微生物集積汚泥によるマンガン酸化物ナノ構造体の生産:新しい微量金属回収法の開発

利用微生物积累的污泥生产氧化锰纳米结构：开发一种新的微量金属回收方法

基本信息

批准号：
17710065
负责人：
宮田直幸
金额：
$ 2.18万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、マンガン(Mn)酸化菌の集積培養によりMn酸化物ナノ構造体の微生物生産系を確立すること、並びに、Mn酸化物の金属イオンに対する高い吸着能力に着目して、新しい微量金属回収技術を開発することを最終目標としている。本年度は、集積培養系によるマンガン酸化物形成に関与する微生物群の役割を明らかにすることを目的として検討を行った。河川床生物膜および緩速ろ過池生物膜を植種として、2つのMn(II)酸化菌集積培養系(集積系Uと集積系K)を作製した。これらの集積系は、好気条件で酢酸ナトリウム、ペプトン、リン酸塩、Mn(II)を添加した水道水(TOC=15mg/L,T-N=3m9/L,T-P=3.5mg/L,Mn(II)=5.5mg/L)を用いて、回分培養により継代維持した。Mn(II)を添加した種々の培地を用いて従属栄養細菌のコロニーを形成させた結果、Mn(II)酸化活性をもつコロニーは全コロニー数の70%までの範囲で検出され、Mn(ll)酸化菌が高度に集積維持されているものと推察された。透過型電子顕微鏡観察の結果、集積系U、集積系Kともに、Mn酸化物と推測される沈積物に覆われた細菌細胞が認められた。集積系Uでは沈積物を保有した桿菌や有鞘糸状菌が、集積系KではこれらのほかPedoicrobium様の出芽細菌が観察され、各々の培養系において複数種のMn(H)酸化細菌が含まれることが示唆された。集積培養物について、16S rRNA遺伝子のPCR-DGGE解析を行ったところ、2つの培養物において泳動距離が一致する数本のDNAバンドが検出され、これらがMn酸化物の形成に関与している可能性が考えられた。今後、微生物群集構造の詳細を明らかにし、環境因子の及ぼす影響を検討することにより、集積培養系によるMn酸化物生産の最適化が図れるものと期待される。

这项研究旨在通过锰（MN）氧化细菌的积累培养物建立一种用于MN氧化物纳米结构的微生物生产系统，并开发新的痕量金属回收技术，重点是MN氧化物对金属离子的高吸附能力。今年，该研究的目的是阐明综合培养系统参与锰氧化物形成的微生物群的作用。使用河床生物膜和缓慢的过滤池生物膜作为种植的物种制备了两个Mn（II）氧化细菌积累培养系统（积累系统U和积累系统K）。使用自来水（TOC = 15 mg/L，T-N = 3m9/L，T-P = 3.5 mg/L，Mn，Mn（II）= 5.5 mg/L）通过批量培养（TOC = 15 mg/l，T-N = 3m9/L）通过批处理培养进行传递。由于使用补充MN（II）的各种培养基形成异养细菌，在多达70％的菌落数量的范围内检测到具有Mn（II）氧化活性的菌落，并且估计高度浓缩了MN（LL）氧化细菌。由于传播电子显微镜观察，在综合系统U和集成系统K中都发现了被认为是Mn氧化物的细菌细胞。系统。当对16S rRNA基因的PCR-DGGE分析在综合培养物上进行时，在两种培养物中检测到了几个具有匹配迁移距离的DNA带，并且认为这些DNA带可能与Mn氧化物的形成有关。可以预期，通过阐明微生物群落结构的细节并检查环境因素的影响，可以通过综合培养系统优化MN氧化物的生产。