ゲルビーズを利用したリン蓄積微細藻類-微生物共培養による低コストなリン回収技術

利用凝胶珠蓄磷微藻-微生物共培养的低成本磷回收技术

基本信息

批准号：
22K14935
负责人：
片山智代
金额：
$ 2.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14935/
关键词：
微細藻類リン回共培養酵母環境負荷低減廃水リン回収

项目摘要

世界的にリン資源回収の必要性が高まっており、微細藻類を利用した廃水中のリン除去・回収の可能性が注目されているが、実用化にはリン回収率の向上・低コスト化が課題である。本研究では、ゲルビーズを利用した微細藻類－微生物の共培養により、低コストでの効果的なリン回収技術を構築することを目的としている。そのために（１）増殖やリン回収率が向上する微細藻類と微生物との組み合わせを同定し、（２）ゲルビーズでの微細藻類－微生物の共培養によるリン回収率を評価する予定である。初年度は、実験に使用する微生物株の選定をおこなった。本課題では、代表者が発見したポリリン酸蓄積微細藻類株を用い、ゲルビーズを利用した廃水からの高負荷栄養塩除去・リン回収技術の構築を目指すため、この藻類株の増殖やリン回収率が向上する微生物を選定する必要がある。微生物の中でもポリリン酸を蓄積し、有用物質も生産する酵母に着目し、系統保存施設から入手した5株の酵母と藻類株との共培養実験を行った。実験は、人工気象器内で120 rpmの振とう培養（温度25度、光強度150 μE/m2/s、明期14時間：暗期10時間）を約２週間行った。3株の酵母において藻類株の増殖促進が確認でき、中でもYarrowia keelungensisとの組み合わせが最も良いことが明らかとなった。また、藻類株は緑藻クロレラ目の新属である可能性が高く、現在、分子生物学的手法を用いた同定を進めている。

全球范围内对磷资源回收的需求不断增加，利用微藻去除和回收废水中磷的可能性正在引起人们的关注，但实际实施需要提高磷回收率和降低成本，这是一个挑战。本研究的目的是通过使用凝胶珠共培养微藻和微生物来开发一种低成本且有效的磷回收技术。为此，我们计划（1）确定可提高增殖和磷回收率的微藻和微生物的组合，以及（2）通过在凝胶珠上共培养微藻和微生物来评估磷回收率。第一年，我们选择了用于实验的微生物菌株。在这个项目中，我们将利用代表人发现的聚磷酸盐积累微藻菌株来开发利用凝胶珠从废水中高负荷去除营养物和回收磷的技术，因此需要选择提高性能的微生物。在微生物中，我们关注积累多磷酸并产生有用物质的酵母，并用从菌株保存设施获得的五株酵母菌株和藻类菌株进行了共培养实验。实验在人工气候室中以120rpm振荡培养（温度25度，光强度150μE/m2/s，光照期14小时：黑暗期10小时）进行约2周。经证实，3株酵母菌株对藻类菌株的生长有促进作用，其中与基隆耶氏酵母的组合效果最好。此外，该藻类很可能是绿藻的新属——小球藻，目前正在利用分子生物学方法进行鉴定。