高濃度二酸化炭素雰囲気における鉄酸化細菌の育成

高浓度二氧化碳气氛中铁氧化细菌的生长

• 批准号: 06750961
• 负责人: 新堀 雄一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750961/
• 关键词: 鉄酸化細菌; 二酸化炭素; 誘導期; 独立栄養細菌; 溶存酸素濃度; 溶存二酸化炭素濃度; 酸化活性; 集積培養

鉄酸化細菌は菌体を構成するすべての炭素を大気中の二酸化炭素から同化している独立栄養細菌である。本研究の代表者はこの細菌の固体への付着と酸化挙動との関係、pH値1以下における育成、集積培養における共生系の解明およびその工学的利用についての検討を進めてきた。一方、近年、二酸化炭素などのグリーンハウスガスの大気中の増加が叫ばれるようになり、排ガスにおける二酸化炭素の吸収源を如何に多様化させるかが問題になっている。そこで、本研究では独立栄養細菌である鉄酸化細菌を、より高濃度のCO_2雰囲気において培養、育成し、細菌による炭素同化速度を評価することを目的とした。本研究において使用した菌は旧松尾鉱山排水処理場酸化槽の処理水中から採取したものを、長期間連続集積培養を行ったものを用いた。この菌を9K培地とエネルギー源を加え、酸素、二酸化炭素を所定の溶存濃度に設定しながら恒温にて培養した。その間、菌体数を生物顕微鏡にて測定し、菌体数の経時変化を得た。また、第一鉄イオン濃度を過マンガン酸カリウムの滴定によって測り、Fe^<2+>の経時変化を得るとともに、pH値を電極により測定した。本研究では溶存酸素が不足しないよう、全実験において吹き込みガスの25%を酸素とした。そして、吹き込みガスにおける二酸化炭素濃度を0.03%,0.1%,0.3%,1%,3%,6%,9%および15%とし、その他を窒素とした。なお、溶存ガスや基質などが反応容器中において一様によるよう500rpmで攪拌を行った。また、CO_2濃度の設定順序はランダムに行った。得られた知見を要約して以下に示す。(1)本実験範囲において最大酸化速度およびその際の1cell当りの酸化速度は高濃度二酸化炭素雰囲気においてもCO_2を0.03%とした場合とほぼ同じであり、細菌は高濃度二酸化炭素雰囲気でも活性を維持できる。(2)二酸化炭素の影響は細菌の増殖における誘導期の時間に顕著に現れ、CO_2濃度が9%までは濃度を大きくするにつれて誘導期が短くなり、その後は長くなる。その傾向は実験を行った順序に依存しない。(3)誘導期の時間は9%の場合0.03%の約3分の1になった。また、誘導期から対数増殖期に移行する期間の増殖速度は9%の場合、0.03%の5培以上になった。

Ferro-acidifying bacteria are isolated from carbon dioxide in the atmosphere. The representative of this study is concerned about the relationship between the solid-state reaction and acidification, the cultivation and accumulation of bacteria below pH 1, the interpretation of symbiotic systems, and the utilization of engineering. In recent years, the increase of diacidified carbon in the atmosphere has been a problem of how to diversify the absorption sources of diacidified carbon. The purpose of this study is to cultivate bacteria independently and evaluate the carbon assimilation rate of bacteria in high concentration CO_2 medium. In this study, the use of bacteria in the treatment of water in the acidification tank of the old Songwei Mountain Drainage Treatment Plant was studied. The bacteria were cultured at 9K and the source of acid and carbon was added at a certain concentration. The number of cells in a cell is determined by microscopy. The first iron concentration is determined by titration, Fe^<2+> and pH determination. In this study, the amount of dissolved acid was insufficient, and the total amount of dissolved acid was 25%. The concentration of diacid carbon is 0.03%, 0.1%, 0.3%, 1%, 3%, 6%, 9% and 15%. The solvent is mixed in a container and stirred at 500rpm. The setting sequence of CO_2 and CO_2 concentration is the same. The following information is provided. (1)In this paper, the maximum acidification rate is too high for 1 cell. When the acidification rate is too high for CO_2, the activity of bacteria is maintained. (2)The effect of carbon dioxide on bacterial growth is that the induction period is shorter and longer when the concentration of CO_2 is higher than 9% The tendency to change is dependent on the sequence of actions. (3)The induction period is 9% of the time and 0.03% of the time. The growth rate during the induction period and the transition period was 9% and 0.03% respectively.

项目成果

山根、新堀、千田 他: "鉄基質集積培養菌に及ぼす溶存ガスの影響" 平成7年度資源素材学会東比支部秋季大会講演要旨. (発表予定).

Yamane、Niibori、Chida 等人：“溶解气体对铁底物富集培养细菌的影响”日本资源与材料学会东肥分会 1995 年秋季会议摘要（待提交）。