硫黄細菌の硫黄化合物分解活性の共生的従属栄養細菌により安定化

硫黄酸化細菌であるThiobacillus thioparusのチオシアン分解活性は従属栄養細菌が共存する事により促進されることが示されている。本研究では分解菌と共存菌との間に成立する共生関係を中心に研究を行った。1.共生関係の機構の解明:T.thioparusのチオシアン分解は初期濃度によって大きく影響を受け、20mM以上では培地中に残存した。しかし俊属栄養細菌の共存するN1 cultureでは50mMのチオシアン存在下でも完全分解を受ける事が明かとなった。T.thioparusの純粋培養にN1から単離されたC株を添加し混合培養を行うとチオシアン分解の阻害は見られず、T.thioparusのチオシアン分解がこの様な従属細菌の共存によって促進される事が明かとなった。T.thioparusをチオシアンで生育させると培地中には数種のアミノ酸の蓄積が見られ、特に分解が途中で停止した培養系では蓄積が4倍以上となった。一方、別の生育基質であるチオ硫酸塩を用いて培養した場合アミノ酸の蓄積は全く見られなかった。T.thioparusは絶対化学合成細菌であり有機物は生育にとって阻害的に働くので、本研究でみられたチオシアン分解の促進効果は従属栄養細菌がこれらの物質を除去することによってT.thioparusのチオシアン分解活性を維持する可能性が考えられた。2.共生関係が成立するための細菌集団の定量的解析:共生関係を成立させるための細菌の初期混合比率は分解菌1に対しC株が1/10〜1の細胞数で存在するのが最適でありそれ以上では逆に阻害がみられた。本研究において申請した顕微鏡は計画通り購入されこれを用いた総菌数の計測とCFUに基づく結果を総合し混合培養系における各々の細菌数の動態を追う事が出来た。ポピュレーションバランスをさらに解析するために今後は蛍光抗体法やDNAプローブ法を導入し、活性汚泥中における特定微生物の挙動を明らかにする予定である。

硫黄酸化細菌であるThiobacillus thioparusのチオシアン分解活性は従属栄養細菌が共存する事により促進されることが示されている。本研究では分解菌と共存菌との間に成立する共生関係を中心に研究を行った。1.共生関係の機構の解明:T.thioparusのチオシアン分解は初期濃度によって大きく影響を受け、20mM以上では培地中に残存した。しかし俊属栄養細菌の共存するN1 cultureでは50mMのチオシアン存在下でも完全分解を受ける事が明かとなった。T.thioparusの純粋培養にN1から単離されたC株を添加し混合培養を行うとチオシアン分解の阻害は見られず、T.thioparusのチオシアン分解がこの様な従属細菌の共存によって促進される事が明かとなった。T.thioparusをチオシアンで生育させると培地中には数種のアミノ酸の蓄積が見られ、特に分解が途中で停止した培養系では蓄積が4倍以上となった。一方、別の生育基質であるチオ硫酸塩を用いて培養した場合アミノ酸の蓄積は全く見られなかった。T.thioparusは絶対化学合成細菌であり有機物は生育にとって阻害的に働くので、本研究でみられたチオシアン分解の促進効果は従属栄養細菌がこれらの物質を除去することによってT.thioparusのチオシアン分解活性を維持する可能性が考えられた。2.共生関係が成立するための細菌集団の定量的解析:共生関係を成立させるための細菌の初期混合比率は分解菌1に対しC株が1/10〜1の細胞数で存在するのが最適でありそれ以上では逆に阻害がみられた。本研究において申請した顕微鏡は計画通り購入されこれを用いた総菌数の計測とCFUに基づく結果を総合し混合培養系における各々の細菌数の動態を追う事が出来た。ポピュレーションバランスをさらに解析するために今後は蛍光抗体法やDNAプローブ法を導入し、活性汚泥中における特定微生物の挙動を明らかにする予定である。