著者
高橋 令二 徳山 龍明
出版者
Japanese Society of Microbial Ecology / The Japanese Society of Soil Microbiology
雑誌
Bulletin of Japanese Society of Microbial Ecology(日本微生物生態学会報) (ISSN:09117830)
巻号頁・発行日
vol.8, no.2, pp.95-107, 1993-10-31 (Released:2009-10-05)
参考文献数
56
被引用文献数
1

Ammonia and nitrite-oxidizing bacteria contribute to nitrification, a part of the nitrogen cycle in natural environments. These bacteria are important since they decompose accumulated inorganic nitrogen compounds and toxic substances such as nitrogen oxides and consume (fix) of CO2, a factor implicated in global warming. Nitrosomonas europaea, a chemoautotrophic ammonia-oxidizing bacterium which contributes to the first stage of nitrification has been studied in detail. It oxidizes ammonia as the sole nitrogen source of nitrite via hydroxylamine as an intermendiate. It grows under completely inorganic conditions using energy (65kcal) produced by the oxidation of ammonia and atmospheric CO2, its sole carbon source. Its growth rate is thus quite low and no extensive biochemical studies have been conducted. This paper reviews recent studies on the ammonia-oxidizing system (ammonia and hydroxylamine oxidation) in Nitrosomonas europaea. Data obtained with two strains of Nitrosomonas including a pure isolated strain of Nitrosomonas sp. TK794 are presented.
著者
高橋 令二 徳山 龍明
出版者
Japanese Society of Microbial Ecology / The Japanese Society of Soil Microbiology
雑誌
Bulletin of Japanese Society of Microbial Ecology(日本微生物生態学会報) (ISSN:09117830)
巻号頁・発行日
vol.9, no.3, pp.135-147, 1994-12-31 (Released:2009-10-05)
参考文献数
62

CO2 accumulation as a factor of global warming is requiring attention. Obligate chemoautotrophic bacteria grow independently of organic conditions with energy from the oxidation of reduced inorganic compounds and CO2 from the atmosphere as sole carbon sources. Chemoautotrophic bacteria consume (fix) CO2, and assimilate CO2 via the reductive pentose phosphate cycle (Calvin cycle). CO2 assimilation via the reductive tricarboxylic acid cycle (TCA cycle) occurs particularly in thermophilic hydrogen-oxidizing bacteria. This paper reviews studies on the tricarboxylic acid cycle in relation to CO2 fixation reactions of chemoautotrophic bacteria, especially nitrifying bacteria.Nitrifying bacteria promote nitrification, a stage in the nitrogen cycle. Ammonia-oxidizing bacteria (Nitrosomonas) oxidize ammonia as the sole nitrogen source of nitrite, and nitrite-oxidizing bacteria (Nitrobacter) oxidize nitrite as the sole nitrogen source of nitrate. Both bacteria fix CO2 mainly via the Calvin cycle in which ribulose 1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO) is a key enzyme. Less CO2 is assimilated by the phosphoenolpyruvate carboxylase pathway. The TCA cycle of nitrifying bacteria was studied and CO2 assimilation was clarified in greater detail.
著者
徳山 龍明 高橋 令二
出版者
日本大学
雑誌
基盤研究(C)
巻号頁・発行日
1996

化学合成独立栄養性細菌である硝化細菌は、自然界における元素循環と緊密な関わり合いをもち、特に炭素、窒素の循環において重要な役割を担っている。したがって、この細菌の生理・生化学的特性の解明は重要な意義を有している。本研究では、高温環境下に生息する硝化細菌の分離を試み、分離菌株の諸性質を明らかにすることによって、生態学的基礎研究と、その応用化を目的とした。一般に硝化細菌の生育は、30℃以上では顕著な阻害をうけることが明らかにされている。本研究による高温耐性アンモニア酸化菌の取得により、応用的には温暖地域や夏季における生物的廃水処理への利用、養鶏、養豚場における脱臭装置への適用等の可能性が考えられた。その結果、養鶏場の脱臭装置からは、従来得られなかった35℃を至適温度とする高温耐性菌(Kl株)を得ることに成功した。養鶏場脱臭装置から、新規に高濃度硫酸アンモニウム要求性のアンモニア酸化細菌(Kl株)をゲランガム平板培地を用いて単離した。Kl株は桿菌、グラム陰性、菌体内には硝化細菌特有の細胞質内膜組織が認められた。DNAのG+C含量(mol%)は48.5であり、基準株であるN.europaea ATCC 25978Tに対する16SrRNAのsimilarityは93.77%であった。これらの諸性質から、菌株KlをNitrosomonas sp.Klと命名した。亜硝酸生成能(生育)に対する至適温度は35℃であり、40℃まで耐性を有していた。培地中の硫酸アンモニウムの至適濃度は極めて高く、303mMであり、基準株(38mM)とは大きく異なっていた。炭酸固定関連酵素の活性値は、ホスホグリセリン酸キナーゼ(PGK)とトリオースリン酸イソメラ一ゼ(TIM)において、ATCC25978T株と比較して高く、前者は19約倍、後者は28500倍の比活性値が認められた。さらに、硝化細菌由来のホスホグリセリン酸キナーゼの精製を行い、他の硝化細菌由来のPGKと酵素学的諸性質を比較した。また、新規に分離した海洋性アンモニア酸化菌Nitrosomonas sp.TNO632の菌学的、培養的(高温耐性)性質について明らかにした。