2020 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of chloroplast proliferation phenomenon of photosynthetic organisms using nano-ZnO particles and creation of CO2 fixation process
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18K19882
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
徳本 勇人 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (70405348)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉原 静恵 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20382236)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | 酸化亜鉛ナノ粒子 / 光合成生物 / 葉緑体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに、植物の脱分化細胞であるカルス、クラミドモナスやシネコシスティスなどの緑藻、レタス根を用いた検討で、数ppmオーダーの酸化亜鉛ナノ粒子の投与による細胞高増殖現象を明らかにしてきた。今年度は海洋性藻類の褐虫藻において、酸化亜鉛ナノ粒子の投与による、高増殖現象の解析を進めた。
褐虫藻はサンゴの共生細菌であり、この藻類が減少するとサンゴが白化することが確認されており、海洋環境汚染の指標生物であることがよく知られている。褐虫藻においても、数ppmの酸化亜鉛ナノ粒子の投与をピークとした、細胞が高増殖する現象が確認できた。これまでに、この高増殖現象を理解するために、細胞近傍の粒子挙動をフローサイトメーターを用いた解析を試行してきた。これまでに緑藻では、細胞近傍に酸化亜鉛ナノ粒子が凝集している可能性が示唆された。褐虫藻においては、酸化亜鉛ナノ粒子の投与量が多い場合において増殖量が減少する時、細胞小器官の発達が抑制されることを見い出せた。
ここで、投与量が多いと、粒子の凝集性により、細胞近傍の粒子数が増加し、溶解イオン量が過剰となって、酸化亜鉛ナノ粒子の投与による高増殖現象が見られなくなったと仮定した。そこで粒子をコーティングし、溶解イオン量を低く抑える、即ち、徐放性を抑制した粒子の投与試験を実施した。その結果、投与量が多い条件であっても、粒子をコーティングしている場合では、高増殖が維持できることが明らかとなった。
以上の成果により、酸化亜鉛ナノ粒子だけでなく、溶解度の違う他の金属酸化物ナノ粒子を混合し、ミネラル源として投与する場合においても、コーティングによって徐放性を制御すれば、溶解イオン量の均一化、最適化が可能性であることが示された。
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[Presentation] A deep amplicon sequencing study of the algal communities in lacustrine and hydro-terrestrial environments of Antarctica2020
Author(s)
Y. Hirose, T. Shiozaki, M. Otani, I.Hamano, S. Yoshihara, H. Tokumoto, S. Kudoh, S. Imura, T. Eki, N. Harada
Organizer
The 11th Symposium on Polar Science,
Int'l Joint Research
