JP2004344138A - Microorganism in activated sludge of water treatment plant for removing nitrogen - Google Patents

Microorganism in activated sludge of water treatment plant for removing nitrogen Download PDF

Info

Publication number
JP2004344138A
JP2004344138A JP2003148188A JP2003148188A JP2004344138A JP 2004344138 A JP2004344138 A JP 2004344138A JP 2003148188 A JP2003148188 A JP 2003148188A JP 2003148188 A JP2003148188 A JP 2003148188A JP 2004344138 A JP2004344138 A JP 2004344138A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
activated sludge
water treatment
seq
treatment plant
sequence shown
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003148188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Nittami
匡 新田見
Takashi Ajino
俊 味埜
Kimio Ito
公夫 伊藤
Osamu Miki
理 三木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2003148188A priority Critical patent/JP2004344138A/en
Publication of JP2004344138A publication Critical patent/JP2004344138A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide new microorganisms presenting in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen and the new base sequences of genes of nitrous acid-reducing enzyme NiR K and NiR S. <P>SOLUTION: It is possible to specify the microorganisms associated with the removal of nitrogen by detecting the nitrous acid-reducing enzymes NiR K and NiR S and also based on base sequences obtained by elucidating the base sequences of parts of the above genes. It is also possible to establish a new method for removing nitrogen by using the activated sludge containing these specified microorganisms. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在する微生物、及びその亜硝酸還元酵素NiR K及びNiR Sの遺伝子の塩基配列、並びに上記微生物を含む活性汚泥を使用する、窒素削減のための水処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
都市下水や農業、畜産排水などのように、アンモニア態窒素、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素といった窒素を含む水の処理には、硝化脱窒法が広く用いられている。しかしながら、例えばコークス炉から発生する排水(安水という)のように、高濃度の窒素を含む水の処理には、硝化脱窒は適用されていない。最近になって、ようやく、安水のような高濃度の窒素を含む排水に対して、硝化脱窒が試みられるようになり始めたのが現状である(特許文献1:特開第2003−53383号公報参照)。
また、高濃度の窒素を含有する排水から窒素を除去する際、硝化脱窒に用いる活性汚泥中で、具体的にどのような微生物が窒素除去に関与しているのかは明らかではなく、微生物群集を解析した研究例はない。
【0003】
微生物を利用する窒素除去では、硝化脱窒法が広く用いられる。硝化脱窒法は、微生物の作用で、排水中のアンモニア態窒素を亜硝酸態窒素を経て硝酸態窒素まで酸化した後、硝酸態窒素から亜硝酸態窒素を経て窒素分子にまで還元して、窒素ガスとして大気中に放散させる窒素除去方法である。アンモニア態窒素を硝酸態窒素まで酸化する反応を硝化と呼び、硝酸態窒素から窒素分子へ還元する反応を脱窒と呼ぶ。すなわち硝化と脱窒が組み合わさって硝化脱窒法となっている。一般に、硝化は酸素を供給する好気槽で、脱窒は、酸素を供給しない嫌気槽で進む反応である。
【0004】
硝化脱窒を効率的に行わせるために様々な試みがなされてきた。Barnard法は、前段に脱窒を行わせる嫌気槽、後段に硝化を行わせる好気槽を設置し、後段の硝化で生じた硝化液を前段の脱窒反応槽に戻すよう循環させる硝化脱窒法である。脱窒反応では、同時に基質となるCOD成分の消費が必要となる。原水由来のCOD成分を直接、脱窒反応に利用できることから、Barnard法は極めて効率的な硝化脱窒法となっている。もしも硝化反応槽を前段に設置すると、原水由来のCOD成分は好気槽の酸素で容易に酸化分解されてしまう。このため、脱窒反応に必要なCOD成分が不足してしまうことになる。
【0005】
硝化脱窒は、単一の微生物が行える反応ではなく、活性汚泥に存在する複合微生物系が担っている。まず硝化であるが、アンモニア態窒素を亜硝酸態窒素にまで酸化するアンモニア酸化細菌や、亜硝酸態窒素を硝酸態窒素にまで酸化する亜硝酸酸化細菌が存在することが知られている。アンモニア酸化細菌としては、ニトロソモナス(Nitrosomonas)などが知られている。亜硝酸酸化細菌としては、ニトロバクター(Nitrobacter)などが知られている。
【0006】
脱窒反応については、硝酸態窒素、あるいは亜硝酸態窒素を窒素分子まで還元するさまざまな脱窒細菌の存在が知られている。窒素除去反応である脱窒反応では、生物が保有する様々な酵素の関与が知られている。硝酸態窒素を亜硝酸態窒素に還元する硝酸(塩)還元酵素NaR(Nitrate Reductase)、亜硝酸態窒素を一酸化窒素に還元する亜硝酸(塩)還元酸素NiR(Nitrite Reductase)、一酸化窒素を亜酸化窒素に還元する酸素NOR(Nitric Oxide Reductase)、亜酸化窒素を窒素分子に還元する酸素NOR(Nitrous Oxide Reductase)である。これらの酵素による触媒作用を受けて、排水中の硝酸態窒素あるいは亜硝酸態窒素は、最終的に無害な窒素ガスとなって、大気中に放散させることが可能である。
このうち、亜硝酸還元酵素NiRが司る反応は、脱窒反応の中で反応律速になっている可能性があり、脱窒反応上、極めて重要な反応となっている。
【0007】
一般に、微生物群集の解析にあたって、活性汚泥中の微生物の培養可能性(culturability)は低い。したがって、培養による微生物解析では窒素除去を司る活性汚泥中の微生物群集構造を把握することができない。
【0008】
特に、窒素除去にかかわっている、亜硝酸還元酵素を有する微生物は未だ特定されていない。
【特許文献1】
特開2003−53383号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような背景から、高濃度の窒素を含有する排水から、窒素を除去する水処理に用いることができる活性汚泥の微生物群集を把握し、窒素除去に関与する有用な微生物を発見し、かかる微生物を利用して、高濃度の窒素を含有する排水から窒素を効率的に除去するための新規水処理方法を提供する必要性がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
微生物群集の解析にあたって、一般に、活性汚泥中の微生物の培養可能性(culturability)は低い。したがって、培養による微生物解析では窒素除去を司る活性汚泥中の微生物群集構造を把握することが難しい。そこで本発明者は、高濃度の窒素を含有する排水から、活性汚泥を用いる硝化脱窒による窒素除去で、汚泥中に存在し、窒素除去をおこなっている微生物を、窒素除去に関わる機能酵素の遺伝子に着目して、明らかにすることを試みた。すなわち、窒素除去反応に置いて重要な反応である、亜硝酸態窒素を一酸化窒素に変換する反応を司る、亜硝酸還元酵素(NiR)に着目した。亜硝酸還元酵素には、NiR K、 NiR Sと呼ばれる2種類の酵素があることが知られている。本発明者は、窒素除去に関わる微生物を、亜硝酸還元酵素NiR K、 NiR Sの遺伝子を検出することにより、特定した。また、本遺伝子の一部の塩基配列を明らかにすることで、塩基配列に基づいて窒素除去に関わる微生物を特定することを可能にすることに成功した。そしてこれらの微生物を含む活性汚泥を用いた窒素除去方法を確立することに成功し、本発明を完成させた。
【0011】
すなわち、
本発明により、以下の〔1〕〜〔48〕が提供される:
〔1〕 配列番号1又は3に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone U13近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。
〔2〕配列番号2に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M17近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。
〔3〕配列番号4、6、7、9、10、12、13、14、又は16に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するMesorhizobium sp. 4FB11近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。
【0012】
〔4〕配列番号5に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するAlcaligenes sp. STC1近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。
〔5〕配列番号8に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するAlcaligenes xylosoxidans近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。
〔6〕配列番号11に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M27近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。
〔7〕配列番号15に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するPseudomonas mendocina近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。
【0013】
〔8〕配列番号17に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M58近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。
〔9〕配列番号18、33又は39に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するParacoccus denitrificans Pd1222近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔10〕配列番号19に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera aromatica strain AR1近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔11〕配列番号20、22又は24に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
【0014】
〔12〕 配列番号21に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するA.eutrophus近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔13〕配列番号23に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するAzoarcus toluvorans近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔14〕配列番号25に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone nirSAK4近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔15〕配列番号26に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone nirSAK2近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔16〕 配列番号27に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone ANIS−76近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
【0015】
〔17〕配列番号28、29、30、36又は38に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone HNIS−6近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔18〕配列番号31に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するParacoccus pantotrophus近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
【0016】
〔19〕配列番号32に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera linaloolentis近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔20〕配列番号34に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera aromatica strain AR1近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔21〕配列番号35に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera terpenica strain 58Eu近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
〔22〕配列番号37に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するPseudomonas aeruginosa strain Mi11近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。
【0017】
〔23〕その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に上記〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載のDNA断片の塩基配列を含み、かつ、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在する微生物。
【0018】
〔24〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に上記〔9〕〜〔23〕のいずれかに記載のDNA断片の塩基配列を含み、かつ、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在する微生物。
【0019】
〔25〕その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号1又3に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone U13近縁細菌。
〔26〕その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号2に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M17近縁細菌。
〔27〕その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号4、6、7、9、10、12、13、14又は16に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するMesorhizobium sp. 4FB11近縁細菌。
【0020】
〔28〕その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号5に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するAlcaligenes sp. STC1近縁細菌。
【0021】
〔29〕その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号8に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するAlcaligenes xylosoxidans近縁細菌。
〔30〕その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号11に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M27近縁細菌。
〔31〕その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号15に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するPseudomonas mendocina近縁細菌。
〔32〕その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号17に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M58近縁細菌。
【0022】
〔33〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号18、33又は39に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するParacoccus denitrificans
Pd1222近縁細菌。
〔34〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号19に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera aromatica strain AR1近縁細菌。
【0023】
〔35〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号20、22又は24に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium近縁細菌。
〔36〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号21に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するA.eutrophus近縁細菌。
〔37〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号23に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するAzoarcus toluvorans近縁細菌。
【0024】
〔38〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号25に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone nirSAK4近縁細菌。
〔39〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号26に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone nirSAK2近縁細菌。
〔40〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号27に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone ANIS−76近縁細菌。
〔41〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号28、29、30、36又は38に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone HNIS−6近縁細菌。
【0025】
〔42〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号31に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するParacoccus pantotrophus近縁細菌。
〔43〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号32に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera linaloolentis近縁細菌。
〔44〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号34に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera aromatica strain AR1近縁細菌。
〔45〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号35に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera terpenica strain 58Eu近縁細菌。
〔46〕その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号37に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するPseudomonas aeruginosa strain Mi11近縁細菌。
【0026】
〔47〕上記〔23〕〜〔46〕のいずれかに記載の微生物又は細菌を含む、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理に用いる活性汚泥。
【0027】
〔48〕上記〔47〕に記載の活性汚泥を使用する窒素削減のための水処理方法。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、実施例において詳細に説明するが、高濃度のアンモニア態窒素とCOD成分をむ原水から、硝化脱窒による窒素除去をおこなうためのパイロットプラントの運転を行ない、このパイロットプラントから採取した活性汚泥に対して、微生物の解析を行った。
【0029】
図1に硝化脱窒による窒素除去パイロットプラントの概要を示す。窒素除去を担う活性汚泥中の脱窒細菌を、亜硝酸還元酵素であるNiR K及びNiR Sの遺伝子を検出することにより、そのDNAの塩基配列に基づき特定した。亜硝酸還元酵素の遺伝子nirK(以下、亜硝酸還元酵素NiR Kの遺伝子についてはnirKと表記する)の解析には、クローニングによるクローンライブラリー作成を用いて、活性汚泥に存在する窒素除去に関わる脱窒細菌が保有する、約550塩基にわたるnirK遺伝子の塩基配列を決定した。また、亜硝酸還元酵素の遺伝子nirS(以下、亜硝酸還元酵素NiR Sの遺伝子についてはnirSと表記する)の解析は、PCR−DGGEを用いて、活性汚泥に存在する窒素除去に関わる脱窒細菌が保有する、nirS遺伝子の塩基配列の部分配列を決定した。
【0030】
以下、実施例に用いた実験原理手順を説明する。
【0031】
活性汚泥試料の採取と保管
プラントから採取した汚泥を、汚泥:エタノール=9:1で混ぜてしばらく4℃で保存した。DNA抽出用のサンプリングは以下のように行った。
1.2mlチューブに汚泥を1ml取ったものを数個用意し、遠心分離にかけ上澄みを取り除く。
2.ペレットをTH(pH8.0)バッファーで懸濁し、遠心分離で上澄みを取り除く。
3.−20℃で保存する。
【0032】
DNA抽出
Fast DNA SPIN Kit for soil(BIO101)を使用した。
Fast DNA SPIN Kit for soil(BIO101)は、500mgまでの土壌や他の環境サンプルから30分以内で効率的にDNAを抽出できるKitである。ホモジナイズする装置が必要ではあるが、抽出作業時間が短い、フェノールやクロロホルムなどの有機溶媒が不要、また比較的抽出しにくいとされてきたグラム陽性細菌なども抽出可能、等の利点がある。
【0033】
Fast DNA SPIN Kit for soilの操作は大きく分けて2つのステップからなる。
1)細胞の破砕・DNAの可溶化・タンパク質の可溶化
サンプルを、ホモジナイズとタンパク質の可溶化が可能なバッファーに溶解させ、それをセラミックとシリカからなるビーズと混ぜることにより、細胞を破砕しDNAを可溶化する。この段階で、ほとんどRNAの混入のないDNAを得ることができる。
【0034】
2)DNAの精製と濃縮
可溶化したDNAのみをシリカ製のBinding Matrixに吸着させることで、混在する阻害物質を除去する。その後、Binding Matrixに吸着したDNAを溶出させて、精製DNAを得ることができる。
【0035】
以下、手順を説明する。
【0036】
1.サンプリングして保存しておいたペレットに、サンプルをホモジナイズし、タンパク質を可溶化することのできるSodium Phosphate BufferとMT Bufferを加え、ペレットを懸濁する。
2.ビーズの入ったLysing Matrix E tubeに1を移す。3.2をFast Prepに設置し、Speed5.0、30secで2回処理を行い、細胞を破砕し溶解させる。
【0037】
4.上澄みを新しいチューブに移し、PPSを加え、手で攪拌する。
5.遠心分離にかけタンパク質を沈殿させ、上澄みを新しいチューブに移すことでタンパク質を除去する。
6.5で移した上澄みと等量のBinding Matrixを加え、手で反転浸透した後数分静置してBinding MatrixにDNAを吸着沈殿させる。
【0038】
7.上澄みを除去した後、残った液でBinding Matrix DNAを懸濁し、それをSpin Filterに移す。
8.7を遠心分離にかけ、その後、SEWS−Mを加えてFilter上のBinding Matrix−DNAを洗浄濃縮する。
9.Filter上のBinding Matrix DNAにDESを加えて、遠心分離によりDNAを溶出させ、PCRグレードのDNAを回収する。DNAは−20℃で保存可能である。
【0039】
PCR
以下の実施においては、解析対象サンプル中に存在する微生物のうち、窒素除去に関わるものを追跡するため、脱窒反応で重要な亜硝酸還元を司る亜硝酸還元酵素である、NiR KとNiR Sの遺伝子をターゲットとしたPCRを行った。
【0040】
nirK遺伝子とnirS遺伝子をターゲットとしたPCR法について、実験の流れを説明する。
【0041】
1.DNA抽出後、吸光光度計を用いてDNAの濃度を測定する。
2.テンプレートとするDNAを50ng/μlに調製する。
3.以下の表1に示すようにPCR mixtureを調製する。
【0042】
【表1】

Figure 2004344138
【0043】
使用するprimerは以下の表2より選択する。
【0044】
【表2】
Figure 2004344138
【0045】
4.サーマルサイクラーT3 Thermocycler(Biometra)またはGeneAmp9600(PE Biosystems)で、目的に応じたプログラム条件でPCRを行う。
【0046】
5.アガロースゲル(アガロースを1×TAEに溶かし1質量%から2質量%としたもの)を用いて100Vで15分間電気泳動を行い、その後15分間のエチジウムブロマイド染色を行い、UVトランスイルミネーター(東洋紡)でPCR産物が得られたかどうか確認をする。
【0047】
クローニング
複合微生物系で、ある遺伝子を標的としたPCRを行いそのPCR産物をテンプレートとしてクローニングを行うと、系の中に存在する様々な微生物がある確率で単離した状態で得られ、さらにクローンライブラリーを作成することで、存在微生物の全体像を知ることができる。硝化脱窒型の窒素除去を行う水処理プロセスの活性汚泥中の微生物について、nirK遺伝子ののprimerで得たPCR産物からクローンライブラリーを作成した。
【0048】
クローニングは、大きく分けて次の2段階の反応からなる。
ライゲーション
ライゲーションとは、プラスミドベクターにインサート(特定の遺伝子産物(PCR産物))を組み込む操作である。クローニングに用いられるプラスミドベクターは、インサートを組み込む必要があるため、制限酵素で切断されるクローニングサイトをもつ必要がある。また、最終的にプラスミドを大腸菌に感染させて、大腸菌を増やすことでプラスミドに組み込まれたPCR産物を増やすことをするので、プラスミドベクターは大腸菌に認識される複製開始点を持ち、さらにプラスミドを持つ大腸菌を選択的に増殖させるために薬剤耐性遺伝子を持つ必要がある。プラスミドベクターの調製は自分でも行うことはできるが、上記のように調製済みのベクターが市販されている。
【0049】
ライゲーションの際には、PCR産物の末端の修飾方法やベクター/インサート比に注意が必要である。末端の修飾方法にはいくつかあるが、比較的よく行われているのは、PCRでのDNA合成の際に付加されるデオキシアデノシン(dA)を利用したTAクローニングという方法である。また、ベクター/インサート比については、効率よくライゲーションが行われるように通常は1/1から1/10程度にする必要がある。
【0050】
トランスフォーメーション(形質転換)
トランスフォーメーションとは、ライゲーションを行ったプラスミドを、DNAの取り込む能力のある大腸菌のコンピテント細胞に感染させる操作である。トランスフォーメーションした細胞を薬剤の含んだプレート上に播くことにより、薬剤耐性を持つ大腸菌、すなわちプラスミドを含む大腸菌が選択的に増殖してコロニーを形成する。一つのコロニーは一種類のみのインサートを含む大腸菌から成るので、複合微生物系において微生物ごとに遺伝子を分けることができる。
【0051】
1)クローニングの方法の検討
インサートの末端修飾には幾つかの方法があり、それに伴いライゲーションの方法もいくつかあるが、本実験では、操作が比較的簡単で、形質転換体が70%程度の確率で得られるといわれるTAクローニング法の変法を採用した。TAクローニング法は、PCRでのDNA合成の際に付加されるデオキシアデノシン(dA)を利用した方法であり、鋳型DNAの配列によってはPCR産物にdAが付加しない平滑状のものが混ざった状態なので、PCRの鋳型DNA等の条件によりクローニング効率が変わることに注意を要する。
【0052】
TAクローニング法として市販されているものの中で、具体的にはQIAGEN PCR Cloning System(UAクローニング)のKitを使用した。これは、TAクローニング法の変法で、Tの代わりにUの付いたベクターを用いたものである。Tは非相補的な塩基(G,C,T)とハイブリダイズしやすく、Tが付加されたベクターはベクター同士のアニーリング等の結果をもたらす可能性が有るが、Uは非特異的なベースペアを形成しにくい為、クローニング効率が高いと言われている(QIAGENプロダクトガイド)。本実験においても、TAクローニングとUAクローニングの比較を行った。TAクローニングはインサート率(出現コロニー当たりのインサートが入ったコロニーの割合)が半分程度であったが、UAクローニングはインサート率が9割程度と高く、UAクローニング法の方がクローニング効率がよいことが明らかとなった。
【0053】
2)適切なベクター/インサート比の検討
ベクター/インサート比については、通常1/1から1/10程度にする。これは、インサートが少ないとインサート率が低くなり、逆にインサートが多すぎると複数のインサートが一つのベクターに入ってしまうという可能性も出てくるためである。本実験では、QIAGEN PCR Cloning SystemのKitで推奨されている1/5と1/10の両方について実験を行った。その結果、1/5と1/10の両者で1/10の方がコロニー数が1、2割程度多かったものの、顕著な差ではなかったため、1/5や1/10程度の比であればどちらでもよいという結論に達した。
【0054】
3)インサートの確認方法の検討
インサートの確認には、コロニーを液体培養で増やし、ミニプレップでプラスミドの抽出・精製を行った後にPCRまたは制限酵素処理を行い、アガロースゲル電気泳動をする方法を使用した。
【0055】
以下、手順を説明する。
【0056】
1)PCR産物(インサート)の精製
1.クローニングしたい目的のPCR断片を含むPCR産物を1サンプルにつき数本用意する。
2.それらを集め、Microcon(Millipore)を用いて過剰なプライマーやdNTPを除去して精製を行う。
3.精製したサンプルのDNA濃度を測定する。
【0057】
2)クローニング操作
クローニングの基本的操作は、QIAGEN PCR Cloning Systemのプロトコルに準じた。
1.Ligation mixtureを作成する。(ライゲーション反応液内のベクター/インサート比については、各サンプルにつき1/5と1/10の両方を調製する。)
2.GeneAmp9600(PE Biosystems)で、16℃で30分間インキュベーションし、ライゲーション反応を行う。
3.トランスフォーメーションの操作をプロトコル通りに行う。
4.トランスフォーメーション液を寒天プレートに播く。
5.でき上がったプレートを37℃で17時間程度(一晩)インキュベートする。
【0058】
3)プラスミド抽出
1.コロニーの生えたプレートを1時間程度4℃でコールドインキュベーションする。
2.プラスミドが入っているホワイトコロニーのみを楊枝でピックアップし、液体培地に入った15mlチューブに楊枝ごと入れる。
3.2を振とうしながら8〜10時間培養する。
【0059】
4.QIAprep Spin Miniprep Kit(QIAGEN)を用いて付属のプロトコルに従いプラスミド抽出を行う。(このKitでは、大腸菌からプラスミドを溶出させ、精製、濃縮を行っていることになり、フェノール/クロロホルム抽出やエタノール沈殿等の操作を改めて行う必要はない。)
【0060】
4)M13 PCR
得られたプラスミド抽出液をテンプレートとし、インサートよりも外側に位置している以下の表3に示すM13プライマーを用いてPCRを行う。PCR条件はインサートの長さにより変える必要がある。
【0061】
【表3】
Figure 2004344138
【0062】
DGGE
DGGEはdenaturing gradient gel electrophoresis(変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法)の略であり、元来染色体DNAの点変異検出に用いられた技術である。DGGE法は、PCRと組み合わせることで、微量のサンプルから環境中に存在する微生物の遺伝子を培養過程を経ずに検出することができるということで、微生物生態分野において急速に普及した。DGGE法は、培養できない微生物の遺伝子でも検出できるという点ではクローニングと似ているが、バンドとして可視化出来るため、環境中にどれくらいの種類の微生物が存在するのかを容易に判断することができるという利点をもっている。
【0063】
DGGEは、DNA変性剤(尿素とホルムアルデヒド)の濃度勾配をつけたポリアクリルアミドゲル中でDNA電気泳動を行うことにより、長さのそろった複数種の2本鎖DNA(例えば、PCR産物)を、塩基配列の違いにより分離できる方法である。
【0064】
GCクランプ(配列:CGCCCGCCGCGCCCCGCGCCCGTCCCGCCGCCCCCGCCCG)付きのプライマーセットを用いて、PCRで増幅した2本鎖DNAを変性剤の濃度勾配をつけたポリアクリルアミドゲルで電気泳動すると、DNA変性剤の濃度上昇とともに2本鎖DNA間の水素結合が切断され、二重らせん構造から1本鎖DNAに変性する。しかし、GCクランプ部分は結合力が強いため、DNAは3方向に伸びた形になる。このように変性したDNAは、ゲルを移動する速度が著しく小さくなるため、ある場所に集まり、バンドを形成する。配列の異なる複数の2本鎖(異なる微生物)のDNAはA、T、G、C間の水素結合の数及び配列の違いにより、異なるDNA変性剤濃度で解離するため、異なる位置にバンドが形成され、その結果、微生物を種類ごとに分離することができる。このようにして、サンプルごとにバンドプロファイルが得られ、そのパターンにより群集を評価することができるということになる。
【0065】
以下、手順を説明する。
1)ポリアクリルアミドゲルの作成
1.変性剤について低濃度ゲル溶液、高濃度ゲル溶液、さらに0質量%のゲル溶液を調製する。ポリアクリルアミド濃度は8質量%とする。ゲルの組成を以下の表4に記す。
【0066】
【表4】
Figure 2004344138
【0067】
2.1をそれぞれ脱気したものについて、低濃度・高濃度ゲル溶液を14mlずつ用意する。
3.用意した高濃度ゲルにDyeを加え、低濃度高濃度のそれぞれに架橋剤である0.5質量%APSと0.05質量%TEMEDを加える。
4.変性剤の濃度勾配をつけられる装置を用いてゲルキャスティングを行う。
5.12時間放置することで重合を促進させる。
【0068】
2)電気泳動
DGGEの泳動装置には、D code system(Bio Rad)を使用した。
1.サンプルを用意する。
2.サンプル20μlと6×Dye4μlを混ぜ、調製する。
3.1×TAE7Lを60℃まで加温したチャンバーにゲルをセットし、サンプルをアプライする。
4.130Vで5〜6時間、電気泳動を行う。
【0069】
3)画像取得と解析
画像取得とその解析はFluoroImager595(MolecularDynamics)Scanner ControlとImage Q want、FragmeNTを使用し行った。
【0070】
1.泳動し終わったゲルを1万倍に希釈したVistra Greenで15分間染色する。
2.余分な染色液を取り除き、蛍光イメージアナライザーFluoroImager595(Molecular Dynamics)のScanner Controlを用いて、画像解析ソフトImage Q wantで画像を取り込む。
【0071】
3.塩基配列決定の為、バンドを切り出す必要のある場合はバンドを切り出す。
4.バンド強度をもとめる等の解析をする場合は、画像解析ソフトFragmeNTを利用して付属のマニュアルに従い解析を行う。
【0072】
シーケンシング
シーケンシングの一例として、SQ−5500(日立製作所)を用いた場合を例に、シーケンシングの方法を説明する。
【0073】
1)オートシーケンサーSQ−5500(日立製作所)によるシーケンシング
1.プロトコルに従いポリアクリルアミドゲルを作成する。
2.Vistra sequencing kit(Amasham Pharmashia)を用い、そのプロトコルに従ってシーケンシング反応のmixtureを調製する。
3.T3 Thermocycler(Biometra)またはGeneAmp9600(PE Biosystems)を用いて、シーケンシング反応を行う。シーケンシング反応のプログラムは、増幅部位の長さに関わらず、<95℃5min、〔95℃:30sec、60℃:30sec〕×25回、4℃>を使用する。
【0074】
4.HITACHI SQ−5500で1時間予備泳動したゲルに、3のサンプルをアプライする。
5.適当な時間、電気泳動を行う。
6.forward鎖とreverse鎖のassembleを行い、必要に応じて修正し塩基配列を決定する。
【0075】
【実施例】
実施例1:パイロットプラントの運転
高濃度のアンモニア態窒素とCOD成分として、フェノールと、チオ硫酸、チオシアンといった硫黄化合物を含む原水を調製し、この原水から硝化脱窒による窒素除去を行うパイロットプラントを運転した。水質データのモニタリングを行い、また定期的に複合微生物解析のため、活性汚泥の採取を行った。図1に、パイロットプラントの概要を、そして以下の表5に運転条件を示す:
【0076】
【表5】
Figure 2004344138
【0077】
パイロットプラントは、安水のCOD削減とアンモニア除去を行うため硝化液循環型の硝化脱窒活性汚泥法を採用した。原水の構成成分を以下の表6に示す:
【0078】
【表6】
Figure 2004344138
【0079】
原水は前段で、嫌気槽である脱窒槽を、後段で、好気槽である硝化槽を通り、硝化液は脱窒槽へ戻って循環処理される。処理水は、沈殿槽を経て放流される。硝化液の循環率は200%、汚泥返送率は100%である。汚泥の引き抜きを行い、SRTが約30日間となるように運転した。各水質の測定項目を以下の表7に示す:
【0080】
【表7】
Figure 2004344138
【0081】
微生物群集解析用の活性汚泥は硝化槽の2槽めから採取した。
【0082】
以下にパイロットプラントの運転状況を示す。
まず、窒素除去性能であるが、図2に原水と処理水の全窒素濃度及び窒素除去性能の目安となる原水と処理水の全窒素濃度の差の推移を示す。
【0083】
図2に示すように経時的に良好な窒素除去性能が得られるようになった。
また、窒素除去が少ない2002年8月21日の時点と、窒素除去が良好な2002年11月13日の時点における、脱窒槽でのフェノール、チオ硫酸、チオシアンの消費速度を計算した結果を、以下の表8に示す:
【0084】
【表8】
Figure 2004344138
【0085】
脱窒による窒素除去の高まりと対応して、フェノール、チオ硫酸、チオシアンが多く消費されることが明らかとなった。フェノール、チオ硫酸、チオシアンをCOD成分として消費する硝酸態窒素からの脱窒反応、及び、亜硝酸態窒素からの脱窒反応は、それぞれ以下のように表すことができると考えられる。
【0086】
まず、硝酸態窒素からの脱窒反応については、以下のように表せる。
フェノールを用いる硝酸態窒素からの脱窒反応は、 :
5COH + 28 NO− → 14N + 30CO + HO + 28OH−
のように表すことができ、フェノール1gあたり硝酸態窒素を0.83g脱窒できることが計算される。
【0087】
チオ硫酸を用いる硝酸態窒素からの脱窒反応は、
5S2− + 8NO− + HO → 4N + 10SO2− + 2H+
のように表すことができ、チオ硫酸1gあたり硝酸態窒素を0.2g脱窒できることが計算される。
【0088】
チオシアンを用いる硝酸態窒素からの脱窒反応は、
5SCN− + 3NO− + HO → 4N + 5SO2− + HO + 2H+
のように表すことができ、チオシアン1gあたり硝酸態窒素を0.14g脱窒できることが計算される。
【0089】
次に、亜硝酸態窒素からの脱窒反応については、以下のように表せる。
フェノールを用いる亜硝酸態窒素からの脱窒反応は、
3 COH + 28 NO− + 28 H+ → 14 N + 18 CO + 23 H
のように表すことができ、フェノール1gあたり亜硝酸態窒素を1.4g脱窒できることが計算される。
【0090】
チオ硫酸を用いる亜硝酸態窒素からの脱窒反応は、
3 S2− + 8 NO− + 2 H+ → 4 N + 6 SO2− + H
のように表すことができ、チオ硫酸1gあたり亜硝酸態窒素を0.33g脱窒できることが計算される。
【0091】
チオシアンを用いる亜硝酸態窒素からの脱窒反応は、
3 SCN− + 11 NO− + 8 H+ → 7 N + 3 SO2− + 3 CO + 4 H
のように表すことができ、チオシアン1gあたり亜硝酸態窒素を0.88g脱窒できることが計算される。
【0092】
したがって、本パイロットプラントの結果から、硝酸態窒素又は亜硝酸態窒素からの脱窒が、原水由来のフェノール、チオ硫酸、チオシアンを用いて可能であることが実証できた。上記の計算結果から、化学量論的に、亜硝酸態窒素とフェノール又はチオシアンを基質とする脱窒、あるいは硝酸態窒素とフェノールを基質とする脱窒反応が効率的に進んだことが考えられる。
【0093】
実施例2:クローニングによる亜硝酸還元酵素遺伝子nirKの塩基配列決定と、当該遺伝子を有する微生物の特定
クローニングでは、PCRで増幅することができさえすれば、サンプル中に存在する微生物全てが、ある確率でクローンとして得られることになる。そこで、窒素除去性能が良好な時点のパイロットプラントから活性汚泥を採取して、その中に存在する脱窒菌を亜硝酸還元酵素遺伝子nirKを有することを手掛かりに、特定することを試みた。まず、活性汚泥に存在する微生物に対して、亜硝酸還元酵素遺伝子nirKの約515bpの領域のクローニングを行い、その塩基配列を決定した。
【0094】
方法
クローニングの操作は、先に説明したプロトコルに従って行った。窒素除去性能が良好な時点のパイロットプラントから採取した活性汚泥について、DNA抽出液から亜硝酸還元酵素遺伝子nirKの約515bpの領域をPCR増幅した(PCR条件<95℃:10min、〔94℃:30sec、50℃:30sec、72℃:2min〕×25回、72℃:10min、4℃>)。PCR productsをTA Cloning kit (pT7blue T−Vector (Takara, Tokyo, Japan), DH5α competent high competent cell kit (TOYOBO, Tokyo, Japan))を使用してクローニングした。寒天プレート上に得られたコロニーのうち、白いコロニーのみ、滅菌した爪楊枝で採取し、予め用意したPCR mixture(100μl)に懸濁した。PCR mixtureの組成、PCR条件は、春日らの報告(春日ほか (2001)水環境学会誌, 24, 856−864)に従ったが、PCR primerにはベクターをターゲットとしたM13 primerを用い、同プライマーによりインサートを増幅した。なお得られたPCR productsに対しアガロース電気泳動を行い、増幅を確認した。PCR productsをMicrocon(Millipore Tokyo Japan)により精製し、primer dNTPを除去した。
【0095】
次に精製したPCR products(20ng)を表3に記載のM13 primer、ABI Big dye terminator kit version 3.1 (Applied Biosystems)を使って、シーケンシング反応を行った。反応条件はABI310 DNAシーケンサー(Applied Biosystems)のマニュアルに従った。シーケンシング反応で得られた産物中に含まれるdye terminatorを Centri−sep spin columns (Applied Biosystems)で除去した後、ABI310DNAシーケンサーでシーケンシングを行った。
【0096】
決定した塩基配列を用いて、相同性検索プログラムBLAST(http://spiral. genes.nig.ac.jp/homology/blast.shtml)を用いて既知種の中から相同性の高い塩基配列を検索し、相同性を調べ、微生物の特定を行った。
【0097】
結果・考察
亜硝酸還元酵素遺伝子nirKの塩基配列として、配列表の配列番号1〜17に記載の塩基配列を決定した。相同性解析の結果を表9に記す。
【0098】
【表9】
Figure 2004344138
【0099】
全てデータベース上に100%一致のものがなく、新規なnirK遺伝子の塩基配列を有する微生物であることを実証した。
【0100】
実施例3:PCR−DGGEによる亜硝酸還元酵素遺伝子nirSの塩基配列決定と、当該遺伝子を有する微生物の特定
PCR−DGGEは、環境サンプル等の培養できない微生物の遺伝子でも検出し、バンドとして可視化でき、さらにはバンドを切り出すことでそのバンドの塩基配列情報を得ることができるため、近年、複合微生物系である環境サンプルの解析などにおいて急速に普及してきた技術である。また、微生物の変化を系時的にバンドの変化として追うことができるという利点を有している。そこで、窒素除去性能が良好な時機のパイロットプラントから活性汚泥を採取して、その中に存在する脱窒菌を亜硝酸還元酵素遺伝子nirSを有することを手掛かりに、特定することを試みた。まず、活性汚泥に存在する微生物に対して、亜硝酸還元酵素遺伝子nirSの一部塩基配列を決定した。
【0101】
以下、手順を説明する。
窒素除去性能が良好な時機のパイロットプラントから採取した活性汚泥からDNAを抽出し、以下の表10に記載したGCクランプ付きプライマーセットを用いて亜硝酸還元酵素遺伝子nirSの一部領域を増幅して解析対象とした。
【0102】
【表10】
Figure 2004344138
【0103】
PCR条件は、<95℃:10min、〔94℃:30sec、53℃:30sec、72℃:30sec〕×35回、72℃:10min、4℃>であった。その後、DGGEのプロトコルに従い40質量%から60質量%の変性剤濃度勾配をつけたゲルを用いて、130Vで6時間電気泳動を行った。
【0104】
塩基配列解読によるDGGEバンドの近縁種決定
得られたバンドについて、それぞれどのような微生物なのかを確認し、パイロットプラント内に存在する微生物の全体像を把握するため、各バンドの近縁種の決定を試みた。
【0105】
方法
DGGEのゲルから主要なバンドを切り出し、滅菌milliQとともに凍結融解を3回繰り返すことで、ゲル片からDNAを回収し、それをテンプレートとしてPCR−DGGEを行うという精製の操作を繰り返し、DGGEのゲル上で一本のバンドにした。最増幅のPCR条件は、<95℃:10min、〔94℃:30sec、53℃:30sec、72℃:30sec〕×25回又は20回、72℃:10min、4℃>である。その後、精製したDNAをテンプレートとしてGCクランプ無しのプライマーで亜硝酸還元酵素遺伝子nirSの当該領域を再増幅(PCR条件:<95℃:10min、〔94℃:30sec、53℃:30sec、72℃:30sec〕×25回、72℃:10min、4℃>)し、シーケンシング反応のテンプレートとした。シーケンシング反応は先に説明したプロトコルに従い、またシーケンサーはHITACHI(SQ−5500)を用いた。塩基配列を決定した後、相同性検索プログラムBLAST(http://spiral.genes.nig.ac.jp/homology/blast.shtml)を用いて既知種の中から相同性の高い塩基配列を検索し、DGGE各バンドの近縁種を決定した。
【0106】
結果・考察
亜硝酸還元酵素遺伝子 nirSの一部塩基配列として、配列表の配列番号18から39に記載の塩基配列を決定した。相同性解析の結果を以下の表11に示す:
【0107】
【表11】
Figure 2004344138
【0108】
全てデータベース上に100%一致のものがなく、新規なnirK遺伝子の塩基配列を有する微生物であることを実証した。
【0109】
【発明の効果】
本発明は、窒素含有排水から窒素除去する作用を有する微生物を明らかにすると共に、DNAの塩基配列を用いて当該微生物を検出する方法を確立した。これにより、窒素除去方法及びその評価方法を提供することを可能にした。
【配列表】
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138

【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、硝化脱窒による窒素除去パイロットプラントの概略図である。
【図2】図2に原水と処理水の全窒素濃度及び窒素除去の性能の目安となる原水と処理水の全窒素濃度の差の推移を示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a microorganism present in activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen, a base sequence of a gene for nitrite reductases NiRK and NiRS, and nitrogen using activated sludge containing the microorganism. It relates to a water treatment method for reduction.
[0002]
[Prior art]
The nitrification denitrification method is widely used for the treatment of water containing nitrogen such as ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, and nitrite nitrogen such as urban sewage, agriculture, and livestock wastewater. However, nitrification denitrification has not been applied to the treatment of water containing a high concentration of nitrogen, such as wastewater (ammonified water) generated from a coke oven. At present, nitrification denitrification has recently begun to be attempted on wastewater containing high concentration of nitrogen such as low-temperature water (Patent Document 1: JP-A-2003-53383). Reference).
In addition, when removing nitrogen from wastewater containing high concentrations of nitrogen, it is not clear what kind of microorganisms are involved in nitrogen removal in the activated sludge used for nitrification and denitrification. There are no studies analyzing this.
[0003]
Nitrogen denitrification is widely used in nitrogen removal using microorganisms. Nitrification and denitrification is the action of microorganisms that oxidizes ammonia nitrogen in wastewater through nitrite nitrogen to nitrate nitrogen, then reduces it from nitrate nitrogen to nitrite nitrogen to nitrogen molecules, This is a method for removing nitrogen that is released into the atmosphere as a gas. The reaction of oxidizing ammonia nitrogen to nitrate nitrogen is called nitrification, and the reaction of reducing nitrate nitrogen to nitrogen molecules is called denitrification. That is, nitrification and denitrification are combined to form a nitrification denitrification method. In general, nitrification is a reaction that proceeds in an aerobic tank that supplies oxygen, and denitrification is a reaction that proceeds in an anaerobic tank that does not supply oxygen.
[0004]
Various attempts have been made to make nitrification denitrification efficient. The Barnard method is a nitrification denitrification method in which an anaerobic tank for denitrification is installed in the first stage, and an aerobic tank for nitrification is installed in the second stage, and the nitrification liquid generated in the second stage is circulated so as to return to the first stage. It is. In the denitrification reaction, it is necessary to simultaneously consume a COD component serving as a substrate. Since the COD component derived from raw water can be used directly for the denitrification reaction, the Barnard method is an extremely efficient nitrification denitrification method. If the nitrification reaction tank is installed at the preceding stage, the COD component derived from the raw water is easily oxidized and decomposed by the oxygen in the aerobic tank. For this reason, the COD component required for the denitrification reaction becomes insufficient.
[0005]
Nitrification denitrification is not a reaction that can be performed by a single microorganism, but is carried out by a complex microorganism system present in activated sludge. First, regarding nitrification, it is known that there are ammonia oxidizing bacteria that oxidize ammonia nitrogen to nitrite nitrogen and nitrite oxidizing bacteria that oxidize nitrite nitrogen to nitrate nitrogen. Nitrosomonas and the like are known as ammonia-oxidizing bacteria. As the nitrite-oxidizing bacteria, Nitrobacter and the like are known.
[0006]
Regarding the denitrification reaction, various types of denitrifying bacteria that reduce nitrate nitrogen or nitrite nitrogen to nitrogen molecules are known. In the denitrification reaction, which is a nitrogen removal reaction, participation of various enzymes possessed by living organisms is known. Nitrate (salt) reductase NaR (nitrate reduce) to reduce nitrate nitrogen to nitrite nitrogen, nitrite (salt) reduced oxygen NiR (nitrite reducease) to reduce nitrite nitrogen to nitric oxide, nitric oxide NOR (Nitric Oxide Reduced) that reduces nitrogen to nitrous oxide, and oxygen N that reduces nitrous oxide to nitrogen molecules2OR (Nitrous Oxide Reduced). Under the catalytic action of these enzymes, nitrate nitrogen or nitrite nitrogen in the wastewater can be finally converted into harmless nitrogen gas and released into the atmosphere.
Of these, the reaction controlled by the nitrite reductase NiR may be rate-limiting in the denitrification reaction, and is a very important reaction in the denitrification reaction.
[0007]
Generally, in analyzing microbial communities, the culturability of microorganisms in activated sludge is low. Therefore, the microbial community structure in the activated sludge that controls nitrogen removal cannot be grasped by microbial analysis by culture.
[0008]
In particular, a microorganism having nitrite reductase involved in nitrogen removal has not yet been identified.
[Patent Document 1]
JP 2003-53383 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
From the above background, from the wastewater containing high concentration of nitrogen, grasp the microbial community of activated sludge that can be used for water treatment to remove nitrogen, and discover useful microorganisms involved in nitrogen removal, There is a need to provide a new water treatment method for efficiently removing nitrogen from wastewater containing high concentrations of nitrogen using microorganisms.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In analyzing microbial communities, the cultureability of microorganisms in activated sludge is generally low. Therefore, it is difficult to understand the microbial community structure in activated sludge that controls nitrogen removal by microbial analysis by culture. Therefore, the present inventor, by removing nitrogen by nitrification denitrification using activated sludge from wastewater containing a high concentration of nitrogen, the microorganisms present in the sludge and performing nitrogen removal, the functional enzymes involved in nitrogen removal, We focused on genes and tried to clarify them. That is, we focused on nitrite reductase (NiR), which controls the reaction of converting nitrite nitrogen into nitric oxide, which is an important reaction in the nitrogen removal reaction. It is known that there are two types of nitrite reductases, called NiRK and NiRS. The present inventors identified microorganisms involved in nitrogen removal by detecting the genes for nitrite reductases NiRK and NiRS. In addition, by elucidating the partial nucleotide sequence of this gene, we succeeded in specifying microorganisms involved in nitrogen removal based on the nucleotide sequence. The inventors succeeded in establishing a nitrogen removal method using activated sludge containing these microorganisms, and completed the present invention.
[0011]
That is,
According to the present invention, the following [1] to [48] are provided:
[1] Nitrite reductase (NiRK) of bacteria related to Uncultured bacterium clone U13 present in activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction and having the sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 DNA fragment of the gene.
[2] The nitrite reductase (NiRK) gene of Unrelated Bacterium clone M17 related bacteria present in the activated sludge of the water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction and having the sequence shown in SEQ ID NO: 2 DNA fragment.
[3] Mesorhizobium having the sequence shown in SEQ ID NOs: 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 14, or 16, which is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, which is used for nitrogen reduction. sp. DNA fragment of the nitrite reductase (NiRK) gene of 4FB11 related bacteria.
[0012]
[4] Alcaligenes sp. Having the sequence shown in SEQ ID NO: 5, which is present in the activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for reducing nitrogen. DNA fragment of the nitrite reductase (NiRK) gene of a bacterium closely related to STC1.
[5] a DNA fragment of the nitrite reductase (NiRK) gene of a bacterium related to Alcaligenes xylosoxidans present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 8 .
[6] The nitrite reductase (NiRK) gene of Unrelated Bacterium clone M27-related bacteria present in the activated sludge of the water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction and having the sequence shown in SEQ ID NO: 11 DNA fragment.
[7] a DNA fragment of the nitrite reductase (NiRK) gene of a Pseudomonas mendocina-related bacterium having the sequence shown in SEQ ID NO: 15 and present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for reducing nitrogen .
[0013]
[8] The nitrite reductase (NiRK) gene of Unrelated Bacterium clone M58-related bacteria present in the activated sludge of the water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 17 DNA fragment.
[9] Nitrite reductase (NiR S) of bacteria closely related to Paracoccus denitrificans Pd1222, which has the sequence shown in SEQ ID NO: 18, 33 or 39 and is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction. A) DNA fragment of the gene.
[10] A nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium closely related to Thauera aromatica strain AR1 which has the sequence shown in SEQ ID NO: 19 and is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction. DNA fragment.
[11] Nitrite reductase (NiRS) of a bacterium closely related to Unculturized bacterium which has the sequence shown in SEQ ID NO: 20, 22, or 24 and is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction. DNA fragment of the gene.
[0014]
[12] A.1 present in activated sludge of a water treatment plant having the sequence shown in SEQ ID NO. A DNA fragment of the nitrite reductase (NiRS) gene of eutrophus-related bacteria.
[13] A DNA fragment of the nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium related to Azoarcus toluvorans present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 23 .
[14] The nitrite reductase (NiRS) gene of bacteria related to Unculturized bacterium clone nir SAK4, which is present in the activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction and having the sequence shown in SEQ ID NO: 25 DNA fragment.
[15] The nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium closely related to Unculturized bacterium clone neirSAK2, which has the sequence shown in SEQ ID NO: 26 and is present in the activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction. DNA fragment.
[16] Nitrite reductase (NiRS) of bacteria related to Unculturized bacterium clone ANIS-76 present in activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction having the sequence shown in SEQ ID NO: 27 DNA fragment of the gene.
[0015]
[17] A bacterium related to Unculturized bacterium clone HNIS-6 having the sequence shown in SEQ ID NO: 28, 29, 30, 36 or 38 and present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction. DNA fragment of nitrite reductase (NiRS) gene.
[18] a DNA fragment of the nitrite reductase (NiRS) gene of a paracoccus pantotrophus-related bacterium having the sequence shown in SEQ ID NO: 31 and present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for reducing nitrogen .
[0016]
[19] A DNA fragment of the nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium related to Thauera linalolentis present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction and having the sequence shown in SEQ ID NO: 32 .
[20] The nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium closely related to Thauera aromatica strain AR1 which has the sequence shown in SEQ ID NO: 34 and is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction. DNA fragment.
[21] The nitrite reductase (NiRS) gene of a related bacterium of Thauera terpenica strain 58Eu present in the activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 35 DNA fragment.
[22] The nitrite reductase (NiRS) gene of Pseudomonas aeruginosa strain Mi11 related bacteria present in the activated sludge of the water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction and having the sequence shown in SEQ ID NO: 37 DNA fragment.
[0017]
[23] Water treatment by the activated sludge method used in the nitrite reductase (NiRK) gene, which contains the base sequence of the DNA fragment according to any one of [1] to [8] above and is used for nitrogen reduction Microorganisms present in activated sludge of the plant.
[0018]
[24] Water treatment by the activated sludge method used for reducing nitrogen, wherein the nitrite reductase (NiRS) gene contains the nucleotide sequence of the DNA fragment according to any of the above [9] to [23]. Microorganisms present in activated sludge of the plant.
[0019]
[25] Activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrifying liquid circulating type nitrifying denitrification activated sludge method, wherein the nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 Unculturized bacterium clone U13 closely related bacteria present in it.
[26] The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Existing Unculturated bacterium clone M17 related bacteria.
[27] The nitrite reductase (NiRK) gene contains the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 14 or 16 and has a nitrifying solution-circulating nitrification denitrification activity Mesorhizobium sp. Present in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a sludge method. 4FB11 related bacteria.
[0020]
[28] The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 5, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Existing Alcaligenes sp. STC1 related bacteria.
[0021]
[29] The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 8 and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Alcaligenes xylosoxidans related bacteria present.
[30] The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 11 and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Uncultured bacterium clone M27 related bacteria present.
[31] The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 15 and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by the nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Pseudomonas mendocina related bacteria present.
[32] The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 17 and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Unculturated bacterium clone M58 related bacteria present.
[0022]
[33] A water treatment plant for reducing nitrogen by using the nitrifying liquid circulating type nitrification denitrification activated sludge method, wherein the nitrite reductase (NiRS) gene contains the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18, 33 or 39. Paracoccus denitrificans present in activated sludge
Closely related bacteria of Pd1222.
[34] The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 19, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Thauera aromatica strain AR1 related bacteria present.
[0023]
[35] A water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method, wherein the nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 20, 22, or 24. Uncultured bacterium-related bacteria present in activated sludge.
[36] The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 21 and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Existing A. eutrophus-related bacteria.
[37] The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 23, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Azoarcus toluvorans closely related bacteria present.
[0024]
[38] The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 25, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Unculturated bacterium clone neirSAK4 related bacteria present.
[39] The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 26, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Existing Unculturated bacterium clone neir SAK2 related bacteria.
[40] In the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulating type nitrification denitrification activated sludge method, which contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 27 in its nitrite reductase (NiRS) gene. Unculturated bacterium clone ANIs-76 related bacteria present.
[41] The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 28, 29, 30, 36 or 38, and is used for reducing nitrogen by the nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Unculturated bacterium clone HNIS-6 related bacteria present in the activated sludge of the water treatment plant.
[0025]
[42] In the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method, which contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 31 in its nitrite reductase (NiRS) gene. Paracoccus pantotrophus related bacteria present.
[43] In the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulating-type nitrification denitrification activated sludge method, which contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 32 in its nitrite reductase (NiRS) gene. A related bacterium of Thauera linalolentis present.
[44] The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 34, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Thauera aromatica strain AR1 related bacteria present.
[45] The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 35, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Thauera terpenica strain 58Eu related bacteria present.
[46] The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 37, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Pseudomonas aeruginosa strain Mi11 related bacteria present.
[0026]
[47] An activated sludge for use in water treatment for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method, comprising the microorganism or bacterium according to any of [23] to [46].
[0027]
[48] A water treatment method for reducing nitrogen using the activated sludge according to [47].
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, as will be described in detail in Examples, a pilot plant for performing nitrogen removal by nitrification and denitrification from raw water containing a high concentration of ammonia nitrogen and COD components is operated, and activated sludge collected from this pilot plant is operated. The microorganisms were analyzed.
[0029]
FIG. 1 shows an outline of a nitrogen removal pilot plant by nitrification and denitrification. Denitrifying bacteria in activated sludge responsible for nitrogen removal were identified based on the nucleotide sequence of the DNA by detecting the genes of nitrite reductases NiRK and NiRS. In the analysis of the nitrite reductase gene nirK (hereinafter, the gene for nitrite reductase NiRK is referred to as nirK), the cloning of a clone library by cloning is used to analyze the removal of nitrogen present in activated sludge. The nucleotide sequence of the nirK gene spanning about 550 bases carried by the nitrifying bacteria was determined. Analysis of the nitrite reductase gene nirS (hereinafter, the nitrite reductase NiRS gene is referred to as nirS) is performed by using PCR-DGGE to denitrify bacteria involved in removing nitrogen present in activated sludge. The partial sequence of the base sequence of the nirS gene, which is owned by NirS, was determined.
[0030]
Hereinafter, the experimental principle procedure used in the examples will be described.
[0031]
Collection and storage of activated sludge samples
The sludge collected from the plant was mixed with sludge: ethanol = 9: 1 and stored at 4 ° C. for a while. Sampling for DNA extraction was performed as follows.
Prepare several 1 ml sludges in a 1.2 ml tube and centrifuge to remove the supernatant.
2. The pellet is suspended in a TH (pH 8.0) buffer, and the supernatant is removed by centrifugation.
3. Store at -20 ° C.
[0032]
DNA extraction
Fast DNA SPIN Kit for soil (BIO101) was used.
Fast DNA SPIN Kit for soil (BIO101) is a kit that can efficiently extract DNA from soil or other environmental samples of up to 500 mg within 30 minutes. Although a homogenizing device is required, there are advantages such as a short extraction work time, no need for an organic solvent such as phenol and chloroform, and the ability to extract gram-positive bacteria which have been relatively difficult to extract.
[0033]
The operation of the Fast DNA SPIN Kit for soil is roughly divided into two steps.
1) Cell disruption, DNA solubilization, protein solubilization
The sample is dissolved in a buffer capable of homogenizing and solubilizing the protein, and mixed with beads made of ceramic and silica to disrupt cells and solubilize DNA. At this stage, DNA with almost no RNA contamination can be obtained.
[0034]
2) Purification and concentration of DNA
The mixed inhibitor is removed by adsorbing only the solubilized DNA to a silica binding matrix. Thereafter, the DNA adsorbed on the binding matrix is eluted to obtain a purified DNA.
[0035]
Hereinafter, the procedure will be described.
[0036]
1. The sample is homogenized to the sampled and stored pellet, and Sodium Phosphate Buffer and MT Buffer that can solubilize the protein are added, and the pellet is suspended.
2. Transfer 1 to Lysing Matrix E tube with beads. 3.2 is placed on Fast Prep, and treated twice at Speed 5.0, 30 sec, to crush and lyse the cells.
[0037]
4. Transfer the supernatant to a new tube, add PPS and stir by hand.
5. Protein is removed by centrifugation to precipitate the protein and transferring the supernatant to a new tube.
An equivalent amount of binding matrix to the supernatant transferred in 6.5 is added, and the mixture is reverse-infiltrated by hand and allowed to stand still for several minutes to adsorb and precipitate DNA on the binding matrix.
[0038]
7. After removing the supernatant, the Binding Matrix DNA is suspended in the remaining liquid, and the suspension is transferred to a Spin Filter.
8.7 is centrifuged, after which SEWS-M is added to wash and concentrate the Binding Matrix-DNA on the Filter.
9. DES is added to the binding matrix DNA on the filter, and the DNA is eluted by centrifugation to collect PCR-grade DNA. DNA can be stored at -20 ° C.
[0039]
PCR
In the following implementation, NiRK and NiRS which are nitrite reductases responsible for nitrite reduction important in the denitrification reaction were traced in order to trace those involved in nitrogen removal among the microorganisms present in the sample to be analyzed. PCR was performed targeting the gene of
[0040]
An experimental flow of the PCR method targeting the nirK gene and the nirS gene will be described.
[0041]
1. After DNA extraction, the DNA concentration is measured using an absorptiometer.
2. Prepare DNA as template at 50 ng / μl.
3. Prepare a PCR mixture as shown in Table 1 below.
[0042]
[Table 1]
Figure 2004344138
[0043]
The primer to be used is selected from Table 2 below.
[0044]
[Table 2]
Figure 2004344138
[0045]
4. PCR is performed using a thermal cycler T3 Thermocycler (Biometra) or GeneAmp9600 (PE Biosystems) under program conditions according to the purpose.
[0046]
5. Electrophoresis was performed at 100 V for 15 minutes using an agarose gel (agarose was dissolved in 1 × TAE to change from 1% to 2% by mass), followed by ethidium bromide staining for 15 minutes, and a UV transilluminator (Toyobo) Confirm whether the PCR product was obtained by.
[0047]
Cloning
In a complex microbial system, when PCR is performed targeting a gene and cloning is performed using the PCR product as a template, various microorganisms present in the system can be obtained with a certain probability of being isolated. By creating the above, the whole picture of the existing microorganisms can be known. Regarding microorganisms in activated sludge of a water treatment process in which nitrification and denitrification-type nitrogen removal was performed, a clone library was prepared from PCR products obtained with a primer of the nirK gene.
[0048]
Cloning is roughly divided into the following two steps.
Ligation
Ligation is an operation of incorporating an insert (specific gene product (PCR product)) into a plasmid vector. Since a plasmid vector used for cloning needs to incorporate an insert, it must have a cloning site that can be cleaved with a restriction enzyme. In addition, since the plasmid is finally transmitted to Escherichia coli and the number of PCR products incorporated in the plasmid is increased by increasing Escherichia coli, the plasmid vector has a replication origin recognized by Escherichia coli and further has a plasmid. In order to selectively grow E. coli, it is necessary to have a drug resistance gene. Although plasmid vectors can be prepared by oneself, vectors prepared as described above are commercially available.
[0049]
At the time of ligation, it is necessary to pay attention to the method of modifying the end of the PCR product and the vector / insert ratio. Although there are several terminal modification methods, a relatively common one is TA cloning utilizing deoxyadenosine (dA) added during DNA synthesis by PCR. The vector / insert ratio usually needs to be about 1/1 to 1/10 so that ligation can be performed efficiently.
[0050]
Transformation
Transformation is an operation of infecting competent E. coli cells capable of taking up DNA with the ligated plasmid. By seeding the transformed cells on a plate containing a drug, Escherichia coli having drug resistance, that is, Escherichia coli containing a plasmid, selectively grows to form a colony. Since one colony is composed of Escherichia coli containing only one type of insert, genes can be separated for each microorganism in a complex microbial system.
[0051]
1) Examination of cloning method
There are several methods for terminal modification of the insert, and some ligation methods are also involved. In this experiment, however, the procedure is relatively simple, and a TA is said to be obtained with a probability of about 70% in transformants. A variant of the cloning method was employed. The TA cloning method is a method using deoxyadenosine (dA) added at the time of DNA synthesis by PCR, and depending on the sequence of the template DNA, a PCR product is mixed with a blunt-form DNA that does not add dA. It should be noted that the cloning efficiency varies depending on conditions such as PCR template DNA.
[0052]
Among the commercially available TA cloning methods, specifically, Kit of QIAGEN PCR Cloning System (UA cloning) was used. This is a modification of the TA cloning method using a vector with U instead of T. T is easy to hybridize with non-complementary bases (G, C, T), and a vector to which T is added may give a result such as annealing between vectors, whereas U is a non-specific base pair. It is said that the cloning efficiency is high, since it is difficult to form (QIAGEN product guide). In this experiment, TA cloning and UA cloning were also compared. In TA cloning, the insert ratio (the ratio of colonies containing the insert per appearing colony) was about half, but in UA cloning, the insert ratio was as high as about 90%, and the UA cloning method had better cloning efficiency. It became clear.
[0053]
2) Examination of appropriate vector / insert ratio
The vector / insert ratio is usually about 1/1 to 1/10. This is because if the number of inserts is small, the insert rate is low, and if the number of inserts is too large, there is a possibility that a plurality of inserts may be included in one vector. In this experiment, the experiment was performed for both 1/5 and 1/10 recommended in the kit of QIAGEN PCR Cloning System. As a result, although the number of colonies was larger by about 10% in both 1/5 and 1/10, it was not a remarkable difference, so that the ratio was about 1/5 or 1/10. We came to the conclusion that either would be fine.
[0054]
3) Examination of insert confirmation method
To confirm the insert, a method was used in which colonies were expanded by liquid culture, plasmids were extracted and purified by miniprep, followed by PCR or restriction enzyme treatment, followed by agarose gel electrophoresis.
[0055]
Hereinafter, the procedure will be described.
[0056]
1) Purification of PCR product (insert)
1. Prepare several PCR products containing the target PCR fragment to be cloned per sample.
2. They are collected and purified using Microcon (Millipore) to remove excess primers and dNTPs.
3. Measure the DNA concentration of the purified sample.
[0057]
2) Cloning operation
The basic operation of cloning was in accordance with the protocol of QIAGEN PCR Cloning System.
1. Create a Ligation mixture. (For the vector / insert ratio in the ligation reaction solution, prepare both 1/5 and 1/10 for each sample.)
2. A ligation reaction is performed by incubating at 16 ° C. for 30 minutes with GeneAmp9600 (PE Biosystems).
3. Perform the transformation operation according to the protocol.
4. Seed the transformation solution on an agar plate.
5. Incubate the resulting plate at 37 ° C. for about 17 hours (overnight).
[0058]
3) Plasmid extraction
1. The plate with the colonies is cold-incubated at 4 ° C. for about 1 hour.
2. Only the white colony containing the plasmid is picked up with a toothpick and put into a 15 ml tube containing a liquid medium together with the toothpick.
3. Incubate for 8-10 hours with shaking.
[0059]
4. Plasmid extraction is carried out using QIAprep Spin Miniprep Kit (QIAGEN) according to the attached protocol. (In this Kit, the plasmid is eluted from Escherichia coli, purification and concentration are performed, and there is no need to perform another operation such as phenol / chloroform extraction or ethanol precipitation.)
[0060]
4) M13 PCR
Using the obtained plasmid extract as a template, PCR is performed using M13 primers shown in Table 3 below located outside the insert. PCR conditions need to be changed depending on the length of the insert.
[0061]
[Table 3]
Figure 2004344138
[0062]
DGGE
DGGE is an abbreviation of denaturing gradient gel electrophoresis (denaturing gradient gel electrophoresis), and is a technique originally used for detecting a point mutation of chromosomal DNA. The DGGE method has rapidly spread in the field of microbial ecology because it can detect a gene of a microorganism existing in the environment from a very small amount of sample without a culturing process by being combined with PCR. The DGGE method is similar to cloning in that it can detect the genes of microorganisms that cannot be cultured, but since it can be visualized as a band, the advantage is that it is easy to determine how many types of microorganisms are present in the environment. Have.
[0063]
DGGE performs a plurality of double-stranded DNAs (e.g., PCR products) of a uniform length by performing DNA electrophoresis in a polyacrylamide gel with a concentration gradient of a DNA denaturant (urea and formaldehyde). This is a method that can be separated by the difference in base sequence.
[0064]
Using a primer set with a GC clamp (sequence: CGCCCGCCGCGCCCCGCGCCCGTCCCGCCGCCCCCGCCCG), when the double-stranded DNA amplified by PCR is electrophoresed on a polyacrylamide gel with a gradient of denaturing agent, the double-stranded DNA is increased with the concentration of DNA denaturing agent. Hydrogen bonds between DNAs are broken, and the double helical structure is denatured to single-stranded DNA. However, since the GC clamp portion has a strong binding force, the DNA extends in three directions. The DNA denatured in this way is remarkably slow in moving through the gel, and thus gathers in a certain place to form a band. DNAs of a plurality of double-stranded DNAs having different sequences (different microorganisms) are dissociated at different DNA denaturing agent concentrations due to differences in the number of hydrogen bonds between A, T, G, and C and the sequence, so that bands are formed at different positions. As a result, microorganisms can be separated for each type. In this way, a band profile is obtained for each sample, and the pattern can be used to evaluate the crowd.
[0065]
Hereinafter, the procedure will be described.
1) Preparation of polyacrylamide gel
1. For the denaturing agent, a low concentration gel solution, a high concentration gel solution, and a 0% by mass gel solution are prepared. The polyacrylamide concentration is 8% by mass. The composition of the gel is shown in Table 4 below.
[0066]
[Table 4]
Figure 2004344138
[0067]
For each degassed of 2.1, prepare 14 ml of a low-concentration / high-concentration gel solution.
3. Dye is added to the prepared high-concentration gel, and 0.5% by mass APS and 0.05% by mass TEMED, which are crosslinking agents, are added to each of the low-concentration and high-concentration gels.
4. Gel casting is performed using a device capable of providing a concentration gradient of a denaturant.
5. Accelerate polymerization by leaving for 12 hours.
[0068]
2) Electrophoresis
D code system (Bio Rad) was used for the DGGE electrophoresis apparatus.
1. Prepare a sample.
2. Mix and prepare 20 μl of sample and 4 μl of 6 × Dye.
3. Set the gel in a chamber in which 7 L of 1 × TAE has been heated to 60 ° C., and apply the sample.
4. Perform electrophoresis at 130V for 5-6 hours.
[0069]
3) Image acquisition and analysis
Image acquisition and its analysis were performed using FluoroImager 595 (Molecular Dynamics) Scanner Control, Image Q Want, and FragmeNT.
[0070]
1. The gel after electrophoresis is stained for 15 minutes with Vistra Green diluted 10,000 times.
2. Excess staining solution is removed, and an image is captured using image analysis software Image Q wan using Scanner Control of a fluorescence image analyzer FluoroImager 595 (Molecular Dynamics).
[0071]
3. If it is necessary to cut out a band for base sequence determination, cut out the band.
4. When performing analysis such as obtaining band intensity, analysis is performed according to the attached manual using the image analysis software FragmeNT.
[0072]
Sequencing
As an example of the sequencing, a sequencing method will be described by using a case where SQ-5500 (Hitachi, Ltd.) is used as an example.
[0073]
1) Sequencing by Auto Sequencer SQ-5500 (Hitachi, Ltd.)
1. Prepare a polyacrylamide gel according to the protocol.
2. A mixture of sequencing reactions is prepared using the Vistra sequencing kit (Amasham Pharmacia) according to the protocol.
3. A sequencing reaction is performed using T3 Thermocycler (Biometer) or GeneAmp9600 (PE Biosystems). The sequencing reaction program uses <95 ° C for 5 min, [95 ° C: 30 sec, 60 ° C: 30 sec] x 25 times, 4 ° C> regardless of the length of the amplification site.
[0074]
4. The sample of No. 3 is applied to a gel preliminarily electrophoresed with HITACHI SQ-5500 for 1 hour.
5. Perform electrophoresis for an appropriate time.
6. Assemble the forward chain and the reverse chain, correct as necessary, and determine the base sequence.
[0075]
【Example】
Example 1: Operation of pilot plant
Raw water containing high-concentration ammonia nitrogen and sulfur compounds such as thiosulfuric acid and thiocyanate as COD components was prepared, and a pilot plant for removing nitrogen from the raw water by nitrification and denitrification was operated. Water quality data was monitored, and activated sludge was collected periodically for complex microbial analysis. FIG. 1 shows an overview of the pilot plant and Table 5 below shows the operating conditions:
[0076]
[Table 5]
Figure 2004344138
[0077]
The pilot plant adopted a nitrification liquid circulation-type nitrification denitrification activated sludge method to reduce COD and remove ammonia in low-temperature water. The components of the raw water are shown in Table 6 below:
[0078]
[Table 6]
Figure 2004344138
[0079]
Raw water passes through a denitrification tank, which is an anaerobic tank, in the first stage, and passes through a nitrification tank, which is an aerobic tank, in the latter stage, and the nitrification liquid is returned to the denitrification tank and circulated. Treated water is discharged through a sedimentation tank. The circulation rate of the nitrification liquid is 200%, and the sludge return rate is 100%. Sludge was extracted and the operation was performed so that the SRT was about 30 days. The measurement items for each water quality are shown in Table 7 below:
[0080]
[Table 7]
Figure 2004344138
[0081]
Activated sludge for microbial community analysis was collected from the second nitrification tank.
[0082]
The operation status of the pilot plant is shown below.
First, regarding the nitrogen removal performance, FIG. 2 shows the transition of the total nitrogen concentration of the raw water and the treated water and the transition of the total nitrogen concentration of the raw water and the treated water, which is a measure of the nitrogen removal performance.
[0083]
As shown in FIG. 2, good nitrogen removal performance was obtained over time.
Also, the results of calculating the consumption rates of phenol, thiosulfuric acid, and thiocyan in the denitrification tank at the time of August 21, 2002 where nitrogen removal is small and at the time of November 13, 2002 where nitrogen removal is good, Shown in Table 8 below:
[0084]
[Table 8]
Figure 2004344138
[0085]
It became clear that phenol, thiosulfuric acid, and thiocyanine were consumed in large quantities in response to the increase in nitrogen removal by denitrification. It is considered that the denitrification reaction from nitrate nitrogen, which consumes phenol, thiosulfuric acid, and thiocyanate as COD components, and the denitrification reaction from nitrite nitrogen, respectively, can be expressed as follows.
[0086]
First, the denitrification reaction from nitrate nitrogen can be expressed as follows.
The denitrification reaction from nitrate nitrogen using phenol is:
5C6H5OH + 28 NO3− → 14N2  + 30CO2  + H2O + 28OH-
It is calculated that 0.83 g of nitrate nitrogen can be denitrified per 1 g of phenol.
[0087]
The denitrification reaction from nitrate nitrogen using thiosulfuric acid is
5S2O32- + 8NO3− + H2O → 4N2  + 10SO42- + 2H +
It is calculated that 0.2 g of nitrate nitrogen can be denitrified per 1 g of thiosulfuric acid.
[0088]
The denitrification reaction from nitrate nitrogen using thiocyan
5SCN- + 3NO3− + H2O → 4N2  + 5SO42- + H2O + 2H +
It is calculated that 0.14 g of nitrate nitrogen can be denitrified per 1 g of thiocyan.
[0089]
Next, the denitrification reaction from nitrite nitrogen can be expressed as follows.
The denitrification reaction from nitrite nitrogen using phenol is
3 C6H5OH + 28 NO2− + 28H + → 14N2  +18 CO2  + 23H2O
It is calculated that 1.4 g of nitrite nitrogen can be denitrified per 1 g of phenol.
[0090]
The denitrification reaction from nitrite nitrogen using thiosulfuric acid
3 S2O32- + 8 NO2− + 2H + → 4N2  +6 SO42- + H2O
It is calculated that 0.33 g of nitrite nitrogen can be denitrified per 1 g of thiosulfuric acid.
[0091]
The denitrification reaction from nitrite nitrogen using thiocyan
3 SCN- + 11 NO2− + 8H + → 7N2  +3 SO42- + 3 CO2  + 4H2O
It is calculated that 0.88 g of nitrite nitrogen can be denitrified per 1 g of thiocyan.
[0092]
Therefore, the results of this pilot plant demonstrated that denitrification from nitrate nitrogen or nitrite nitrogen was possible using phenol, thiosulfate, and thiocyan from raw water. From the above calculation results, it is considered that stoichiometrically, denitrification using nitrite nitrogen and phenol or thiocyanate as a substrate or denitrification reaction using nitrate nitrogen and phenol as a substrate proceeded efficiently. .
[0093]
Example 2: Determination of base sequence of nitrite reductase gene nirK by cloning and identification of microorganisms having the gene
In cloning, all microorganisms present in a sample can be obtained as clones with a certain probability, as long as they can be amplified by PCR. Therefore, an attempt was made to collect activated sludge from a pilot plant at a time when the nitrogen removal performance was good, and to identify the denitrifying bacteria present therein based on having the nitrite reductase gene nirK. First, a 515 bp region of the nitrite reductase gene nirK was cloned from a microorganism present in activated sludge, and its nucleotide sequence was determined.
[0094]
Method
The cloning operation was performed according to the protocol described above. About the activated sludge collected from the pilot plant at the time when the nitrogen removal performance was good, a region of about 515 bp of the nitrite reductase gene nirK was PCR-amplified from the DNA extract (PCR conditions <95 ° C .: 10 min, [94 ° C .: 30 sec. 50 ° C .: 30 sec, 72 ° C .: 2 min] × 25 times, 72 ° C .: 10 min, 4 ° C.>). PCR products were cloned from TA Cloning kit (pT7blue T-Vector (Takara, Tokyo, Japan), DH5α competent high competent cell kit (TOYOBO, Tokyo). Of the colonies obtained on the agar plate, only white colonies were collected with a sterilized toothpick and suspended in a PCR mixture (100 μl) prepared in advance. The composition of the PCR mixture and the PCR conditions were in accordance with the report of Kasuga et al. (Kasuga et al. (2001) Journal of Japan Society on Water Environment, 24, 856-864), but the PCR primer used was an M13 primer targeting a vector. The insert was amplified by the primer. Agarose electrophoresis was performed on the obtained PCR products to confirm the amplification. PCR products were purified by Microcon (Millipore Tokyo Japan) to remove primer dNTPs.
[0095]
Next, the purified PCR products (20 ng) were subjected to a sequencing reaction using M13 primer and ABI Big dye terminator kit version 3.1 (Applied Biosystems) shown in Table 3. The reaction conditions followed the manual of ABI310 DNA sequencer (Applied Biosystems). The dye terminator contained in the product obtained by the sequencing reaction was removed with Centri-spin spin columns (Applied Biosystems), and then sequenced with an ABI310 DNA sequencer.
[0096]
Using the determined base sequence, a homologous search program BLAST (http://spiral.genes.nig.ac.jp/homology/blast.shtml) is used to search for a base sequence having high homology from known species. Then, the homology was examined and the microorganism was identified.
[0097]
Results and discussion
As the base sequence of the nitrite reductase gene nirK, the base sequences described in SEQ ID NOs: 1 to 17 in the sequence listing were determined. Table 9 shows the results of the homology analysis.
[0098]
[Table 9]
Figure 2004344138
[0099]
There was no 100% match on all databases, demonstrating that the microorganism had a novel nirK gene base sequence.
[0100]
Example 3: Determination of the nucleotide sequence of the nitrite reductase gene nirS by PCR-DGGE and identification of the microorganism having the gene
In recent years, PCR-DGGE is a complex microbial system because it can detect even a gene of a microorganism that cannot be cultured such as an environmental sample and visualize it as a band, and further, by cutting out the band, the base sequence information of the band can be obtained. This is a technology that has rapidly spread in the analysis of environmental samples. It also has the advantage that changes in microorganisms can be followed as changes in bands over time. Accordingly, an attempt was made to extract activated sludge from a pilot plant with good nitrogen removal performance and to identify the denitrifying bacteria present therein based on the fact that it has the nitrite reductase gene nirS. First, a partial nucleotide sequence of the nitrite reductase gene nirS was determined for microorganisms present in activated sludge.
[0101]
Hereinafter, the procedure will be described.
DNA was extracted from activated sludge collected from a pilot plant with good nitrogen removal performance, and a partial region of the nitrite reductase gene nirS was amplified using a primer set with a GC clamp described in Table 10 below. Analyzed.
[0102]
[Table 10]
Figure 2004344138
[0103]
The PCR conditions were <95 ° C .: 10 min, [94 ° C .: 30 sec, 53 ° C .: 30 sec, 72 ° C .: 30 sec] × 35 times, 72 ° C .: 10 min, 4 ° C.>. Thereafter, electrophoresis was performed at 130 V for 6 hours using a gel having a denaturant concentration gradient of 40% by mass to 60% by mass according to the protocol of DGGE.
[0104]
Determination of closely related species of the DGGE band by sequencing
In order to confirm the type of microorganisms in each of the obtained bands and determine the overall picture of the microorganisms present in the pilot plant, an attempt was made to determine the relative species of each band.
[0105]
Method
A major band was cut out from the DGGE gel, and the freeze-thaw was repeated three times with sterilized milliQ, thereby recovering DNA from the gel piece, and performing a PCR-DGGE using the DNA as a template to repeat a purification operation. To make one band. The maximum amplification PCR conditions are <95 ° C .: 10 min, [94 ° C .: 30 sec, 53 ° C .: 30 sec, 72 ° C .: 30 sec] × 25 or 20 times, 72 ° C .: 10 min, 4 ° C.>. Thereafter, the region of the nitrite reductase gene nirS was reamplified with primers without GC clamp using the purified DNA as a template (PCR conditions: <95 ° C: 10 min, [94 ° C: 30 sec, 53 ° C: 30 sec, 72 ° C: 30 sec] × 25 times, 72 ° C .: 10 min, 4 ° C.>) to obtain a template for the sequencing reaction. The sequencing reaction followed the protocol described above, and the sequencer used was HITACHI (SQ-5500). After determining the nucleotide sequence, a homologous search program BLAST (http://spiral.genes.nig.ac.jp/homology/blast.shtml) was used to search for a highly homologous nucleotide sequence from known species. , DGGE and related species of each band were determined.
[0106]
Results and discussion
As a partial nucleotide sequence of the nitrite reductase gene nirS, the nucleotide sequences of SEQ ID NOs: 18 to 39 in the sequence listing were determined. The results of the homology analysis are shown in Table 11 below:
[0107]
[Table 11]
Figure 2004344138
[0108]
There was no 100% match on all databases, demonstrating that the microorganism had a novel nirK gene base sequence.
[0109]
【The invention's effect】
The present invention clarified a microorganism having an action of removing nitrogen from a nitrogen-containing wastewater, and established a method for detecting the microorganism using a DNA base sequence. This has made it possible to provide a method for removing nitrogen and a method for evaluating the same.
[Sequence list]
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138
Figure 2004344138

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a pilot plant for nitrogen removal by nitrification and denitrification.
FIG. 2 shows changes in the total nitrogen concentration of the raw water and the treated water and the change in the total nitrogen concentration of the raw water and the treated water, which is a measure of the nitrogen removal performance.

Claims (48)

配列番号1又は3に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone U13近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。DNA of the nitrite reductase (NiRK) gene of Unrelated Bacterium clone U13 related bacteria present in activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3. fragment. 配列番号2に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M17近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRK) gene of a bacterium related to Uncultured bacterium clone M17 present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 2. 配列番号4、6、7、9、10、12、13、14又は16に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するMesorhizobium sp. 4FB11近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。Mesorhizobium sp. Having the sequence shown in SEQ ID NO: 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 14, or 16 present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction. DNA fragment of the nitrite reductase (NiRK) gene of 4FB11 related bacteria. 配列番号5に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するAlcaligenes sp. STC1近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。Alcaligenes sp. Having the sequence shown in SEQ ID NO: 5 and present in the activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction. DNA fragment of the nitrite reductase (NiRK) gene of a bacterium closely related to STC1. 配列番号8に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するAlcaligenes xylosoxidans近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRK) gene of a bacterium related to Alcaligenes xylosoxidans which is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction and having the sequence shown in SEQ ID NO: 8. 配列番号11に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M27近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRK) gene of a bacterium related to Unculturized bacterium Clone M27 present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 11. 配列番号15に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するPseudomonas mendocina近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRK) gene of a Pseudomonas mendocina-related bacterium present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 15. 配列番号17に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M58近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRK) gene of a bacterium related to Unculturized bacterium clone M58, which is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 17. 配列番号18、33又は39に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するParacoccus denitrificans Pd1222近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。The nitrite reductase (NiRS) gene of a paracoccus denitrificans Pd1222 closely related bacterium having the sequence shown in SEQ ID NO: 18, 33 or 39 and present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction. DNA fragment. 配列番号19に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera aromatica strain AR1近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium related to Thauera aromatica strain AR1 which is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 19. 配列番号20、22又は24に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。DNA of the nitrite reductase (NiRS) gene of bacteria related to Unculturized bacterium which is present in activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 20, 22 or 24 fragment. 配列番号21に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するA.eutrophus近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A. A present in activated sludge of a water treatment plant having the sequence shown in SEQ ID NO. A DNA fragment of the nitrite reductase (NiRS) gene of eutrophus-related bacteria. 配列番号23に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するAzoarcus toluvorans近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium related to Azoarcus toluvorans, which is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction and having the sequence shown in SEQ ID NO: 23. 配列番号25に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone nirSAK4近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium related to Unculturized bacterium clone neirSAK4, which is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 25. 配列番号26に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone nirSAK2近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium closely related to Unculturized bacterium clone nir SAK2, which is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 26. 配列番号27に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone ANIS−76近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。DNA of the nitrite reductase (NiRS) gene of bacteria related to Unculturized bacterium clone ANIS-76 present in the activated sludge of the water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 27 fragment. 配列番号28、29、30、36又は38に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone HNIS−6近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR
S)遺伝子のDNA断片。
Nitrite reduction of bacteria related to Unculturized bacterium clone HNIS-6 present in activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 28, 29, 30, 36 or 38. Enzyme (NiR
S) DNA fragment of the gene.
配列番号31に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するParacoccus pantotrophus近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium related to Paracoccus pantotrophus, which is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction and having the sequence shown in SEQ ID NO: 31. 配列番号32に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera linaloolentis近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium closely related to Thauera linalolentis present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 32. 配列番号34に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera aromatica strain AR1近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium closely related to Thauera aromatica strain AR1, which is present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 34. 配列番号35に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera terpenica strain 58Eu近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of a nitrite reductase (NiRS) gene of a bacterium closely related to Thauera terpenica strain 58Eu present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 35. 配列番号37に示す配列を有する、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在するPseudomonas aeruginosa strain Mi11近縁細菌の亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子のDNA断片。A DNA fragment of the nitrite reductase (NiRS) gene of Pseudomonas aeruginosa strain Mi11 related bacteria present in activated sludge of a water treatment plant by an activated sludge method used for nitrogen reduction, having the sequence shown in SEQ ID NO: 37. その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に請求項1〜8のいずれか1項に記載のDNA断片の塩基配列を含み、かつ、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在する微生物。9. Activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method, wherein the nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence of the DNA fragment according to any one of claims 1 to 8, and is used for reducing nitrogen. Microorganisms present in. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に請求項9〜22のいずれか1項に記載のDNA断片の塩基配列を含み、かつ、窒素削減のために用いる活性汚泥法による水処理プラントの活性汚泥中に存在する微生物。23. Activated sludge of a water treatment plant by the activated sludge method, wherein the nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence of the DNA fragment according to any one of claims 9 to 22, and is used for reducing nitrogen. Microorganisms present in. その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号1又は3に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone U13近縁細菌。The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or 3 and is present in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Uncultured bacterium clone U13 related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号2に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M17近縁細菌。The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 and is present in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. bacterium clone M17 Closely related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号4、6、7、9、10、12、13、14又は16に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するMesorhizobium sp. 4FB11近縁細菌。The nitrite reductase (NiRK) gene contains the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 14 or 16 and is obtained by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Mesorhizobium sp. Present in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction. 4FB11 related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号5に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するAlcaligenes sp. STC1近縁細菌。Alcaligenes containing the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 5 in its nitrite reductase (NiRK) gene, and present in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. sp. STC1 related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号8に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するAlcaligenes xylosoxidans近縁細菌。Alcaligenes containing the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 8 in its nitrite reductase (NiRK) gene, and present in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. xylosoxidans closely related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号11に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M27近縁細菌。The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 11 and is present in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Bacterium clone M27 related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号15に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するPseudomonas mendocina近縁細菌。The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 15, and Pseudomonas present in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR K)遺伝子に配列番号17に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone M58近縁細菌。The nitrite reductase (NiRK) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 17 and is present in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. bacterium clone M58 closely related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号18、33又は39に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するParacoccus denitrificans Pd1222近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 18, 33 or 39, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. A related bacterium of Paracoccus denitrificans Pd1222 present in Japan. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号19に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera aromatica strain AR1近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 19, and is present in activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. aromatica strain AR1 related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号20、22又は24に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 20, 22, or 24, and is contained in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. A related bacterium of Unculturized bacterium present in the country. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号21に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するA.eutrophus近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 21 and is present in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. . eutrophus-related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号23に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するAzoarcus toluvorans近縁細菌。Azoarcus, which contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 23 in its nitrite reductase (NiRS) gene and is present in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method toluvorans closely related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号25に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone nirSAK4近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 25, and is present in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Bacterium clone nir SAK4 related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号26に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone nirSAK2近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 26, and is present in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by the nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Bacterium clone neirSAK2 closely related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号27に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone ANIS−76近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 27, and is present in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by the nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Bacterium clone A closely related bacterium to ANIS-76. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号28、29、30、36又は38に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するUncultured bacterium clone HNIS−6近縁細菌。A water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method, wherein the nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 28, 29, 30, 36 or 38. Unculturated bacterium clone HNIS-6 closely related bacteria present in the activated sludge. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号31に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するParacoccus pantotrophus近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 31 and is present in the activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by the nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. Pantotrophus-related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号32に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera linaloolentis近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 32, and is present in activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by a nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. linalolentis related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号34に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera aromatica strain AR1近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 34 and Thauera present in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by the nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. aromatica strain AR1 related bacteria. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号35に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するThauera terpenica strain 58Eu近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 35 and Thauera present in activated sludge of a water treatment plant for nitrogen reduction by the nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. A related bacterium of terpenica strain 58Eu. その亜硝酸還元酵素(NiR S)遺伝子に配列番号37に示す塩基配列を含み、かつ、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理プラントの活性汚泥中に存在するPseudomonas aeruginosa strain Mi11近縁細菌。The nitrite reductase (NiRS) gene contains the base sequence shown in SEQ ID NO: 37, and Pseudomonas present in the activated sludge of a water treatment plant for reducing nitrogen by the nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method. aeruginosa strain Mi11 related bacteria. 請求項23〜46のいずれか1項に記載の微生物又は細菌を含む、硝化液循環型硝化脱窒活性汚泥法による窒素削減のための水処理に用いる活性汚泥。Activated sludge for use in water treatment for nitrogen reduction by the nitrification liquid circulation type nitrification denitrification activated sludge method, comprising the microorganism or bacterium according to any one of claims 23 to 46. 請求項47に記載の活性汚泥を使用する窒素削減のための水処理方法。A water treatment method for reducing nitrogen using the activated sludge according to claim 47.
JP2003148188A 2003-05-26 2003-05-26 Microorganism in activated sludge of water treatment plant for removing nitrogen Pending JP2004344138A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003148188A JP2004344138A (en) 2003-05-26 2003-05-26 Microorganism in activated sludge of water treatment plant for removing nitrogen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003148188A JP2004344138A (en) 2003-05-26 2003-05-26 Microorganism in activated sludge of water treatment plant for removing nitrogen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004344138A true JP2004344138A (en) 2004-12-09

Family

ID=33534502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003148188A Pending JP2004344138A (en) 2003-05-26 2003-05-26 Microorganism in activated sludge of water treatment plant for removing nitrogen

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004344138A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012024650A (en) * 2010-07-20 2012-02-09 National Agriculture & Food Research Organization Simultaneous removal system of organic matter, nitrogen, and phosphorus in wastewater using pearlite filling ventilation tank
CN106927576A (en) * 2017-02-21 2017-07-07 复旦大学 A kind of method of nitrogen pollutant removal effect in raising sewage
CN110655200A (en) * 2018-06-29 2020-01-07 龙岩学院 Method for treating nitrogen-containing wastewater by using pseudomonas strain YG8

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012024650A (en) * 2010-07-20 2012-02-09 National Agriculture & Food Research Organization Simultaneous removal system of organic matter, nitrogen, and phosphorus in wastewater using pearlite filling ventilation tank
CN106927576A (en) * 2017-02-21 2017-07-07 复旦大学 A kind of method of nitrogen pollutant removal effect in raising sewage
CN110655200A (en) * 2018-06-29 2020-01-07 龙岩学院 Method for treating nitrogen-containing wastewater by using pseudomonas strain YG8

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Henckel et al. Molecular analyses of the methane-oxidizing microbial community in rice field soil by targeting the genes of the 16S rRNA, particulate methane monooxygenase, and methanol dehydrogenase
Daims et al. Novel Nitrospira-like bacteria as dominant nitrite-oxidizers in biofilms from wastewater treatment plants: diversity and in situ physiology
Sakano et al. Assessment of changes in microbial community structure during operation of an ammonia biofilter with molecular tools
Wagner et al. Combining fluorescent in situ hybridization (FISH) with cultivation and mathematical modeling to study population structure and function of ammonia-oxidizing bacteria in activated sludge
Park et al. Molecular analysis of ammonia-oxidizing bacterial populations in aerated-anoxic Orbal processes
Cydzik-Kwiatkowska et al. Impact of operational parameters on bacterial community in a full-scale municipal wastewater treatment plant
Ding et al. The total and functional bacterial community of nitrogen removal in the SND ditches
JP4279802B2 (en) Water treatment management method
Huang et al. Nanoarchitectured structure and population dynamics of anaerobic ammonium oxidizing (anammox) bacteria in a wastewater treatment plant
Juraeva et al. Detection and quantification of the nifH gene in shoot and root of cucumber plants
Zhang et al. Population dynamic succession and quantification of ammonia-oxidizing bacteria in a membrane bioreactor treating municipal wastewater
JP4610374B2 (en) Novel microorganism, wastewater treatment method and wastewater treatment apparatus using the novel microorganism
Bjerrum et al. Enumerating ammonia-oxidizing bacteria in environmental samples using competitive PCR
Rowan et al. A comparitive study of ammonia-oxidizing bacteria in lab-scale industrial wastewater treatment reactors
JP2004344138A (en) Microorganism in activated sludge of water treatment plant for removing nitrogen
AU753130B2 (en) Aquatic nitrite oxidising microorganisms
JP7421071B2 (en) Processing method
Hall et al. Microbial quantification in activated sludge: the hits and misses
He et al. Molecular characterization of bacterial community in aerobic granular sludge stressed by pentachlorophenol
Kunkel et al. Directed evolution to produce sludge communities with improved oxygen uptake abilities
Ziembinska et al. Comparison of ammonia-oxidizing bacterial community structure in membrane-assisted bioreactors using PCR-DGGE and FISH
Ziembinska et al. Molecular analysis of temporal changes of a bacterial community structure in activated sludge using denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and fluorescent in situ hybridization (FISH)
JP2004242578A (en) Bacterium existing in activated sludge of ammonia solution treatment plant
Şentürk et al. Ammonia-Oxidizing Bacteria: Biochemical and Molecular Characteristics
Kurt et al. The existence and role of ammonia-oxidizing archaea in full-scale wastewater treatment plants

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050913

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061108

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20061221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080318

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080708