2022 Fiscal Year Research-status Report
沿岸陸域の非晶質シリカの溶解は，リンと炭素循環を加速するか？
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21K19849
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
早川 敦 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (10450280)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 紀昭 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (50468120)
高橋 正 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (80132009)
渡辺 剛 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(釧路), 主任研究員 (80895920)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 非晶質ケイ酸体 / 珪藻 / もみ殻ケイ酸 / リン化学形態 / 鉄結合型リン / 低結晶性鉄 / 低結晶性アルミニウム / 溶存炭素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生態系の必須元素であるリン(P)は土壌固相中で鉄やアルミニウム，カルシウムなどに結合した化学形態で存在し，その可溶化は溶液組成に影響され，生態系のP循環を制御している。沿岸域の土壌中のPは鉄結合型を主体として蓄積し，ケイ酸(SiO2，以下Si）添加によってリンの可溶化が促進される可能性が指摘された。秋田県西部の森林流域の研究では，海成堆積岩地帯の河川堆積物中のPの主体は鉄結合型であり，渓流水中のP及びSi濃度が高く，PとSiの間，Pとナトリウム(Na)濃度に正の相関があることが明らかとなった。そのため，海成堆積岩地帯の高濃度Pには可溶化しやすい非晶質Siや主要カチオンが関係している可能性があると考えられた。本研究では非晶質Siの供給源の一つとして珪藻殻に着目し，2022年度では，2021年度に分離した珪藻2株を用いて珪藻殻を大量に得る方法を検討した。当初，大量培養によって一度に大量の珪藻殻を得る方法を検討したが，培養規模が大きくなると水中から珪藻を分離するのに時間と労力を要すると判断し，小規模培養を複数並行して実施し，一部を分取して繰り返し培養することで，高密度状態を保ちつつ，細胞を得る方法を確立した。現時点では，一週間に一回程度の頻度で珪藻を収集できるようになった。収集した珪藻殻を次年度の培養試験に用いる予定である。一方で，堆積物に試薬の非晶質ケイ酸体を添加したリン可溶化培養試験も行い，現在300点の抽出試料を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
R4年度と同様の方法で珪藻株を維持しながら細胞を収集している。現在の培養株は北海道産であったため，秋田県八郎湖から分離した珪藻での分析が望ましいと考えている。現在，八郎湖で採取した試料から約50細胞を分離し，培養株の確立を進めている。
抽出試験の条件設定を試行錯誤したため，抽出液の化学分析を予定どおり終えることができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
八郎湖からの珪藻株（八郎湖株）の確立する。八郎湖株を利用した珪藻細胞の高密度で高収量が得られる培養方法を見出し，珪藻殻を多量に得る。その珪藻殻を添加した培養試験を実施する。また，非晶質ケイ酸体を含む火山ガラスやもみ殻を添加した培養試験も実施予定である。
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| Causes of Carryover |
予定していた国際学会への参加を見送ったこと，珪藻殻添加試験の遅延が生じたことによる試薬，物品等の未購入により，次年度使用額が生じた。今年度は当初予定に加えて前年度未執行分を執行予定である。
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