2019 Fiscal Year Annual Research Report
集水域における炭素-窒素-リンの共役循環が湖のメタン動態に及ぼす影響の解明
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16H02935
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
岩田 智也 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (50362075)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠原 隆一郎 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (00610817)
小島 久弥 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (70400009)
田中 健太 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80512467)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 好気的メタン生成 / ホスホン酸 / C-Pリアーゼ / 元素バランス / 温室効果ガス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成31年度（令和元年度）は「サブテーマ3)ホスホン酸代謝を担う浮遊性細菌の時空間分布解明」、「サブテーマ4)リン飢餓状態における微生物細胞内のホスホン酸生成過程」および「サブテーマ5)栄養塩バランスの異なる湖水における好気的メタン生成カイネティクスの定式化」に関する研究を行った。
これらの研究結果から、溶存有機体炭素濃度（DOC）の高い湖ほど溶存無機窒素（DIN）が低く、それによって貧栄養な湖水中では栄養塩利用効率の高い小型のシアノバクテリア（Synechococcusなど）が優占することが明らかとなった。さらに、Synechococcusと溶存メタン極大のプロファイルがほぼ一致していること、さらにSynechococcusはホスホン酸代謝によるメタン生成能を有していたことから、DOCと窒素のバランスがSynechococcusの分布と好気的メタン生成に強く影響しているものと考えられた。また、NMR解析の結果から、一部の湖では湖水中の懸濁物質からホスホン酸が検出されたことから、微生物自身が細胞内でホスホン酸を生合成して貯蔵し、栄養飢餓条件下で栄養基質として利用することでその副産物としてメタンが生成しているものと推察された。さらに、カイネティクス実験では、トリメチルアミンやDMSPなどの他のメチル化合物の基質添加ではメタンは生成せず、ホスホン酸に対してのみ酵素反応が確認できたことから、湖水中のメタン極大はSynechococcusなどの浮遊性微生物によるホスホン酸代謝が大きく関与していることが裏付けられた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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