Development of novel denitrification process by methanotrophic archaea in bioelectroche mical system

本研究では、i) ANME古細菌の集積培養における新規堆積物生物電気化学システム (Sediment BioElectrochemical System: SBES) の有効性、ii) 新規SBESにおけるANME古細菌とその他の微生物群の相互作用、ii) 新規SBESによる窒素除去性能を明らかにすることを目的とした研究に取り組んでいる。令和4年度はこれらのことを明らかにするため、アノード(カーボンフェルトとチューブ形状の支持材を用いて作成)を内部に完全に浸した「堆積物層」、カソード(カーボンフェルトとロール形状の支持材を用いて作成)を浮かせた「水層」とするラボスケールSBESを構築し、異なる基質濃度・電気回路条件下でSBESの連続運転を実施した。原核生物が共通して保有する16S rRNA遺伝子を対象としたアンプリコンシーケンス解析を実施した結果、SBESの運転前後において微生物群集構造が変化していることが確認された。一方、研究開始当初に想定していた発電量や窒素除去性能は確認できず、ANME古細菌の効率的な集積培養は達成できていない可能性が明らかとなった。

本研究では、i) ANME古細菌の集積培養における新規堆積物生物電気化学システム (Sediment BioElectrochemical System: SBES) の有効性、ii) 新規SBESにおけるANME古細菌とその他の微生物群の相互作用、ii) 新規SBESによる窒素除去性能を明らかにすることを目的とした研究に取り組んでいる。令和4年度はこれらのことを明らかにするため、アノード(カーボンフェルトとチューブ形状の支持材を用いて作成)を内部に完全に浸した「堆積物層」、カソード(カーボンフェルトとロール形状の支持材を用いて作成)を浮かせた「水層」とするラボスケールSBESを構築し、異なる基質濃度・電気回路条件下でSBESの連続運転を実施した。原核生物が共通して保有する16S rRNA遺伝子を対象としたアンプリコンシーケンス解析を実施した結果、SBESの運転前後において微生物群集構造が変化していることが確認された。一方、研究開始当初に想定していた発電量や窒素除去性能は確認できず、ANME古細菌の効率的な集積培養は達成できていない可能性が明らかとなった。