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2010 Fiscal Year Annual Research Report

黄砂バイオエアロゾルの遺伝学的識別法を用いた耐塩微生物の越境輸送と環境影響の解明

Research Project

Project/Area Number 22681005
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

牧 輝弥  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (70345601)

Keywords黄砂 / 長距離輸送 / バイオエアロゾル / 微生物生態 / 極限微生物 / 大気微生物 / 耐塩細菌 / 人健康影響
Research Abstract

黄砂は,中国大陸の砂漠地域を起源とし,偏西風によって日本海を越え,日本の北陸地方に飛来する。黄砂鉱物粒子には,細菌や,カビ,ウイルス,花粉などの生物由来の粒子(黄砂バイオエアロゾル)も含まれ,黄砂と挙動をともにすることが報告され,こうした微生物粒子が生態系および人健康へ与える影響に関心が及んでいる。しかし、黄砂粒子に付着する微生物群(黄砂バイオエアロゾル)に関する研究は殆どなされておらず、近年、僅かながらの知見が蓄積されつつある。本研究では、タクラマカン砂漠(敦煌:上空800m)、立山連峰(室堂平)およびの能登半島(珠洲市:上空600m,上空3000m)において,航空機,係留気球および山岳積雪を使ったバイオエアロゾル捕集調査を行い、大気中の耐塩細菌(環境変化にタフだから)の種組成を明らかにした。この結果,遺伝学的分析手法を駆使して,黄砂にBacillus属などのFirmicutes門の細菌群が多数検出され,Bacillus属の細菌群が上空に優占することを突き止めた。特に、B.subtilisは,中国と日本の地域間で非常に近縁となり、長距離輸送されている可能性がある。さらには,上空から分離したBacillus属の細菌群を使って、納豆を製造することに成功し,大気微生物が発酵食品の源になっている可能性を示唆した。現在,長距離輸送する細菌種を識別して検出できる遺伝子マーカーを用いて,大気エアロゾルにおける輸送細菌の分布を定量的にモニタリングしつつある。一方,海洋に降下した黄砂粒子の化学挙動とその生物活動に及ぼす影響を解明するため,海洋調査も実施したところ,黄砂鉱物粒子を外洋試水に添加することで,特定の細菌群および大型植物プランクトンの増殖が促進されることを明らかにした。

  • Research Products

    (17 results)

All 2011 2010

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Effects of Asian dust (KOSA) deposition event on bacterial and microalgal communities in the Pacific Ocean2011

    • Author(s)
      T.Maki, A.Ishikawa, F.Kobayashi, M.Kakikawa, K.Aoki, H.Hasegawa, Y.Iwasaka
    • Journal Title

      Asian Journal of Atmospheric Environment

      Volume: 5 Pages: 145-203

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of halotolerant and oligotrophic bacterial communities in Asian desert dust (KOSA) bioaerosol accumulated in layers of snow on Mount Tateyama, Central Japan2011

    • Author(s)
      T.Maki, K.Aoki, F.Kobayashi, M.Kakikawa, Y.Tobo, A.Matsuki, H.Hasegawa, Y.Iwasaka
    • Journal Title

      Aerobiologia

      Volume: (in press) Pages: DOI 10.1007/s10453-011-9196-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of aggregated particles on biodegradation activities for dime thylarsinic acid (DMA) in Lake Kahokugata2011

    • Author(s)
      T.Maki, W.Hirota, H.Motojima, H.Hasegawa, M.A.Rahman
    • Journal Title

      Chemosphere

      Volume: (in press) Pages: doi:10.1016/j.chemosphere.2011.01.059

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phylogenetic analysis of atmospheric halotolerant bacterial communities at high altitude in an Asian dust (KOSA) arrival region, Suzu City2010

    • Author(s)
      T.Maki, S.Susuki, F.Kobayashi, M.Kakikawa, Y.Tobo, M.Yamada, T.Higashi, A.Matsuki, C.Hong, H.Hasegawa, Y.Iwasaka
    • Journal Title

      Science of the Total Environment

      Volume: 408 Pages: 4556-4562

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PCR-DGGE analysis of Asian dust (KOSA) bioaerosol recorded in snow cover at Mount Tateyama, Central Japan2010

    • Author(s)
      T.Maki, K.Aoki, S.Susuki, F.Kobayashi, M.Kakikawa, Y.Tobo, A.Matsuki, H.Hasegawa, Y.Iwasaka
    • Journal Title

      Journal of Ecotechnology Research

      Volume: 15 Pages: 97-101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 月例卓話:黄砂バイオエアロゾルに含まれる核酸塩基配列を用いた微生物の長距離輸送の検証2010

    • Author(s)
      牧輝弥
    • Journal Title

      海洋化学研究

      Volume: 23 Pages: 70-74

  • [Presentation] 能登半島上空3000mを漂うバイオエアロゾルの細菌種組成の解析2011

    • Author(s)
      牧輝弥, 小林史尚, 諸澤真治, 柿川真紀子、松木篤、岩坂泰信
    • Organizer
      第2回能登総合シンポジウム(2011)
    • Place of Presentation
      珠洲市商工会議所
    • Year and Date
      2011-01-21
  • [Presentation] 空中浮遊性微生物を食べる2011

    • Author(s)
      牧輝弥, 小林史尚, 柿川真紀子, 松木篤, 山田丸, 岩坂泰信
    • Organizer
      サイエンスカフェ、第2回能登総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      ラポルトすず内「E・カフェ」(招待講演)
    • Year and Date
      2011-01-21
  • [Presentation] Phylogenetic analysis of the atmospheric bacterial communities at an Asian dust (KOSA) arrival region and a source region2010

    • Author(s)
      T.Maki, F.Kobayashi, K.Aoki, M.Kakikawa, M.Kobayashi, H.Hasegawa, Y.Iwasaka
    • Organizer
      Pacifichem 2010
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2010-12-16
  • [Presentation] 空中浮遊性微生物を見る目2010

    • Author(s)
      牧輝弥, 小林史尚, 柿川真紀子, 松木篤, 山田丸, 岩坂泰信
    • Organizer
      第一回環境フォーラム
    • Place of Presentation
      三井物産北陸支部(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-08
  • [Presentation] 蛍光標識核酸プローブを用いた黄砂バイオエアロゾルの遺伝学的識別手法の確立2010

    • Author(s)
      牧輝弥, 小林史尚, 柿川真紀子, 青木一真, 松木篤, 岩坂泰信
    • Organizer
      日本気象学会 2010年度秋季大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-10-28
  • [Presentation] Effects of a KOSA deposition event on microbial abundance and structures in marine ecosystems2010

    • Author(s)
      T.Maki, A.Iahikawa, F.Kobayashi, M.Kakikawa, K.Aoki, H.Hasegawa, Y.Iwasaka
    • Organizer
      The 4th International Symposium on environment of Rim of the Japan/East Sea
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2010-10-20
  • [Presentation] 黄砂鉱物粒子が及ぼす海洋微生物生態系への影響の外洋船上実験を用いた解明2010

    • Author(s)
      牧輝弥、城戸耕介、石川輝、小林史尚、柿川真紀子、青木一真、長谷川浩、岩坂泰信
    • Organizer
      平成22年度日本水産学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Presentation] 航空機サンプリングにおいて捕集した大気微生物の核酸塩基配列の解析とその総観規模的移送の評価2010

    • Author(s)
      牧輝弥, 小林史尚, 諸澤真治, 柿川真紀子, 長谷川浩, 岩坂泰信
    • Organizer
      日本分析化学会第59年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2010-09-15
  • [Presentation] 能登半島上空で採取したバイオエアロゾル細菌種組成の黄砂発生時と非発生時の比較2010

    • Author(s)
      牧輝弥、小林史尚、松木篤、當房豊、柿川真紀子、鈴木振二、長谷川浩、岩坂泰信
    • Organizer
      日本エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2010-08-04
  • [Presentation] Phylogenetic analysis of atmospheric bacterial isolates obtained from Asian dust (KOSA) bioaerosols2010

    • Author(s)
      T.Maki, F.Kobayashi, M.Kakikawa, S.Susuki, K.Aoki, Y.Tobo, H.Hasegawa, Y.Iwasaka
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Advanced Environmental Japan Monitoring
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2010-07-01
  • [Presentation] Epifluorescence observation technique for microbial particles included in Asian dust (KOSA) bioaerosols2010

    • Author(s)
      T.Maki
    • Organizer
      International Symposium on Aerosol and Radiation Studies
    • Place of Presentation
      Zibo, China
    • Year and Date
      2010-04-26

URL: 

Published: 2012-07-19  

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