2020 Fiscal Year Research-status Report
従属栄養微生物による硫黄化合物の分解とそれに伴う腐食性ガス生成
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20K12202
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| Research Institution | Independent Administrative Institution National Institutes for Cultural Heritage Tokyo National Research Institute for Cultural Properties |
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Principal Investigator |
片山 葉子 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 客員研究員 (90165415)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 嘉則 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 室長 (50466645)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 土壌微生物 / 腐食性硫黄化合物 / 生物劣化 / 硫黄循環 / 硫化カルボニル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
硫化カルボニル(COS)は、大気中に500 pptvの濃度で存在する含硫気体であるが、強力な腐蝕性を有する。また、緑色植物の光合成反応の偽基質でもある事から総一次生産の推定に利用されることが期待され、生物圏における動態の精確な情報が求められる。COSの発生量に対する消失量の見積りはバランスしておらず、未知の発生源の存在が予想されている。これまでの申請者らの研究によりCOS分解については関連する酵素も含めて研究が進んでいるのに対し、COSの発生に関する情報はチオシアネートを基質とする反応が知られるのみで、限られている。本研究では、土壌生態系において重要な働きを担う細菌及び真菌について、COSを含む新規硫黄循環の解明とCOS発生プロセスに関するより深い理解を得ると共に、空気中に放出されたCOSによる金属などに対する生物劣化の被害低減に向けた基礎的情報の取得を目指す。
これまでの研究によりチオシアネート非依存的にCOSを発生することが明らかとなっている2真菌株（THIF09株及びTHIF13株）に近縁な保存菌株から9菌種を選び、それらの復元と継代培養を行い次年度実施予定の培養実験の準備を行った。また、細菌に比べて真菌では硫黄化合物に関する利用能などの情報が極めて限られていることから、COSの発生に関わる可能性のあるチオシアネートに対する代謝能の有無に関しても調査を行った。
２０２１年度からはガスクロマトグラフィーによるCOSの低濃度定量が可能となる予定であり、上記の菌株を利用したCOS発生に関わる調査を本格化させる計画である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年度はCOVID-19の蔓延に伴う自宅待機により、純粋分離株の培養試験を計画通りに進めることが出来なくなり、研究計画の進行に大きな影響を受けた。次年度においては培養条件に検討を加えることにより、効率よく研究を進められるような工夫をおこなう計画である。また、当初の計画では硫黄化合物の計測には比色定量と検知管による簡易測定を予定していたが、炎色光度検出器を備えたガスクロマトグラフと濃縮装置の使用が可能となったので、これらを用いたより精密な分析が可能となった。今後はこれらの分析機器を最大限に活用し、迅速な研究の進捗を図る予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで確認されている真菌のCOS発生はppbvレベルと低濃度であるため、試料を濃縮後に加熱導入装置によるガスクロマトグラフィー分析を行う予定である。土壌から分離された COS発生真菌であるTHIF09株, THIF13株及び保存菌株8菌株について、COS発生の確認、培養条件に伴う発生速度の変化を調べる。細菌については古墳内壁剥離試料から分離された細菌株についても調査を実施し、COS発生の有無について調べる予定である。COS発生の確認された菌株について、培養条件に伴うCOS発生の変化を見るとともに、硫黄化合物の代謝能などの周辺の生理学的性状についても合わせて調査を行う計画である。
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