| Project/Area Number |
21K19301
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
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| Research Institution | Research Institute for Humanity and Nature |
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Principal Investigator |
陀安 一郎 総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 教授 (80353449)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
由水 千景 総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 上級研究員 (50609394)
山口 保彦 滋賀県琵琶湖環境科学研究センター, 総合解析部門, 主任研究員 (50726221)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 同位体分析 / アミノ酸 / 食物網 / 微生物 |
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| Outline of Research at the Start |
「食物網解析」は、食う－食われる関係を明らかにすることで、生物のつながりを解析する手法である。近年、グルタミン酸とフェニルアラニンという２種類のアミノ酸の窒素同位体比を用いて栄養段階の解析を行う方法が開発され、広く使われるようになってきた。本研究においては、これら２種類のアミノ酸に限らない「アミノ酸多分子同位体指標」を開発することで、生態系の重要な構成要素でありながら、食物網解析において検出が難しかった「微生物」の位置づけと、食物網における寄与度を明らかにすることを目標として研究を進める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は研究の２年目として、研究設備や実験に必要なシステム開発をさらに進めるのと並行して、試料の準備を行った。
地球研においては、前年に引き続き分析環境の整備を進めた。測定値の妥当性検討のため、ガスクロマトグラフ-同位体比質量分析計（GC-C-IRMS）分析、分取アミノ酸のGC-C-IRMS分析、分取アミノ酸の元素分析計-同位体比質量分析計（EA-IRMS）分析の比較検討を予定しているが、試料の少量化のため、分析カラムを用いた試料分取ならびに調整法の見直しに着手した。陸上生態系研究の実施のため、植物試料および菌類に関連する試料を入手した。今後は実際の試料を用いた分析に向けての条件検討を行う。
琵環研では前年に引き続き、高速液体クロマトグラフ-荷電化粒子検出器（HPLC-CAD）と分取コレクターを用いたアミノ酸分子別分取精製の手法を検討した。高速液体クロマトグラフ-蛍光検出器（HPLC-FLD）を用いたアミノ酸の濃度・組成の迅速分析手法についても、前処理工程や誘導体化条件について検討して改良を進め、微量試料での測定ができる見込みとなった。また、水圏の微生物群集由来有機物のアミノ酸窒素同位体比パターンを端成分として明らかにするため、琵琶湖表層湖水の微生物群集を用いた培養実験を実施した。人工湖水にグルコースと無機栄養塩を添加した培地に、孔経1.2μmのフィルターで濾過した湖水を少量加え、暗所20℃で振とうし、200日以上の長期間、時系列で試料水を採取し（25, 49, 76, 207日目）、濾過により粒子状有機物と溶存有機物を採取した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
引き続き、新型コロナ（COVID-19）に起因するいろいろな問題により研究の進展が遅れているが、研究設備や実験に必要なシステム開発を重点的に行なうことにより、次年度に向けての準備を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、多分子アミノ酸窒素同位体比の分析法の開発を継続する。誘導体化の種類の使い分け、HPLC-CADによる分取精製、GC-C-IRMS分析におけるGCカラム使い分けを試行し、効果的な手法の組み合わせを絞り込む。特定のアミノ酸（スレオニン等）については、採取済の微生物純粋培養実験試料について、既存手法を活用して、先行してデータを取得することを検討する。
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