2022 Fiscal Year Annual Research Report
高圧培養実験と天然堆積物試料の解析から迫る海底下高圧環境の炭素循環
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21J01196
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
森 郁晃 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), 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 海底下生命圏 / 極限環境 / 炭素循環 / 生命生息限界 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は海底下炭素循環における微生物の役割解明を目標とし、バイオリアクターを用いた高温高圧条件下での培養実験によって、海底下高温高圧環境中の微生物の活性条件・代謝速度の測定を試みる。本年度は、バイオリアクターの性能検証および圧力変化に対する微生物細胞の増殖効率の変動検証を目的として、嫌気性超好熱菌2株（pyrococcus horikoshii, phycococcus yayanosii）の培養実験を行い、植菌後2時間間隔での連続観測を34時間実施した。P.Horikoshi とP.yayanosii共に高温高圧条件に設定したバイオリアクター内で、増殖することが確認された。また、植菌時の圧力変化がもたらす培養初期の増殖過程への影響を検討するため、(i) 常圧培養後に常圧条件下へ、(ii) 常圧培養後に高圧条件下へ、(iii) 高圧培養後に高圧条件下への３つの植菌条件に分けてP.Horikoshiを植菌した。その結果、常圧条件での培養に比べ、高圧条件での培養は対数的増殖が開始するまでに要する時間が長期化する傾向が確認された。また、(iii) 高圧培養後に高圧条件下に比べ、(ii) 常圧培養後に高圧条件下に植菌した系で増殖速度の低下が観測され、植菌時の圧力増加が培養過程へ影響することが示された。さらにバイオリアクターの環境試料への適応のため、培養容器の改善とテストを行い、堆積物試料の培養実験を開始している。
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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
高圧培養について、バイオリアクターを用いて純粋菌株の培養時における圧力変化について検証することができた。さらに培養容器について堆積物試料など固形の試料を培養可能にし、実際に培養が可能か検証した。今後、掘削試料を用いた高温高圧培養実験を継続的に実施する環境を構築できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
バイオリアクターを用いた実験環境を構築できたため、海底下の高温高圧環境での炭素循環の解明に向けて、掘削試料の高温高圧培養実験を継続的に実施する。
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