Effect of Temperature on Microbial Community of a Glucose-Degrading Methanogenic Consortium under Hyperthermophilic Chemostat Cultivation(ENVIRONMENTAL BIOTECHNOLOGY)
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概要
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We continuously fed an anaerobic chemostat with synthetic wastewater containing glucose as the sole source of carbon and energy to study the effects of temperature on the microbial community under hyperthermophilic (65-80℃) conditions. Methane was produced normally up to 77.5℃at a dilution rate of 0.025 d^<-1>. However, the concentration of microorganisms and the rate of gas production decreased with increasing operation temperature. The microbial community in the chemostat at various temperatures was analyzed based on the 16S rRNA gene using molecular biological techniques including clone library analysis and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Aceticlastic methanogens related to Methanosarcina thermophila were detected at 65℃ and hydrogenotrophilic methanogens related to Methanothermobacter thermautotrophicus were the dominant methanogens between 70℃ to 77.5℃. Bacteria related to Clostridium stercorarium and Thermoanaerobacter subterraneus comprised the dominant glucose-fermenting bacteria at temperatures of 65℃ and above, respectively. Bacteria related to Thermacetogenium phaeum and to Tepidiphilus margaritifer and Petrobacter succinatimandens were the dominant acetate-oxidizing bacteria at 70℃ and at 75-77.5℃, respectively. The results suggested that, at temperatures of 70℃ and above, methane production via the aceticlastic pathway was negligible and indirect methanogenesis from acetate was dominant. Since acetate oxidation is a rate limiting step and a higher temperature favors the hydrolysis and acid formation, a two stage fermentation process, acidogenic and methanogenic fermentation stages operated under different temperatures, should be more suitable for the thermophilic anaerobic treatment at temperatures above 65℃.
- 社団法人日本生物工学会の論文
- 2008-08-25
著者
-
Morimura Shigeru
Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University
-
Wu Xiao-Lei
Department of Energy and Resources Engineering, College of Engineering, Peking University
-
Kida Kenji
Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University
-
Tang Yue-Qin
Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University
-
Matsui Toru
Fundamental Research Institute, Tokyo Gas Co., Ltd.
-
森村 茂
阪大・工・醗酵
-
Wu Xiao-lei
Department Of Energy And Resources Engineering College Of Engineering Peking University
-
木田 建次
Graduate School Of Science And Technology Kumamoto University
-
Matsui Toru
Fundamental Research Institute Tokyo Gas Co. Ltd.
-
森村 茂
Graduate School Of Science And Technology Kumamoto University
-
Morimura Shigeru
熊本大学 自然科学研究科生命科学専攻
-
Tang Yueqin
Department Of Energy And Resources Engineering College Of Engineering Peking University
-
Tang Yue‐qin
Peking Univ. Chn
-
Shigeru Morimura
Graduate School Of Science And Technology Kumamoto University
-
Wu Xiao‐lei
Department Of Energy And Resources Engineering College Of Engineering Peking University
-
Tang Yue‐qin
Department Of Energy And Resources Engineering College Of Engineering Peking University
-
Kida Kenji
Department Of Pharmaceutics Faculty Of Pharmaceutical Science Kumamoto Universitydepartment Of Appli
-
Kida Kenji
Graduate School Of Science And Technology Kumamoto University
-
Kida Kenji
Faculty Of Engineering Kumamoto University
-
Morimura Shigeru
Graduate School Of Science And Technology Department Of Materials And Life Science Kumamoto Universi
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