畜産廃水処理に関わる微生物が生産する新規タンパク質の機能特性とその遺伝学的解析

畜産廃水処理に広く用いられている活性汚泥法は、しばしば沈殿槽においてバルキングが観察され、長期間安定的に廃水処理を行うことが困難となる。したがって、このような問題を解決するためには活性汚泥法の沈降性を良好に保つことが重要となる。そこで本研究では廃水中の懸濁物質を効率よく沈殿させる細菌を分離し、その凝集機構を解明するとともに、実際の廃水中での効果を検討した。活性汚泥から凝集活性を有する細菌のスクリーニングを試みた結果、Bacillusに属すると考えられる菌株が強い懸濁物質凝集能を有していた。この活性は培養上清に認められたことから、活性物質の分離精製を試みたところSDS-PAGEにおいて60kDaおよび2.5kDaサブユニットのタンパク性の物質の関連していることが示された。しかし、非還元下におけるゲル濾過では10万前後に検出されたことから、ネイティブな状況下ではポリマーを形成しているものと考えられた。一方、この細菌は複数のプラスミドDNAを有しており、さらにcuring操作によってこの活性は欠損することから、これら活性物質の合成はプラスミドDNAによって支配されているものと考えられた。実際に種々の廃水を用いると培養上清よりもその濃縮液添加区により強い凝集効果が見られたことから、今後は、凝集活性物質の生産性向上のための培養条件など実用面に関して検討する必要があると思われた。

畜産廃水処理に広く用いられている活性汚泥法は、しばしば沈殿槽においてバルキングが観察され、長期間安定的に廃水処理を行うことが困難となる。したがって、このような問題を解決するためには活性汚泥法の沈降性を良好に保つことが重要となる。そこで本研究では廃水中の懸濁物質を効率よく沈殿させる細菌を分離し、その凝集機構を解明するとともに、実際の廃水中での効果を検討した。活性汚泥から凝集活性を有する細菌のスクリーニングを試みた結果、Bacillusに属すると考えられる菌株が強い懸濁物質凝集能を有していた。この活性は培養上清に認められたことから、活性物質の分離精製を試みたところSDS-PAGEにおいて60kDaおよび2.5kDaサブユニットのタンパク性の物質の関連していることが示された。しかし、非還元下におけるゲル濾過では10万前後に検出されたことから、ネイティブな状況下ではポリマーを形成しているものと考えられた。一方、この細菌は複数のプラスミドDNAを有しており、さらにcuring操作によってこの活性は欠損することから、これら活性物質の合成はプラスミドDNAによって支配されているものと考えられた。実際に種々の廃水を用いると培養上清よりもその濃縮液添加区により強い凝集効果が見られたことから、今後は、凝集活性物質の生産性向上のための培養条件など実用面に関して検討する必要があると思われた。