メタン発酵条件で有機酸を分解する嫌気微生物群集解析と代謝経路

摘要

メタン発酵プロセスにおけるNi~(2+)およびCo~(2+)の添加による反応速度の向上のメカニズムを解析するために，酢酸あるいはプロピオン酸を単一の炭素源とする合成排水を供給する中温メタン発酵プロセスを完全混合型リアクター（CSTR，Completely Stirred-Tank Reactor）を用いて構築した。 Ni~(2+)およびCo~(2+)の添加効果は，菌体活性およびメタン生成関連補酵素の解析から評価した。Ni~(2+)およびCo~(2+)の添加により，単位菌体当たりの補酵素F_(430)。 およびコリノイド含量は増加して反応速度が向上することが判明した。また，Ni~(2+)およびCo~(2+)の添加により達成された高負荷条件下での微生物群を分子生物学的手法により解析し，低負荷条件下との比較を行なった。 その結果，酢酸を分解するメタン発酵槽内およびプロピオン酸を分解するメタン発酵槽内の微生物相は，低希釈率条件と高希釈率条件で異なること，また，酢酸からの代謝経路が希釈率により変換することが明らかとなった。