微細緑藻の葉緑体退化に伴う原油成分の分解・資化代謝系誘導に関する研究

微绿藻叶绿体退化相关原油成分分解同化代谢系统诱导研究

• 批准号: 03J02367
• 负责人: 上野 良平
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and Technology (2005)Tokyo University of Technology (2003-2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J02367/
• 关键词: Prototheca zopfii; 原油成分; 耐熱性; PUF担体; 水圏微生物; 分子系統; クロレラ; 分子系統解析; Prototheca zophfii; n-alkanes; 水圏; 18S rDNA; 28S rDNA

A : PUF(発泡ポリウレタン)担体に固定化した原油成分、Prototheca zopfiiが示す炭化水素分解特性の解析これまでの研究で、1.疎水性担体への藻細胞固定化、2.耐熱性株の使用が、本藻種による混合炭化水素分解の促進に有効であることを明らかにした。今年度は、上記2手法の組み合わせが、本藻の炭化水素分解能向上に及ぼす相乗効果を検討した。発泡ポリウレタン担体へ固定化を行った耐熱性P.zopfii株は、その混合炭化水素(n-alkane+多環芳香族)中に含まれるn-alkaneの分解能を、36日間の連続培養の間、高水準に維持した。なお、この条件下(耐熱性株細胞を固定化)で培養を行った場合の分解速度は(温度条件は30℃一定とした)、上記1.または2.の片方だけの工夫を行った培養に比較して、2-2.5倍と有意に高かった。n-alkaneについては、その定期的な供給(6日おき)以前に、前回投入しておいた全体量が完全分解された。他方、多環芳香族炭化水素(PAHs)は、定期的供給が行われる毎に蓄積を認めた(毎供給時に、前回投入したPAHsのほぼ全量が残存するため)。これは、担体への固定化を行わない浮遊細胞の回分培養で、初期投入量(900mg/L)の50-60%のPAHsが分解された結果と大きく異なった。PUFに吸着されたPAHsは、藻細胞による分解を受けにくくなったものと推察された。PAHsの示すPUF担体中への蓄積は、PUFとPAHsの間に認められる疎水性物質同士の相互作用に起因することが示唆された。PAHsは、一度PUFに吸着されると、たとえその蓄積が進行して2.2g/Lの濃度に達した場合でも、P.zopfiiの増殖に影響を与えなかった。PAHsは、藻細胞に悪影響を与えない状態でPUFに吸着され続けるので、耐熱性P.zopfii株を用いたn-alkaneの生物分解終了後、担体を水域から取り出すことによって集中的に除去可能と考えられた。B:前年度までに行った、P.zopfiiの炭化水素分解・資化代謝能の獲得経路に関する分子系統学的な研究結果と併せて研究取りまとめ(論文投稿)を行い、2報文を作成した(うち1報は出版済み)。

A : Study on Immobilization of Crude Oil Components and Analysis of Decomposition Characteristics of Carbonized Hydrocarbons on PUF(Foam Complex) Support; 1. Immobilization of Algal Cells on Aqueous Support; 2. Use of Heat Resistant Strains; and Promotion of Decomposition of Mixed Carbonized Hydrocarbons in Algal Species. This year, the above two methods of combination, this algae carbon water decomposition can be improved and the effect of phase change is discussed. Immobilization of P. zopfii on the support was carried out at a high level during 36 days of continuous incubation. Under these conditions (heat-resistant cell immobilization), the decomposition rate of the culture was 2-2.5 times higher than that of the culture (temperature condition: 30℃). n-alkane Other, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are regularly supplied and accumulated. The results of PAHs decomposition at initial dosage (900mg/L) were different. PAHs are absorbed by algae. PAHs show the accumulation of PUFs and the interaction between PAHs and PUFs. PAHs, PUF, and P. zopfii were adsorbed and accumulated at concentrations of 2.2 g/L. PAHs, algae cells, adsorption, heat resistance, P. zopfii strains, n-alkane biodegradation, carrier removal, and concentration B: The results of molecular systematics related to the pathway of carbon water decomposition and metabolic energy acquisition by P. zopfii in the previous year were studied and selected (paper submission).

项目成果

上野 良平: "Degradation of hydrocarbons by a thermotolerant strain of the alga Prototheca Zophfii : its performance at elevated temperatures and phylogeny of the genus Prototheca."International Marine Biotechnology Conference 2003 Proceedings. 印刷中. (2004)

Ryohei Ueno：“藻类 Prototheca Zophfii 的耐热菌株降解碳氢化合物：其在高温下的性能和 Prototheca 属的系统发育。”2003 年国际海洋生物技术会议论文集（2004 年）。

Degradation of hydrocarbons by thermotolerant strain of alga Prototheca zopfii : Its performance at elevated temperatures and phylogeny of genus Prototheca

藻类 Prototheca zopfii 的耐热菌株对碳氢化合物的降解：其在高温下的性能和 Prototheca 属的系统发育

• 发表时间: 2004
• 期刊: Marine Biotechnology 6(suppl.)
• 作者: 上野良平;花方信孝;浦野直人
• 通讯作者: 浦野直人