权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

複合微生物系シミュレーションモデルの構築に基づくシステム微生物生態学の創生

基于复杂微生物系统模拟模型构建的系统微生物生态学创建

基本信息

批准号：
18656246
负责人：
常田聡
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

環境中では多種多様な微生物が雑多に存在する複合微生物系を形成している。本研究では個々の微生物の現象に着目するのではなく,生態系全体を一つのシステムとしてとらえるシステムバイオロジーの概念を微生物生態学に導入し,実験的手法および知識工学的手法を併用してコンピュータ上に微生物のコミュニティーを再構築し,微生物生態形成メカニズムの真の理解につなげる新規方法論を確立・提案することを目的とした。本研究では,特に,複合微生物系の一例として,多孔質膜を介して通気を行い,膜上にバイオフィルムを形成させる方法(いわゆるメンブレンエアレーション法)によって得られたバイオフィルムを取り上げた。本年度は,シミュレーション結果の精度に多大な影響を与える微生物パラメータを精査し,シミュレーション結果と実験結果を比較した。まず,バイオフィルムからサンプリングした従属栄養細菌(HB),アンモニア酸化細菌(AOB),亜硝酸酸化細菌(Nitrobacter,Nitrospira)を対象に,水質回分実験・呼吸活性実験・蛍光遺伝子プローブ法(FISH法)・レクチン染色・画像解析を行い,それぞれの徴生物の活性パラメータを評価した。一方,形成されたバイオフィルムを壊さずに,微小電極測定およびFlSHを行い,バイオフィルム内の基質濃度分布と微生物分布を得た。つぎに,この結果を,すでに得られた微生物パラメータを用いてシミュレートした結果と比較した。完全には実験結果をシミュレーションでは再現することはできなかったが,文献値のパラメータを用いてシミュレーションをした結果と比較して,多くの部分の傾向を再現することができるようになった。またMABの内部に存在する亜硝酸酸化細菌はNitrobacterであることが明らかになった。

A variety of microorganisms exist in the environment, and complex microbial systems are formed. This study focuses on the phenomenon of microorganisms, and introduces the concept of microbial ecology into the ecosystem as a whole. The methods of implementation and knowledge engineering are used to reconstruct the microbial ecosystem. A new methodology for understanding microbial ecological formation is proposed. In this study, an example of a complex microbial system was presented. The porous membrane was used as a medium for conducting gas, and the membrane was used as a medium for forming a complex microbial system. This year, we will examine how much the accuracy of the results is affected and compare the results with those of the microbial community. In the process of water quality analysis, respiratory activity, fluorescent staining, and profile analysis, the characteristics of biological activity of the bacteria were evaluated. On the other hand, the distribution of substrate concentration and microorganism in the microelectrode was determined. The results of this study were compared with those of the previous study. The results of this study were compared with those of the literature. Nitro bacteria are present inside MAB.