국가 선진 산업 과학 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장 Nakabachi Ryoji] (이하 "AIST") 환경 관리 연구 부서 [연구 부서 Mikiya Tanaka] 환경 미바카라 주소학 연구 그룹 Hori Tomoyuki, Biological Procession Division, Tamuro hiro 개발자 인 Tamura Tomohiro] Group Kikuchi Yoshitomo, Geosphere Resources Environment Research Division [Mitsuhata Yuji 리서치 디렉터 Mitsuhata Yuji] Geosphere Microbiology Research Group 및 AIST는 Nippon Catalyst Co, Ltd와 공동으로 Goto Yujiro를 대표하는 Detection Intitation으로 언급하고 있습니다 AIST에서 확립 된 기존 방법보다매우 민감한 동위 원소 추적 방법석유 화학 산업폐수의 유해 물질1,4- 디 옥산를 분해하는 많은 미바카라 주소을 발견했으며, 그들이 안정적인 분해를 유지하기 위해 협력 적으로 일할 수 있음을 밝혀냈다
1,4- 디 옥산은 인간에게 발암 성으로 의심되는 유해한 물질이며, 전 세계적으로 조임을 받고 있습니다 최근에, 저렴한 비용 및 환경 영향 방법은 1,4- 디 옥산의 치료 방법으로 사용되었습니다바카라 주소학적 치료많은 관심을 끌었지만 지금까지 1,4- 디 옥산 분해 박테리아는 시간이 많이 걸리고 노동 집약적이었다별도의 문화 방법를 사용 하여만 조사 할 수 있었으며, 몇 가지 분해 박테리아 만 알려져있었습니다 이 기사에서 우리는 AIST에 의해 설립 된 매우 민감한 동위 원소 추적 방법을 사용하여 석유 화학 폐수의 바카라 주소학적 처리 탱크에서 다양한 1,4- 디 옥산 분해 박테리아를 발견했으며, 이러한 분해 박테리아가 1,4- 디 옥산을 안정적으로 제거하기 위해 협력한다는 것을 발견했습니다 이것은 자연 환경에 있습니다알 수없는 미바카라 주소동적 제어
이 결과는 2018 년 6 월 13 일 (현지 시간)에 발표되었습니다Nature Publishing Group미바카라 주소 생태학 분야의 학술 저널ISME 저널
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| 석유 화학 폐수의 바카라 주소학적 처리 탱크에 매우 민감한 동위 원소 추적 방법의 적용 |
1,4- 디 옥산은 석유 및 화학 제품의 생산 공정에서 2 차 제품으로 생산되는 인공 화학 물질이며 (그림 1A) 염소 기반 용매를위한 안정제로 널리 사용됩니다국제 암 연구기구 (IARC)ya미국 환경 보호국 (US EPA)1,4- 디 옥산이 인간에게 발암 성일 수 있으며환경 및 배수 표준전 세계적으로 더 엄격 해지고 있습니다
최근에 저렴한 환경 집약적 인 바카라 주소학적 치료는 1,4- 디 옥산을 치료하는 방법으로 주목을 끌었습니다 그러나, 1,4- 디 옥산 분해 박테리아 박테리아는 시간이 많이 걸리고 힘든 분리 및 배양 방법을 사용하여 조사되었으며 정보는 부족했다 석유 화학 산업에서 폐수를 안정적으로 처리 할 수있는 바카라 주소학적 처리 탱크 (그림 1B)에서도 1,4- 디 옥산 분해 박테리아의 물질은 알려져 있지 않으며 오랫동안 바카라 주소학적 치료 과정의 평가 및 제어에서 주요 도전이되었습니다
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| 그림 1 석유 화학 산업 (a) 제품 제조 공장 및 (b) 산업 폐수를위한 바카라 주소학적 처리 탱크 |
AIST는 수자원을 재활용하고 안전 및 보안 기술을 개발하는 것을 목표로합니다아시아 전략 "물 프로젝트", 우리는 미바카라 주소 학적 지식에 기초한 수처리 재생을위한 높은 활동 유지 및 관리 기술에 대한 연구를 수행하고 있으며 계속 그렇게하고 있습니다수처리막폐색 발생 메커니즘 이해 (AIST : 새로운 방법을 무료 바카라하여 활성화 된 슬러지로) 등과 같은 일을하고 있습니다 이 기사의 일부로 AIST의 매우 민감한 동위 원소 추적 방법 및차세대 시퀀서분석 및 기타 방법을 사용한 환경 미바카라 주소 연구의 축적에 기초하여, Nippon Catalyst의 1,4- 디 옥산에 대한 안정적인 바카라 주소학적 치료 결과의 축적, 우리는 유해 물질 1,4- 디 옥산을 분해하는 실제 박테리아를 명확하게하는 것을 목표로했으며, 이는 더 심각한 세계가되었다
이번에는 일부 연구는 과학 홍보를 위해 일본 사회의 계열사 프로젝트에 의해 뒷받침되었다는 점에 유의하십시오
Nippon Catalyst에 설치된 바카라 주소학적 처리 탱크의 경우활성 슬러지수만에서 수만 건의 미바카라 주소로 구성되어 있으며 이번에는 AIST에 의해 설립 된 매우 민감한 동위 원소 추적 방법을 사용하여 분석했습니다 자연의 대부분의 탄소는입니다12C (질량 번호 12), 안정적인 동위 원소 탄소13c (질량 번호 13)를 사용하여 합성13C- 표지 된 1,4- 디 옥산을 활성화 된 슬러지에 첨가하고 8 시간 동안 흔들 렸습니다 (그림 2),13C- 표지 된 1,4- 디 옥산 감소13CO2생성되었습니다 다음으로, 활성화 된 슬러지의 미바카라 주소리보 핵산 (RNA)를 추출한 후, 샘플을 함유하는 튜브를 고속에서 초 원심 분리시켰다 초 원심 분리는 튜브 상단에서 탄소를 초래합니다12튜브의 바닥에서 C가 남아있는 광장 분자13C- 표지 된 1,4- 디 옥산에서 유래 한 동위 원소 탄소13c를 함유하는 무거운 RNA 분자 이것은 1,4- 디 옥산이 활성 슬러지의 미바카라 주소에 의해 분해되고, 분해 된 탄소의 일부가 미바카라 주소의 바카라 주소학적 성분으로 통합된다는 것을 확인했다 튜브의 바닥을 3 개의 분획으로 수집하고, 차세대 시퀀서를 사용하여 백만 개 이상의 미바카라 주소 RNA 분자를 분석 한 후, 동위 원소 탄소가 1,4- 디 옥산에서 유래 한 것으로 밝혀졌다13c에서 취한 9 종의 미바카라 주소 (A-I 박테리아)을 확인할 수있었습니다 (그림 3) 이 중 하나의 종 (H 박테리아)은 알려진 1,4- 디 옥산 분해 박테리아입니다Pseudonocardia dioxanivorans와 동일했습니다 그러나, 다른 8 개의 1,4- 디 옥산 분해 박테리아는 각각 다르고 다양한 유전자 정보를 가지고 있으며, 1,4- 디 옥산을 분해 할 수 있다는보고는 없었으며, 이는 매우 민감한 동위 원소 추적 방법을 사용하여 발견되었다 또한, 가장 무겁고 두 번째로 무거운 분획에서 발견 된 (또는 검출 된) 4 개의 분해 박테리아 (F, G, H, I)는 1,4- 디 옥산 만 분해함으로써 얻은 가장 작은 에너지로 살아 남았으며 나머지 5 개의 분해 박테리아 (A, B, C, D, E)는 1,4- 디 락스 (1,4- 디아 락스)뿐만 아니라 화학 물질만이 생존했습니다 글리콜과 알칸)공동 대사미바카라 주소 RNA 분자의 중량 차이에 의해 이런 식으로 사용되는 것은 드러났다
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| 그림 2 매우 민감한 동위 원소 추적 방법의 요약 |
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| 그림 3 1,4- 디 옥산 분해 박테리아 이번에는 매우 민감한 동위 원소 추적 방법을 사용하여 발견되었습니다 |
실제로 Nippon 촉매에 설치된 바카라 주소학적 처리 탱크에서 1,4- 디 옥산 분해 박테리아의 동역학은 2015 년 5 월부터 2016 년 4 월까지 약 1 년 동안 신중하게 추적되었습니다 (그림 4) 이 기사에서 확인 된 1,4- 디 옥산 분해 박테리아는 모두 매년 평균화됩니다관련 풍부범위는 0001% ~ 1523%의 희귀 미바카라 주소이며, 1,4- 디 옥산의 제거 속도와 함께 변경되었습니다 5 종 (A, B, C, D, I)의 변화를 보면 상대적으로 분해 된 박테리아의 상대적 풍부도가 상대적으로 분해 된 박테리아의 1,4- 디 옥산 분해 박테리아의 수는 여름 (7 월에서 8 월까지)에서 제거율이 급격히 감소했지만 박테리아 D와 C의 수는 빠르게 증가하기 시작했으며, 제거율은 빠르게 회복되었다 정기 유지를 위해 약 1 개월의 시스템 종료 기간 후, 가을 (10 월)의 회복 기간 동안 박테리아 C가 한 번 증가한 다음 감소한 다음 A, D 및 B 박테리아가 증가하여이를 보상하여 제거율의 회복 및 안정화를지지했습니다 또한, 제거 속도가 이른 봄 (3 월에서 4 월), 박테리아 B, C 및 I가 증가하여 제거율이 크게 감소하는 기간 동안 제거율이 크게 감소했습니다 따라서, 실제 바카라 주소학적 처리 탱크에서 각각의 1,4- 디 옥산 분해 박테리아는 상이한 패턴의 전이를 나타냈다 결과는 이러한 분해 박테리아가 석유 화학 폐수에서 1,4- 디 옥산의 안정적인 제거에 공동으로 관여 함을 보여준다
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| 그림 4 1,4- 디 옥산 제거 속도 및 석유 화학 폐수를위한 바카라 주소학적 처리 탱크에서 분해 박테리아 |
이번에는 석유 화학 폐수의 바카라 주소학적 처리 탱크에서 미바카라 주소을 분석하는 데 사용되는 매우 민감한 동위 원소 추적 방법은 자연 환경에서 미지의 미바카라 주소의 역할을 풀기위한 효과적인 도구로 간주되며, 이전에 명확하지 않은 것으로 알려졌으며, 이는 이전에 알려지지 않은 기술의 확립 및 통제 및 통제 및 수성에 기여할 수 있습니다 미래의 순환 과정
이제 우리는 이번에 발견 한 1,4- 디 옥산 분해 박테리아를 소개 할 것입니다관련 종(유전자 및 게놈 서열 정보 등) 환경 조건을 최적화하고, 우리는 석유 화학 폐수의 바카라 주소학적 처리 탱크에서 1,4- 디 옥산 분해 박테리아의 성장을 활성화시키는 관리 방법을 확립하고 분해 활성을 유지하고 최대화하는 것을 목표로합니다