嫌気性固着型反応器における生物膜・グラニュール形成機構と微生物生態学的構造の解明

厌氧固定反应器中生物膜/颗粒形成机制和微生物生态结构的阐明

基本信息

批准号：
05650521
负责人：
原田秀樹
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

上昇流嫌気性スラッジブランケット(UASB)反応器で形成されたグラニュール汚泥から細胞外ポリマーを抽出分離し,その化学的構造と凝集能力を明らかにすることによって,嫌気性細菌群の付着・集塊化(AdhesionとAggregation)に及ぼす細胞外ポリマーの役割を検討した.具体的検討項目は以下の通りである.I細胞外ポリマーの抽出方法と最適抽出条件の探索IIカオリン懸濁液及びグラニュールからの遊離菌体等を凝集基質として,抽出ポリマー添加による凝集能試験III走査電顕,透過電顕による細胞外ポリマーの存在形態の観察IV抽出細胞外ポリマーの分子分画,精製を行い,各画分の凝集能試験を行い,細胞外ポリマーの凝集誘因物質の単離同定その結果以下のような知見が得られた.I EDTA抽出及びアルカリ抽出によって回収したポリマーは良好な凝集能を示した.これらのポリマーは添加濃度が高くなりすぎると凝集能は弱くなり,凝集能発現には最適濃度が存在した.凝集能発現には,Ca^<2+>,Al^<3+>,Ba^<2+>,Mg^<2+>などの多価カチオンの共存(2mM以上)が必要であった.II TEM観察の結果,細胞付着に関与する細胞外ポリマーは,20〜40nmの緻密なglycocalyx様のものと,より粗な繊維状構造の二形態が存在した.細胞外ポリマーは酸性糖を含み,またその主要中性糖はグルコース,ラムノース,ガラクトースであった.III 生物膜,グラニュールの形成過程は次の4つのステージの継起によって完成することが判明した.第1ステ-ジ:adhesion-phase(〈7days),第2ステージ:clump-phase(8〜28days),第3ステージ:conglomerate-phase(30〜80days),第4ステージ:aggregate-phase(80days〉).

通过从上游厌氧污泥毯（UASB）反应器中提取和分离细胞外聚合物，我们研究了细胞外聚合物对厌氧菌细菌组粘附和聚集（粘附和聚集）的作用。具体考虑如下：I提取细胞外聚合物的提取方法和寻找最佳提取条件II聚集能力测试II使用高岭土悬浮液和从颗粒中的游离细菌作为聚集底物进行的iii观察到细胞外聚合物的存在，并通过扫描细胞外聚合物进行电子显微镜和透射型的脱位显微镜iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv iiv的分解，并进行了透视式脱位，并将其脱离了e摄取的显微镜，并将其分解为脱离了分解。对于每个分数，进行了聚集能力测试，并作为以下发现的结果获得了细胞外聚合物聚集诱导剂的分离和鉴定。 EDTA和碱提取回收的聚合物表现出良好的聚集。如果聚合物的浓度太高，并且聚集的最佳浓度，则这些聚合物的聚合较弱。聚集需要多价阳离子，例如Ca^<2+>，Al^<3+>，Ba^<2+>，mg^<2+>和mg^<2+>的共存。 II TEM观察结果表明，与细胞附着相关的细胞外聚合物是两种形式的致密糖脂状和克鲁德纤维纤维结构。细胞外聚合物含有酸性糖，其主要中性糖为葡萄糖，鼠李糖和半乳糖。 III发现，生物膜和颗粒的形成过程是在以下四个阶段完成的：第一阶段：粘附阶段（7天），第二阶段：群集相（8至28天），第三阶段，第三阶段：砾岩相（30至80天）（30至80天），第四阶段，第四阶段：骨架相（骨料阶段（80天）。