2022 Fiscal Year Research-status Report
細菌の表面粗さが制御する海洋ナノサイズ粒子付着機構の解明
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20K19960
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
山田 洋輔 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 研究員 (80773720)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 海洋細菌 / ナノサイズ粒子 / 表面性状 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細菌表面粗さとナノサイズ粒子付着との関係を詳細に解明することにより、海洋炭素循環の鍵プロセスである細菌の有機物利用・分解過程の理解を深化させることが本研究の最大の目的である。本研究では細菌表面粗さという新規パラメータに着目し、細菌によるナノサイズ粒子付着機構の解明に必要なサブテーマ１と2を設定したが、ここでは、その実績概要について、サブテーマごとに記述する。
サブテーマ１:細菌表面粗さは生物の死骸や破片、他のナノサイズ粒子の付着も制御しているのか、については、本年度は単離細菌および表面修飾の異なるポリスチレン粒子をモデル粒子として使用した細菌との培養実験により、細菌やナノサイズ粒子の種類によって、細菌への付着に差があることが明らかになった。
サブテーマ２:様々な海洋物理化学環境要因は細菌表面粗さに影響するのか、については、沿岸域および外洋域（海域の異なる２つの研究航海）での環境パラメータ測定および細菌サンプルの採取を行い、細菌表面粗さとの比較を行った。1000細胞以上のデータを解析し、環境要因との関係が解明された。
サブテーマ１，２の一部達成により、細菌の表面粗さが海域により大きく異なり、それがナノサイズ粒子の付着に影響していることを支持するデータを得た。これらのデータをまとめ、主著として国際誌に論文を投稿し、受理された（Yamada et al. 2023）。今後はさらなる解析および付着モデルの検討などを行い、より普遍的な細菌とナノサイズ粒子付着メカニズムの解明を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究申請時に設定したサブテーマ１と２の内容については概ね達成でき、最終的に論文化に至った。本研究を進めている間に、さらに普遍的なメカニズム解明につながる可能性を見出せた。そこで研究期間を１年を延長し、さらなる解析や付着モデルなどの検討を行い、目的の達成を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
小規模な培養実験、現場観測などのデータを入手し、これまでに得たデータと合わせ、より詳細な解析および付着モデルの検討を行う。それにより、より普遍的な細菌とナノサイズ粒子付着メカニズムの解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
本研究遂行中により得られた結果をさらに普遍的なメカニズム解明へとつなげることができる可能性が見いだされた。そのため、研究期間を延長し、追加の実験や解析を行うため、次年度使用額が生じた。また、コロナ禍により延期された国際学会がに参加し、そこでの本研究に対するフィードバックを得るため、次年度使用額が生じた。上記の実施に必要な物品費、旅費、論文執筆等その他の費用支払いに使用する計画である。
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