2013 Fiscal Year Annual Research Report
環境水におけるフミン物質など難分解性有機物の迅速計測法の開発と動態解析
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23510006
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山田 悦 京都工芸繊維大学, 環境科学センター, 教授 (30159214)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
布施 泰朗 京都工芸繊維大学, 環境科学センター, 助教 (90303932)
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| Keywords | フミン物質 / 藻類由来有機物 / タンパク質様蛍光物質 / 琵琶湖 / 底質 / 三次元蛍光光度法 / SDS-PAGE / 難分解性有機物 |
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| Research Abstract |
琵琶湖など閉鎖性水域において近年微生物に分解されない難分解性の溶存有機物質(DOM)が増加しており、その原因解明が求められている。本研究では、三次元蛍光光度法（3－DEEM）とDOC測定を用いる環境水中での土壌フルボ酸(FA)、藻類由来フルボ酸様蛍光物質とタンパク質様蛍光物質の簡易計測法について検討し、琵琶湖と流入・流出河川をモデルとして、これら有機物質の動態解析を行った。河川水中DOMでは土壌FAの影響が大きく、琵琶湖水DOMは河川水と比較すると土壌FAの影響は小さく、琵琶湖内で生産される藻類由来有機物などの寄与が大きいことが明らかとなった。
三種類の湖水産植物プランクトンを培養し、その藻類由来有機物からタンパク質様蛍光物質を濃縮分離し、SDS－ポリアクリルアミドゲル電気泳動法（SDS－PAGE）で解析することができた。タンパク質様蛍光物質は、藻類の種類により異なる分子量分布を示すことがわかった。また、Microcystis aeruginosa由来のタンパク質様蛍光物質では250 kDa以上の高分子量物質も検出され、細胞壁の構成成分である多糖類とペプチドが結合したペプチドグリカンと推測された。琵琶湖水のタンパク質様蛍光物質を凍結乾燥及び限外ろ過法で濃縮し、SDS-PAGE及び蛍光検出－ゲルクロマトグラフ法で解析した。
琵琶湖底質からフミン酸 (HA)とFAを堆積層別に抽出・分離し、元素分析、NMR分析などで特性評価した。底質HAは、土壌HAと比較するとC含量は低く、O含量及びO/C比は高いという結果で、土壌FAと近い値を示し、脂肪族プロトンが多く、芳香族プロトンが少ないという傾向を示した。赤外分析の結果から、底質HAはペプチド結合、カルボキシル基及び多糖類の振動などに帰属される吸収が検出され、琵琶湖底質HAは、植物プランクトンなど内部生産由来と推測できる。
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