湖に流入する腐植物質に含まれる溶存態炭水化物の同定とその微生物分解性の評価

• Project/Area Number: 13780429
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Lake Biwa Environmental Research Institute
• Principal Investigator: 早川 和秀 滋賀県琵琶湖研究所, 研究企画部門, 研究員 (80291178)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2002: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2001: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 溶存態有機炭素 / 限外ろ過 / 琵琶湖水 / 生体ポリマー / 中性単糖類 / 微生物分解 / 溶存態炭水化物 / 腐食物質 / 河川水

Research Abstract

本年は、研究計画の1)腐植物質に関係すると考えられる「湖水中に含まれる溶存態炭水化物の多糖類の分画・同定を中心に研究を行った。
<分子量分画による糖類の同定>湖水中の溶存態有機物を限外ろ過法により分子量分画を行い、各分画について糖分析を行った。分子量分画の結果、50000Da以上の高分子量画分は、溶存有機炭素では全体の10-11%程度であったのに対し、溶存態中性単糖では全体の中性糖の44-50%を占めた。溶存態中性単糖類は、主に高分子量の物質に含まれると考えられる。多くの単糖類が高分子量画分に多く含まれる中で、リボースのみは5000Da以下の低分子量画分に多く存在し、リボースの存在形態のみが他の中性単糖類と異なると考えられる。リボースは主に核酸の構成成分として存在しているため、核酸を含む物質は低分子量で水中に存在していると考えられる。
微生物代謝の結果として生成する糖類の生体ポリマーは、主に高分子量体を形成していると考えられ、それらが水中に長い間滞留する可能性が示唆された。
<まとめ>本研究は、「湖水中に存在する見かけ上の難分解性溶存態炭水化物は腐植物質に関係する」に基づき、腐植物質と溶存態炭水化物の関係について研究したが、腐植物質と水中の難分解性糖類との間の関係は薄く、むしろ糖類は高分子量の生体ポリマーを形成していると考えられ、それらが水中に長い間滞留する可能性が示唆された。
研究成果は、論文として投稿中が1報、もう1報が投稿準備中である。また2003年国際地球化学会等で学会発表を行う予定である。