高圧マイクロ熱量計を用いた微生物の代謝熱測定による環境汚染気体のバイオアッセイ

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680629
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 田村 勝弘 徳島大学, 工学部, 教授 (00093873)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 良尚 徳島大学, 工学部, 助手 (60325248)
• Keywords: バイオアッセイ / 熱測定 / 酵母 / 高圧力 / 環境汚染気体 / 農薬

Research Abstract

本年度は以下の研究を行った.
(1)高圧試料セル(30MPa用)の改良
気体のバイオアッセイを行うために用いる熱量計(マルチセル微生物培養用の熱量計(Biothermo Analyzer)の測定効率を上げるため,高圧ラインの改良を試みた.従来は一回の測定で1つの圧力データしか得ることができなかった.試料セルと高圧ポンプの間に3個のストップバルブを組み込むことにより,3つの圧力データを同時に得ることができるようになった.
(2)酵母の増殖に及ぼす加圧気体の影響
供試菌として酵母に的を絞り,酸素,窒素,空気,亜酸化窒素,ヘリウム,アルゴンについて,酵母細胞の増殖を阻止する最小圧力(Minimum Inhibition Pressure, MIP)を決定した.その結果,MIPは環境汚染気体が生体に及ぼす1つの毒性の尺度として利用できることが確認できた.微生物を用いた気体のバイオアッセイは,気体の培地への溶解度が低いため,検出が困難であったが,気体を加圧し、溶解度を上げることで問題を解決した.さらに多くの気体についてMIPを決定していく.
(3)農薬のバイオアッセイ
同じ熱量計を用い、酵母について水圏汚染物質である一連の農薬についてバイオアッセイを試みた。ゴルフ場で殺菌剤として用いられている12種類の農薬について薬剤作用曲線を描き,最小増殖阻止濃度(Minimum Inhibition Concentration, MIC)を決定した.その結果,チウラム,オキシン銅,TPN,キャプタンの4種類の農薬については,1mg/l以下の低濃度でも毒性を検出でき,定量的に評価できた。しかし,残りの8種類の農薬については30mg/lの高濃度でも検出は不可能であった.

Research Products

• [Publications] K.Tamura: "Significant decrease in the solubility of glucose isomerase crystals under high pressure"Cryst. Growth Design. Vol.2, No.5. 321-324 (2002)
• [Publications] K.Tamura: "Protein crystallization under high pressure"Biochim. Biophys. Acta. Vol.1595. 345-356 (2002)
• [Publications] 田村勝弘: "リン脂質二分子膜の相転移に及ぼす溶存気体の影響"麻酔と蘇生. Vol.38, No.4. 233-236 (2002)
• [Publications] K.Tamura: "Trends in High Pressure Bioscience and Biotechnology"Elsevier Science B. V.. 26 (2002)