2020 Fiscal Year Research-status Report
Studies to settle the mystery whether chlorophyll e exists in nature
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18K19339
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
宮下 英明 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (50323746)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | クロロフィル e / 黄緑藻 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クロロフィルeは、1940年代に天然から採取された黄緑藻類から検出される微量の色素として報告された。しかし、それ以降の報告がない。その理由として、3つの仮説を考えた。天然には存在せず色素抽出過程において生成した色素である、黄緑藻ではなく黄緑藻に付着していた他の藻類が生産した色素である、特定の環境条件によって誘導される誘導色素である、の３つである。本研究では、これらの仮説を検討するために、天然の黄緑藻類の採集、色素組成分析、黄緑藻類/付着藻類の分離、系統保存株の購入、各種光質条件下での培養、培養細胞の色素組成分析等により、長きにわたる藻類学の「謎」に一定の理解を与える一助とすることを目的としている。2020年度は、黄緑藻トリボネマ(Tribonemasp.) を天然から収集し、それらの色素組成分析によってクロロフィルeの検出を試みる計画していたが、コロナウイルス感染拡大防止対応にともない実施することができなかった。そこで天然には存在せず色素抽出過程において生成した色素であるの可能性について検討するため、クロロフィラーゼ活性に着目して、黄緑藻を含む様々な淡水藻類においてその活性を調べた。クロロフィラーゼ活性に着目したのは、クロロフィルeがクロロフィルｃの近傍に溶出される色素であると報告されていることから、通常のクロロフィルａなどに比べ疎水性が低いことからフィトールが切断されている分子であると考えた為である。その結果、黄緑藻類自体のクロロフィラーゼ活性は小さいものの、藻類株依存的に高い活性をもつ藻類も存在した。色素抽出時に、クロロフィラーゼ活性の高い藻類がサンプルとなる黄緑藻に共存した場合、クロロフィルeが生成しうる可能性が明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2018年度には、大学敷地内にある人工池の黄緑藻フシナシミドロ(Vaucheria sp.)の観察から、天然のフシナシミドロには、付着藻類が多く、色素組成分析結果にも、付着藻類の色素が大きく反映されることを明らかにした。フシナシミドロおよびフシナシミドロに付着藻類の培養を試みたが成功しなかった。2019年度は、引き続きフシナシミドロおよびフシナシミドロに付着藻類の培養を試みることと並行して、国立環境研究所より入手した黄緑藻株を用いて、細胞中の色素組成に与える光質の影響を調べた。その結果、光質に対する順化によって、色素量比の若干の変化は見られたものの、クロロフィルeをはじめ、クロロフィル化合物と考えられるクロロフィルａ以外の色素の誘導・蓄積は見られなかった。これらの結果は、クロロフィルeが光質の変化に伴う誘導色素である可能性が小さいことを示唆した。さらに、2020年度には、当初計画していた採集・分析が、コロナウイルス感染症拡大防止対応によって実施できなかった。そこで、色素抽出過程における分解物である可能性について検討することを考えた。クロロフィルeがクロロフィルｃの近傍に溶出される色素であると報告されていることから、通常のクロロフィルａなどに比べ疎水性が低いことが考えた。そこで、フィトールの切断に着目し、黄緑藻類のクロロフィラーゼ活性について調べたところ必ずしも高い活性は有していなかった。一方で、一般の淡水藻類に高いクロロフィラーゼ活性を有するものも検出されたことから、色素抽出時に、クロロフィラーゼ活性の高い藻類が黄緑藻に共存した場合、クロロフィルeが生成しうる可能性が明らかになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、①天然には存在せず色素抽出過程において生成した色素である、②黄緑藻ではなく黄緑藻に付着していた他の藻類が生産した色素である、③特定の環境条件によって誘導される誘導色素である、の３つの仮説において、実験を進めてきた。本年は，コロナウイルス感染症拡大終息状況が許せば、昨年度に計画していた、黄緑藻トリボネマ(Tribonemasp.)の収集・色素組成分析を実施する。一方で、2020年度の研究からその可能性が大きくなってきた①の可能性をより詳細に検証するため様々藻類を混合して長時間色素抽出した場合の副産物生成について検討する。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルス感性症拡大予防措置により、当初予定していた採集・分析が実施できなかったため旅費および採集に関わる謝金支出等が執行できなかったため。
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