豚糞尿スラリーを原料としたメタン発酵消化液の微生物群集構造

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タイトル別名
  • Microbial community structure of methane-fermentation liquid of swine slurry
  • ブタ フンニョウ スラリー オ ゲンリョウ ト シタ メタン ハッコウ ショウカエキ ノ ビセイブツ グンシュウ コウゾウ

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抄録

家畜排泄物は土壌改良資材や肥料製造のためのバイオマス系資源として注目されており，その処理方法としてコンポスト化の他，メタン発酵処理が注目されている。宮崎大学に設置された中温性バイオガスプラントから採取したメタン発酵消化液に関するこれまでの研究で，病原微生物の存在は確認されなかった。本研究では，メタン発酵消化液とその原料中の微生物群集構造を明らかにするために，16S rRNA遺伝子をターゲットとしたeDNAのクローンライブラリー解析によって，真正細菌と古細菌の群集構造を調査した。得られた16S rRNA遺伝子配列の5'末端から約730塩基の相同性検索をBLASTによって行った。さらに得られた配列データとデータベースから抽出した配列データを基にClustalWによるアライメントの後，近隣結合法による系統樹の構築を行ない，検出された微生物の16S rRNA遺伝子の分類を行った。その結果，真正細菌群集において，Clostridiaceae科がスラリーで優占しており，消化液でその優占性はさらに上がり，高い占有率を示した。Clostridiaceae科を除く微生物に関しては，多くがその占有率を下げており，真正細菌群集の多様性指数は大きく低下していた。一方，古細菌群集においては，検出されたメタン発酵古細菌すべて，その占有率を変化させており，発酵過程において，Methanocorpusculum，Methanoculleusが優占化し，Methanogenium，Methanospirillum，Methanosaeta，Methanosarcinaも一定の占有率を獲得し，メタン発酵古細菌群集の多様性指数が高まったと考えられた。以上，豚糞尿スラリーおよびメタン発酵消化液における各種微生物の占有率の変化を検出することにより，メタン発酵消化液の主要な微生物群集構造を明らかに出来たと考えられた。

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