Restoration and sustainable conservation of Aquatic Environment through the application of symbiotic interaction between micro-animal and bacteria

通过应用微型动物与细菌之间的共生相互作用来恢复和可持续保护水生环境

• 批准号: 22H03769
• 负责人: 清水 和哉
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Toyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03769/
• 关键词: 相利共生; 微小動物; 藍藻類; 微生物群集構造; 水圏浄化; 相利関係

藍藻毒MC産生藍藻類が構成するアオコの処理は、国内外で重大な課題となっている。リアクターと微生物担体の種類が、アオコの主構成藍藻類Microcystisと藍藻毒microcystin (MC)の除去に与える影響と、リアクター内の藍藻類捕食者の動態を解析した。比較解析のために水処理リアクターに4系構築し、有毒藍藻類捕食が報告されている2種類の原生動物と1種類の微小後生動物をリアクター内に添加し、MC産生Microcystis aeruginosaの単離株を用いて、各リタアクターによる水処理能を比較解析した。その結果、全ての水処理リアクターにおいて、M. aeruginosaの除去能は95%以上に達した。そして、アオコ水域を原水とした場合は、スポンジ担体を充填した連続処理リアクターが他のリアクターよりも優れた除去能（最大80%程度）を示すことを見出した。また藍藻類捕食者は、アオコ発生水域における捕食者とは異なる捕食者の存在比が高いことを解明した。これらの知見は、アオコ発生水域に対する直接浄化法の発展に貢献し、自然水域内とリアクター内の捕食者群集構造の相違の要因解明に寄与する。自然水域内でのアオコの発生と消失に関して未解明な点が多くある。そこで、富栄養化貯水池のMicrocystis から構成されるアオコに対してpHを調整し暗所で培養した。pH10（貯水池のpH)に比べpH7ではMicrocystis細胞とmicrocytsin分解が促進された。また、pH7では原生動物などのmicrofaunaの多様性が増加した。さらに、mcy遺伝子保有Microcystis細胞と未保有細胞を定量PCRで比較すると、mcy遺伝子未保有細胞の分解速度が大きいことがベイズ統計により明らかにできた。また、自然水域の藍藻類捕食者の解析のために、分離した捕食者の無菌化に試みている。

Cyanobacteria produced by Cyanobacteria MC constitute a major problem at home and abroad. The differences between the types of microorganisms and microbial carriers, the effects of the removal of the main components of the cyanobacteria Microcystis and the cyanobacterial toxin Microcystin (MC), and the dynamics of the cyanobacteria predators in the forest are analyzed. Comparative analysis of water treatment capacity of 4 systems, 2 species of protozoa, 1 species of micrometazoa, MC production of Microcystis aeruginosa, and 4 species of structures, toxic cyanobacteria, and predation The results of the system, the total chemical water treatment, M. Aerosinosa can be removed by more than 95%. In the case of raw water, the water carrier is filled with water and the water is removed from the water (maximum 80%). Cyanobacteria predators are more likely to survive in the water than in the rest of the world. The contribution of direct chemical methods to the development of natural water systems and the key causes of structural conflicts among predators in natural water systems are discussed. Natural water is the source of life and death. The Microcystis in the water storage tank are cultured in the dark. pH10 (the pH of the reservoir) is higher than pH7, which promotes the decomposition of Microcystis cells and microcytosin. The diversity of protozoa and microfauna increased at pH7. Quantitative PCR was used to compare the decomposition rate of Microcystis cells and non-microcystis cells in mice. Analysis, isolation and sterilization of cyanobacterial predators in natural waters

项目成果

Chiang Mai University/Maejo University(タイ)

清迈大学/梅州大学（泰国）

微生物共生の仕組みを用いた新たな水環境修復技術開発

利用微生物共生机制开发水环境修复新技术

MlrA, an essential enzyme for microcystin and nodularin on first-step biodegradation in Microcystin-degrading bacteria

MlrA，微囊藻毒素和结球菌素在微囊藻毒素降解细菌中第一步生物降解的必需酶

• 发表时间: 2023
• 作者: Tianxiao Liu;Narumi Kurogo;Miwa Kodato;Naoshi Fujimoto;Tomoaki Itayama;Kunihiro Okano;Qintong Li;Motoo Utsumi;Zhenya Zhang;Zhongfang Lei;Hideaki Maseda;and Kazuya Shimizu
• 通讯作者: and Kazuya Shimizu

シアノバクテリアの捕食生物に対するpHと超音波の影響解析

pH值和超声波对蓝藻捕食者的影响分析

• 发表时间: 2023
• 作者: サンチャン ソムスリ;清水 和哉;岩見 徳雄;岡野 邦宏;ム シンチン;板山 朋聡
• 通讯作者: 板山 朋聡

Universiti Teknologi Malaysia(マレーシア)

马来西亚理工大学（马来西亚）