2022 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
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19H02245
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
浅枝 隆 埼玉大学, 理工学研究科, 名誉教授 (40134332)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | シアノバクテリア / カビ臭対策 / 光阻害 / 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 |
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| 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、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、抗酸化酵素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が比例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、光阻害の効果の評価を行った。ここでは、野外観測と実験を同時に行い広い領域を確保した。H2O2/P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乗の積に比例して増加することを明かにした。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ることを明らかにした。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の値が上昇しないため光阻害は起こらない、しかし、細胞濃度が高くなると、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。ただし、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。これにより、夏の晴天下においても、低い細胞濃度から増殖、高い濃度に達する仕組みが明らかになった。また、クロロフィルはより弱い光で光阻害に転じることがわかった。
次に、光強度及びリン濃度を変えた実験を行って、異なるストレスを複合的にかけた実験を行いH2O2及びPを計測した。その結果、全体のH2O2/Pの値は、それぞれのストレスで得られるものの和になることが示され、この全体値を予測に用いればよいことがわかった。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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