OB・OG

山下（成田）柚子　博士2年　/　Yuko NARITA　D2

研究テーマ

膜分離型リアクターを用いた淡水性anammox細菌のポピュレーションダイナミクス

研究概要

Anammox（嫌気性アンモニア酸化、anaerobic ammonium oxidation）は嫌気条件下で亜硝酸態窒素を電子受容体としてアンモニア態窒素を直接窒素ガスに変換する生物学的プロセスである。Anammox細菌はplanctomycetes門に属し、系統分類として現在までに6属が提案されている。純粋培養は得られていない代わりに集積培養を用いた研究が盛んにおこなわれている。Anammox細菌の集積培養では、接種元となった汚泥中のある一つの種が他の菌種を抑えて優占するようになる現象がみられる。その理由の一つとして、各Anammox細菌の比増殖速度や基質親和性、各種阻害要因に対する耐性といった生理学的特性の違いがあると考えられている。これまでに集積培養が得られた種を対象として生理学的特性に関する研究が行われてきた。しかしそれらの特性は極めて短期間の実験によって得られたものである。本研究ではそのような限られた情報から、ある種のAnammox細菌が優占するための条件を推測し、実際に膜分離型リアクターを用いてその条件下で培養を行い、細菌群集の変化を追跡する。既往の研究により、塩分濃度がanammox細菌の環境中での分布を決める要因の一つであるとの結論は得られている。そのため、今回は淡水域に生息するAnammox細菌に対象を絞り、優占種を決定づける条件を研究する。環境条件と優占種との関係が明らかになれば、幅広い環境に存在するanammox細菌のニッチ（生態学的地位）を知る手掛かりとなる。また処理したい廃水に適した種のanammox細菌を利用して効率の良い処理が可能となる。

査読付き論文

• Membrane fouling potentials of an exoelectrogenic fouling-causing bacterium cultured with different external electron acceptors 
  Ishizaki, S., Papry, R.I., Miyake, H., Narita, Y., Okabe, S. 
  Frontiers in Microbiology, 2019, 9, 3284.
• Microbial competition among anammox bacteria in nitrite-limited bioreactors
  Zhang, L., Narita, Y., Gao, L., Ali, M., Oshiki, M., Ishii, S., Okabe, S.
  Water Research, 2017, 125, 249-258.
• Enrichment and physiological characterization of an anaerobic ammonium-oxidizing bacterium 'Candidatus Brocadia sapporoensis'
  Narita, Y., Zhang, L., Kimura, Z., Ali, M., Fujii, T., Okabe, S.
  Systematic and Applied Microbiology, 2017, 40, 448-457.
• Maximum specific growth rate of anammox bacteria revisited
  Zhang, L., Narita, Y., Gao, L., Ali, M., Oshiki, M., Okabe S.
  Water Research, 2017, 116, 296-303. 
• Draft genome sequence of the anaerobic ammonium-oxidizing bacterium "CandidatusBrocadia sp. 40"
  Ali, M, Haroon, M.F., Narita, Y., Zhang, L., Rangel Shaw, D., Okabe, S., Saikaly, P.E.
  Genome Announcements, 2016, 4(6), e01377-16.

学会発表

• 環境ストレスが嫌気性アンモニア酸化（アナモックス）細菌の形態と活性に与える影響
  山下 柚子, 上垣内 厚志, 張 磊, 小林 香苗, 岡部 聡
  日本微生物生態学会第33回大会（2019年9月10日-13日, 山梨大学甲府キャンパス, 甲府市） 
  （ポスター発表）
• 環境ストレスがアナモキソソームの形態に与える影響
  成田柚子, Zhang Lei, 上垣内厚志, 岡部 聡
  第52回日本水環境学会年会 (2018年3月15-17日, 北海道大学, 札幌) 
  （口頭発表）
• 嫌気性アンモニア酸化細菌“Ca. Brocadia sinica”と“Ca. Scalindua japonica”の維持係数の定量
  上垣内厚志, Zhang Lei, 成田柚子, 小林香苗, 岡部 聡
  第52回日本水環境学会年会 (2018年3月15-17日, 北海道大学, 札幌) 
  （ポスター発表）
• Enrichment and Physiological Characterization of an Anaerobic Ammonium Oxidizing Bacterium 'Candidatus Brocadia sapporoensis sp. nov.'
  Yuko Narita, Lei Zhang, Zen-ichiro Kimura, Muhammad Ali, Takao Fujii, Satoshi Okabe
  Water and Environment Technology Conference (WET2017)（2017年7月22-23日、北海道大学）
• Microbial competition among anammox bacteria in nitrite-limited bioreactors
  Lei Zhang, Yuko Narita, Lin Gao, Muhammad Ali, Mamoru Oshiki, Satoshi Ishii, Satoshi Okabe
  Water and Environment Technology Conference (WET2017)（2017年7月22-23日、北海道大学）
  
• 新規 Anammox 細菌’Candidatus Brocadia sp. 40’の生理学的特性
  成田柚子, Lei Zhang, Muhammad Ali, 岡部 聡
  2016年度生物工学会北日本支部札幌シンポジウム「低炭素化社会に資する最先端バイオリファイナリー研究」（2016年9月2日、北海道大学） 
• Application of quantitative PCR combined with immobilization for assessment of maximum specific growth rate of anammox bacteria
  Lei Zhang, Muhammad Ali, Mamoru Oshiki, Lin Gao, Yuko Narita, Satoshi Okabe
  2016年度生物工学会北日本支部札幌シンポジウム「低炭素化社会に資する最先端バイオリファイナリー研究」（2016年9月2日、北海道大学）
• anammox細菌Candidatus Brocadia sp. 40の生理学的特性（ポスター発表）
  成田柚子、Lei Zhang、Muhammad Ali、岡部聡
  第50回日本水環境学会年会 (平成28年3月16-18日、アスティとくしま）

受賞歴

2016年3月	衛生環境工学コース・学業優秀賞
2017年7月	WET2017 Excellent Presentation Award