高圧培養による深海底由来メタン菌が生成するメタンの同位体組成の再評価

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25420884
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 田角 栄二 独立行政法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 技術副主任 (50553228)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井町 寛之 独立行政法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 主任研究員 (20361933) ; 今野 祐多 独立行政法人海洋研究開発機構, 深海・地殻内生物圏研究分野, 技術研究員 (80631762) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: メタン / 炭素同位体比 / 水素同位体比 / 高圧培養

Outline of Annual Research Achievements

メタンの炭素および水素同位体比は、自然界におけるメタンの生成起源を推定する指標として利用されてきた。メタン生成菌が生成するメタンの炭素同位体比に関しても良く研究されており、一般的にその分別効果はマグマや地殻内に存在する有機物の熱分解によるメタン生成よりも大きいとされてきた。しかしながら、その根拠となるデータは、すべて大気圧下における培養において得られたものである。連携研究者である高井は、好熱性メタン生成菌（Methanopyrus kandleri）による高圧条件におけるメタン生成では、その炭素同位体分別効果が-12‰以下であることを示した。本研究では、この現象が深海（低温高圧環境）由来メタン生成菌において普遍的なものかどうかを評価するため、深海底堆積物から分離した低温性メタン生成菌を高圧条件で培養して生成するメタンの炭素および水素同位体比を網羅的に解析する。平成26年度は、供試菌株をメチル化合物存在下、高圧条件で培養した際の増殖速度、メタン生成活性に関するデータを取得すると伴に、昨年度より試みていた深海底堆積物からの新たなメタン菌の純粋分離にも成功した。来年度以降の実験においては、この新規分離株についても、高圧条件下における増殖およびメタン生成特性に関するデータを取得する予定である。また、一連の研究に使用してきた高圧培養法に関して、Hydrocarbon and Lipid Microbiology Protocolsへ論文を寄稿し、受理された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究分担者であった今野氏の退職に伴い、ガス分析に関するデータの取得が遅れてはいるが、微生物の増殖に関するデータは着実に蓄積できている。当初計画していた低温条件（2-4℃）での培養実験は、時間の都合上、まだ着手できていない。

Strategy for Future Research Activity

人員が減ったこともあり、時間的に可能な範囲で実験項目を見直す必要が出てきた。まずは昨年度の培養実験で採取したガスサンプルについて、網羅的にメタンの炭素および水素同位体比の測定にとりかかる。一連の実験で得られたデータに関しては、学術会議（日本微生物生態学会を予定）において発表する。

Causes of Carryover

研究分担者の退職に伴い、人員が減ったことで当初予定していた分析の進捗が遅れ、分析に使用するヘリウムガスの購入を見送ったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成26年度の実験で採取し、分析が完了していないガス試料を同位体質量分析ガスクロマトグラフで分析する際に使用するヘリウムガスの購入に使用する。