基質親和性の高い微生物を利用した低濃度温室効果ガス処理技術の開発

利用高底物亲和力微生物开发低浓度温室气体处理技术

• 批准号: 13J08488
• 负责人: 松浦 哲久
• 金额: $ 2.76万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J08488/
• 关键词: 温室効果ガス; 低濃度ガス; 未培養微生物; 次世代シークエンサー; ゲノム解析; 16S rRNA遺伝子; 機能遺伝子; 高親和性微生物; DHSリアクター

排水処理プロセスから低濃度の強温室効果ガス（メタン・亜酸化窒素）が発生している。低濃度ではあるが発生量が多いため、排水処理場全体からの強温室効果ガス排出の割合は高い。それにも関わらず、そのような強温室効果ガスの処理技術は未だ確立されていないのが現状である。そこで、本研究では、基質親和性の高い微生物を利用し、強温室効果ガスであるメタンを大気程度にまで分解する技術を確立させるとともに、その微生物の機能解明を行う事を目的とした。昨年度までに、低濃度メタンガスを除去するバイオリアクターを開発し、培養微生物群を含む様々な環境のメタン酸化細菌の調査を行う基盤整備を行った。本年度は、未培養メタン酸化細菌の機能解明に向けて、ゲノム解析を実施した。まず、基質親和性の高い未培養メタン酸化細菌の機能遺伝子（pmoA）に特異的なプライマーを設計し、環境サンプルから目的微生物の定量を実施した。標的が多い環境サンプルを数種選出し、NextSeqにてゲノムのシークエンス解析を行った。約50Gbのシークエンスデータを取得し、そのデータからゲノムビニングを実施した。その結果、合計65種類のゲノムを抽出した。そのうち1種のゲノムがメタン酸化細菌のクラスターに属した。さらに、既知のゲノム情報との相同性は85%以下であり、未培養系統群であることがわかった。しかし、ゲノム上に16S rRNA遺伝子、pmoA遺伝子が検出されなかった。同時に未培養メタン酸化細菌の分離・培養も実施したが、目的微生物の分離・培養には至らなかった。

The drainage treatment process starts with low concentration of strong greenhouse effect (medium and acid). Low concentration, high emission, high discharge rate, high discharge rate. The treatment technology of the greenhouse effect has not been established yet. The purpose of this study is to clarify the use of microorganisms with high substrate affinity and to determine the extent to which they can be decomposed. In the past year, low concentration of bacteria was removed, and the development of culture microbiota was carried out. The investigation of acidification bacteria in the environment was carried out. This year, the functional elucidation of uncultured acidifying bacteria has been carried out. The functional vectors (pmoA) of high affinity uncultured acidifying bacteria were designed specifically for the detection and quantification of target microorganisms in the environment The target environment is selected in several ways, and the NextSeq environment is analyzed. About 50 Gb of data is available, and the data is available. The total number of 65 types of samples was extracted. All kinds of bacteria belong to different species. The identity of the known and uncultivated system groups is less than 85%. 16S rRNA gene, pmoA gene, etc. At the same time, isolation and culture of uncultured acidified bacteria and isolation and culture of target microorganisms are carried out.

项目成果

Prospective Combined System of UASB and DHS Reactor for the Treatment of Domestic Wastewater in Jakarta

UASB 和 DHS 反应器联合系统用于处理雅加达生活污水

• DOI: 10.2965/jwet.2014.459
• 发表时间: 2014
• 期刊: Journal of Water and Environment Technology
• 作者: Izarul Machdar;Norihisa Matsuura;Hiroya Kodera;Akiyoshi Ohashi
• 通讯作者: Akiyoshi Ohashi

Methanotrophic community in a closed dhS reactor treating a UASB effluent for oxidation of dissolved methane.

处理 UASB 废水以氧化溶解甲烷的封闭 dhS 反应器中的甲烷氧化菌群落。

• 发表时间: 2014
• 作者: H. Takahashi;T. Mabuchi;T. Hayashi;S. Yokoyama;and K. Tohji;前田章，長屋真季子;Norihisa Matsuura,Masashi Hatamoto,Takashi Yamaguchi,Akiyoshi Ohashi
• 通讯作者: Norihisa Matsuura,Masashi Hatamoto,Takashi Yamaguchi,Akiyoshi Ohashi

Recovery and biological oxidation of dissolved methane in effluent from UASB treatment of municipal sewage using a two-stage closed downflow hanging sponge system

• DOI: 10.1016/j.jenvman.2014.12.026
• 发表时间: 2015-03-15
• 期刊: JOURNAL OF ENVIRONMENTAL MANAGEMENT
• 影响因子: 8.7
• 作者: Matsuura, Norihisa;Hatamoto, Masashi;Ohashi, Akiyoshi
• 通讯作者: Ohashi, Akiyoshi

多様なメタン酸化細菌の優占種と環境

各类甲烷氧化菌的优势种及环境

• 发表时间: 2013
• 作者: 新野貴大;松浦哲久;金田一智規;尾崎則篤;大橋晶良
• 通讯作者: 大橋晶良

多様なメタン酸化細菌の優占種を支配する環境因子

控制多种甲烷氧化细菌优势种的环境因素

• 发表时间: 2015
• 作者: 新野貴大;松浦哲久;金田一智規;尾崎則篤;大橋晶良
• 通讯作者: 大橋晶良