2008 Fiscal Year Annual Research Report
環境微生物群集における光エネルギー利用と細菌の飢餓適応戦略
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20370013
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
松浦 克美 Tokyo Metropolitan University, 理工学研究科, 教授 (30181689)
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| Keywords | 微生物群集 / 物質循環 / 飢餓適応 / 水素発生 / 紅色光合成細菌 / 緑色光合成細菌 / 還元力循環 / 微生物マット |
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| Research Abstract |
(1)自然界では栄養分の供給は限定的であり,微生物が増殖できない期間をどのように生残しているのかが重要である.紅色光合成細菌の飢餓条件における生残率に対する光の影響を解析したところ,対数増殖期の細胞は、暗条件では10日目以降から生菌数が大きく減少したが,光照射条件では生菌数の低下はほとんど見られなかった。一方、定常期の細胞は光の照射に関係なく一ヶ月以上の間生菌数を維持しており,増殖が定常期に入ってくると飢餓に対する何らかの準備が細胞内で起こってくると考えられた.(2)好気的な通常環境中で光合成細菌が,光合成能により生存を有利にしているかどうかを調べることを目的して,低い栄養条件でかつ非嫌気下で生育できる通常環境中の光合成細菌を探索した.これまでに微好気条件に適応したと思われる光合成細菌2種を単離した.(3)高温の温泉域は,貧栄養条件であるが微生物マットが発達している.このような条件では,微生物間の物質的相互作用が,重要だと考えられる.これまで研究が遅れている水素に注目し,採取した微生物マットを用いて水素発生量を測定したところ,硫酸還元菌の阻害剤を添加すると顕著な水素発生がみられた.その水素発生は、光照射によって約半分に抑制された.このことから水素は光合成細菌ではなく,発酵性細菌によって発生しており,硫酸還元菌がその消費者と考えられた.マット中の微生物細胞を分散懸濁した場合は,阻害剤の添加なしに水素発生が見られたため,水素の授受には細胞間の近接した分布が必要であると考えられた.これまでエネルギーに関わる物質循環は炭素を中心に考えられてきたが,本研究では還元力の循環考えることで理解が進んだ.物質と還元力の流れを同時に示すことは,微生物マットだけでなく地球上の生態系や環境の変遷を理解するためのモデルになると考えられた.
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