リン回収技術を様々な環境へ適用するための多様なポリリン酸蓄積細菌の集積培養条件

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生物学的リン除去において重要な役割を担う微生物として，ポリリン酸蓄積細菌(PAOs)の存在が知られている．未だ分離株が得られていないミステリアスな微生物であるが，様々な特徴を有したグループが存在している事が知られている．ポリリン酸合成酵素(ppk 1)遺伝子に基づく分類で，PAOsは環境中において十数グループ近くの多様性を有し，脱窒能力の有無といった違いがある事も報告されている．このppk 1遺伝子はリンがほとんど存在しない干潟や湖沼，河川からも回収されている．よって，そのような自然環境で存在するPAOsグループを集積培養する事ができれば，高塩分環境や湖沼等の低リン濃度環境からリン回収の夢が広がる．しかしながら，PAOsの集積培養は難しく，多くのPAOsグループの至適培養条件は全く明らかになっていない．本研究では，DHSバイオリアクターを用い脱窒性PAOs，高リン親和性PAOs，海洋性PAOsについて至適培養条件を明らかにする．平成25年度には，脱窒性PAOsの至適嫌気-好気(無酸素)時間の長さについて調査した．嫌気2-8、無酸素4-16時間で培養を行い，嫌気3，好気10時間でPAOs優占率が最大化する事を明らかにした(全細菌の48%)．また，海洋性PAOsの特性や系統学的位置を明らかにするために，活性汚泥と干潟底泥をそれぞれ種植源とし、海水基質を用いて培養を行った．その結果，種植源が活性汚泥の場合は海水でリン除去できなかったのに対し，干潟底泥を用いた場合にはリン除去を達成する事ができた．高塩分廃水からのリン除去はこれまで達成できていなかったが，干潟底泥を種植する事でリン除去が達成出来るようになる可能性が示された．クローニングによる微生物解析を行った結果，この海洋性PAOsのppk 1遺伝子はこれまでに報告されていない新規PAOsグループに属していた．