Application of FT-IR for analysis of composition and origin of detritus.

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K14780
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 池島 耕 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (30582473)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 足立 亨介 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (00399114) ; 今 孝悦 筑波大学, 生命環境系, 助教 (40626868)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: デトリタス / フーリエ変換赤外分光分析 / 凍結乾燥 / スペクトル解析

Outline of Annual Research Achievements

デトリタスは腐食連鎖の栄養源として多くの水産資源の生産を支えると考えられているが, それを構成する成分やその変化は,ほとんど明らかでない。脂肪酸マーカーや元素安定同位体比解析により,デトリタスの起源となる一次生産者の割合を定量的に推定した例があるが，デトリタスの起源である生物体やその排泄物，さらにバクテリアなど含んだ混合物であるデトリタスの組成を捉えることはできず，ブラックボックス的な扱いにとどまっている。本研究では,フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)をデトリタスの分析に適用し,デトリタスを構成する有機物および起源物質の組成を、定性・定量的に計測する方法の確立を目的とした。
デトリタスの起源となる既知の植物質，動物質およびそれらを混合した標本及び環境中から採取した底泥を用い，標本の保存，前処理条件およびFT-IRの測定方法等を検討した。さらに，起源物質の構成比を推定法を検討するため,デトリタスの起源となる植物質,動物質の混合比や分解条件を変えたサンプルや，デトリタスを摂食するとされる水生生物の胃内容物の標本を作成しFT-IRによる測定を試みた。観察標本をフィルター上に捕集し全反射吸収法(ATR)により観察する方法で，簡単な処理で比較的ノイズの少ないスペクトルを得ることができ，動物質や植物質に特徴的なピークを捉え，その高さから構成比率や，分解される様子をおよそ捉えることができた。本年度は市販データベースを用いてスペクトル解析を行うソフトウェアによる分析を行ったが，組成比の推定には分析対象とするデトリタスについて、起源となる候補物質のスペクトルを取得しておくことが必要であった。また、計画当初に想定した、顕微ATRを用いる方法は，未知の環境サンプルの解析では高硬度の物体で破損する恐れなどから使用に制約があり，前処理条件等の検討がさらに必要であった。