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2021 Fiscal Year Annual Research Report

藍藻に対する次世代型環境ストレス評価手法の開発とカビ臭対策の新技術への展開

Research Project

Project/Area Number 19H02245
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

浅枝 隆  埼玉大学, 理工学研究科, 名誉教授 (40134332)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今村 史子  日本工営株式会社中央研究所, 先端研究センター, 専門部長 (50568459)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywordsシアノバクテリア / 酸化ストレス / 活性酸素 / 過酸化水素 / 環境ストレス指標 / アオコ対策 / 富栄養化 / 貯水池対策
Outline of Annual Research Achievements

藍藻体内で過酸化水素を発生させるストレス因子には、光強度、水温、過少な栄養塩濃度等が主たるものであることから、光強度(PAR)、水温、細胞数濃度(OD730、クロロフィルa濃度(Chl-a)、プロテイン濃度(P))を広い範囲で変化させた実験、野外観測をおこない、過酸化水素濃度(H2O2)及び、抗産酵素カタラーゼ活性の測定を行った。
まず、バイオマスの指標を整理するために、OD730、Chl-a、Pの相互関係を調べ、高い相関関係にあることを確認、以後、細胞当たりのH2O2量の把握には、H2O2/Pを用いることにした。
次に、本課題のメインテーマである光阻害による効果の評価を行った。ここでは、野外観測を行うと同時に実験で補うことで広い領域の結果にした。まず、培養可能な水温の下では、H2O2/Pの値はほぼ同様な値になることを得た。また、この値は、通常考えられているようにPARだけでなく、これとPの2/3条の積に比例して増加することが明になった。これは、細胞の表面で光の吸収が生じるためである。さらに、この値が、4(nmol/mg)を超えると藍藻の増殖が抑えられ、光阻害が生じ、細胞が枯死することが明らかになった。これらの結果より、夏の晴天時においても、藍藻のプロテイン濃度が20mg/Lより低い場合には、大半の光は細胞間を通り抜けるために、PAR/Pの値は低いまま留まり、H2O2/Pの値が4に達しないため光阻害は起こらない、しかし、細胞濃度がこの値より高い場合には、水面近傍ではPAR/Pが高くなり光阻害が生じ藍藻が枯死するものの、枯死細胞が陰になることで、その直下では増殖が継続されることが示された。これにより、夏の晴天下においても、低い細胞濃度の状態から、増殖、高い濃度に達する仕組みが明らかになった。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] The distribution of submerged macrophytes in response to intense solar radiation and salinity reveals hydrogen peroxide as an biotic stress indicator2023

    • Author(s)
      T.Asaeda, M.H.Rashid, X.Liping, L.Vamsi-Krishna, A.Barnuvo, C.Takeuchi, M.Rahman
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-023-3048-1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hydrogen peroxide can be a plausible biomarker in cyanobacterial bloom treatment2022

    • Author(s)
      T.Asaeda, M.Rahman, H.D.L.Abeynayaka
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41590-021-02970-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurement of foliar H2O2 concentration can be an indicator of riparian vegetation management2022

    • Author(s)
      T.Asaeda, M.Rahman, L.Vamsi-Krishna, J.Schoelynck, M.H. Harun
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-17658-2

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hydrogen peroxide variation patterns as abiotic stress responses of Egeria densa2022

    • Author(s)
      T.Asaeda, M.Rahman, X.Liping, J.Schoelynck
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 13 Pages: 855477

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.855477

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of the habitat preferencesof sumerged macrophytes under various environmental stresses: A model perspective2022

    • Author(s)
      T.Asaeda
    • Organizer
      39th IAHR World Congress, Granada, Spain, From Snow to Sea 19-24 June 2022
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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