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16SrRNA蛍光遺伝子プローグと微小電極を用いた生物膜の構造と機能の解析

使用 16SrRNA 荧光基因序言和微电极分析生物膜结构和功能

基本信息

批准号：
09750627
负责人：
岡部聡
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、安定した生物学的窒素除去を行うために、(1)混合系生物膜内in situでの硝化細菌の空間的分布及びその動態を微生物種レベルで明らかにすること、(2)硝化細菌分布と硝化活性との関係を明らかにすることである。更にこれら生物膜内のマイクロスケールの情報と生物膜全体の処理能力(メソスケール)との関係を明らかにすることである。本研究の結果は以下のようである。(1) アンモニア酸化細菌と亜硝酸酸化細菌に特異的な16S rRNA標的蛍光DNAプローブを用いたFluorescent in situ hybridization(FISH)法により、都市下水生物膜内における両硝化細菌の時間的・空間的分布の解析を行った。その結果、アンモニア酸化細菌は主に直径5-10μmの球状の密な集塊(クラスター)を形成して、生物膜中層及び底層部に多く存在することが明らかとなった。また亜硝酸酸化細菌に関しては、Nitrobacter属ではなくNitrospira属が優占種であり、これらの細菌はアンモニア酸化細菌クラスターの周辺に、比較的小さな集塊を形成して存在していた。このことは、アンモニア酸化細菌と亜硝酸酸化細菌の間で、効率の良いNO_2^-の授受が行われていることを示唆するものである。(2) 生物膜内in situにおける硝化活性を測定するために、先端径が5-10μmのDO,NH_4^+,NO_3^-,NO_2^-及びpH測定用の微小電極を開発した。これら微小電極を用いて生物膜内のアンモニア及び亜硝酸酸化活性分布を測定することが可能となった。生物膜内の硝化細菌分布と硝化活性分布を対応させることにより、生物学的硝化反応のより詳細なメカニズムが明らかとなった。

The purpose of this study is to remove asphyxiant in diazepam biology, (1) the distribution of nitrifying bacteria in the mixed biofilm and the distribution of in situ nitrifying bacteria in the biofilm. (2) nitrifying bacteria distribution, nitrifying activity, and so on. In the biofilm, the overall management ability of the biofilm is very important. The results of this study are as follows. (1) the distribution of nitrifying bacteria in the biofilm of urban sewage and the distribution of the space of nitrifying bacteria in the biofilm of urban sewage was analyzed by the method of fluorescent Fluorescent in situ hybridization (FISH) of 16s rRNA, which is specially designed for acidizing bacteria. The results showed that the diameter of the main body of the acidified bacteria was 5-10 μ m in diameter, and there was a large number of bacteria in the middle and bottom of the biofilm. The bacteria that are acidified by nitric acid, the species that belong to the genus Nitrobacter, the species that belong to the genus Nitrospira, the bacteria that are acidified, the number of bacteria that are acidified, and the smaller clusters that are more sensitive to each other. No, no. (2) the nitrification activity of in situ in the biofilm was determined by micro-electrodes for the determination of nitrification activity, the end diameter of 5-10 μ m DO,NH_ 4 ^ +, NO_ 3 ^ -, NO_ 2 ^-and pH. The microelectrodes were used to determine the activity distribution of sulfuric acid in the biofilm and the acidizing activity distribution of nitric acid. Distribution of nitrifying bacteria in biofilm nitrifying activity distribution, biological nitrification and anti-nitrification.