microflora,(5) maintenance of sewage sludge complex microflora,(6) maintenance of sewage sludge complex microflora,(7) maintenance of sewage sludge complex microflora,(8) maintenance of sewage sludge complex microflora,(9) maintenance of sewage sludge complex microflora,(10) maintenance (3) The aggregate culture system uses substrate as main component, discards resource source, optimizes complex microbial population, and develops a technology for the optimization of activated sludge in sewage treatment plants. The microbiome is a natural habitat. As a result, Myxocota is widely present in activated sludge, soil, ocean, etc. Myxococta has a large number of secondary metabolites, which can be produced and maintained. Myxococta in sewage sludge is not cultured in the system, but in sewage sludge. Plant productivity and agricultural development of new control technologies for plant pathogenic microorganisms; development of high value-added technologies for sewage sludge; development of secondary metabolites of Myxococta; identification of secondary metabolites The possibility of using agricultural drugs is discussed.