微生物の新規な窒素代謝系である共脱窒の分子機構の解明と排水処理への応用

阐明微生物新型氮代谢系统共反硝化的分子机制及其在废水处理中的应用

• 批准号: 13760056
• 负责人: 高谷 直樹
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13760056/
• 关键词: denitrification; codenitrification; sludge disposal; nitrate; ammonium; dinitrogen; nitrous oxide

共脱窒は、硝酸や亜硝酸の窒素原子が他の有機体窒素化合物の窒素原子と反応し窒素ガスあるいは亜酸化窒素ガスを生成する反応であり、研究代表者らはカビや放線菌に属する微生物がこの活性を持つことを見出した。本研究は、この反応機構を解明し、それを利用することによって、N_2O排出抑制型の新規な窒素除去排水処理システムを構築することを最終的な目標としている。まず、カビFusarium solaniの共脱窒による窒素ガス生成機構を亜硝酸とアニリンをモデル基質として検討した。その結果、この反応は、酵素反応による亜硝酸のNO^+への変換とNO^+とアニリンの反応によって生成するジアゾニウムを中間体として進行することが示唆された。亜硝酸と他の有機体窒素との共脱窒も同様のメカニズムでおこると予想される。また、共脱窒による亜酸化窒素生成には、シトクロムP450norが関与することを示した。共脱窒反応機構の基礎的解析とともに、共脱窒菌の培養特性を検討した。その結果、放線菌Streptomyces antibioticusの共脱窒活性は、グリセロールなどの炭素源を用いたときに高く、微好気条件下でもっとも強い共脱窒活性を示すことが明らかとなった。これらの結果は、本研究の実用化段階での培養の基礎的知見として役立つ。また、条件検討の過程で、カビの嫌気的なアンモニア発酵や放線菌による亜硝酸合成といった新規の窒素代謝系が見出され、その反応経路を特定した。

A total of 1,000,000 nitric acid, nitric acid and other organic pigment compounds were produced. The activity of microorganisms belonging to the genus was investigated by the research representative. This study aims to clarify and utilize the mechanism of N_2O emission suppression and to construct a new mechanism for N_2O emission suppression. The mechanism for the formation of a complex matrix of Fusarium solani is discussed. As a result, the reaction, enzyme reaction, NO^+, NO^+, NO^+, The organic compounds of nitric acid and other organic compounds are isolated from each other. P450nor P450 The basic analysis of co-culture mechanism and culture characteristics of co-culture bacteria were discussed. The results showed that the co-inactivation activity of Streptomyces antibioticus was higher than that of carbon source under high and low temperature conditions. The result of this study is that the knowledge of the foundation of cultivation in the practical stage of this study is established. In addition, the process of conditional analysis, the reaction mechanism and the metabolic system of nitric acid synthesis and new regulation of nitric acid production were found in the process of fermentation and emission of microorganisms.