PI-151:

Anammox活性に対する20物質（重金属，キレート剤，アミン類，有機溶媒）の影響I. 〜小スケール回分試験による短期的阻害の定量と比較〜

【はじめに】　嫌気性アンモニア酸化（anammox）活性に対する化学物質による阻害は，おもに，模擬リアクターによる排水処理効率への影響として検討されてきた。この方法では，多数の物質について系統的なデータを取得し，比較することが困難である。これを解消するため，本研究では小スケール回分試験系を確立し，20種の物質（7重金属，4有機溶媒，5アミン類，および4キレート剤）がanammoxに及ぼす影響を同一条件で定量的に比較検討した。

【方法】　重金属は水溶液のpHを下げ，逆にアミン類は上昇させる。pH 7.4での緩衝能を維持できる25 mM HEPESを含む基礎培地を用い，この問題を回避する回分試験系を確立した。下水汚泥を種汚泥とし，不織布を充填した上向流式リアクターで集積したanammox（Ca. Brocadia sp.）のバイオマスを無酸素化した基礎培地に懸濁し（155 μg- protein / mL），その5 mLを12.5 mL容バイアルに分注，ヘッドスペースをHeで置換した。懸濁液に，15NH4ClとNaNO2を各1.5 mM（終濃度），対象物質1種を様々な濃度で添加し，GC / MSでanammox由来の29N2を継時的に求め（30 ℃），活性の初速度とした。

【結果と考察】　検討した20種中，5種（Co2+, Mo6+, Mn2+, Fe3+, DAAc）によるanammoxの阻害は認められず，残りの15種は活性を阻害した。うち4種（THF, DEA, EDTA, NTA）については，濃度が閾値を超えると急激に阻害したが， 11種（Ni2+, Cu2+, Zn2+, 1,4-dioxane, DMSO, DMF, MEA, TEA, HMA, EDDHA, クエン酸）については，濃度の上昇につれて直線的あるいは指数的に活性が減少した。後者の濃度とanammox相対活性との関係は動力学モデルに当てはめることができた（針ヶ谷ら，本大会）。実験から推定したIC50値は：2重金属，0.22-0.28 mM；4キレート剤，0.07-2.6 mM；4アミン類，9 -15 mM；4有機溶媒，13.5 – 90 mMであった。広く使われるキレート剤であるEDTAが最も強い阻害を示した。ただし，金属をキレートした形態での阻害作用は，金属のみでの阻害と同程度であった。

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