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土壌における多種類の芳香族化合物の分解に関与する微生物群の動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 10680542
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境保全
研究機関名古屋大学

研究代表者

片山 新太  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (60185808)

研究分担者 渡邉 彰 (渡辺 彰)  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (50231098)
豊田 剛己  名古屋大学, 農学部・助教授, 助手 (30262893)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1998年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード芳香族化合物 / 微生物分解 / デヒドロゲナーゼ / 脱塩素活性 / キノンプロファイル / ^<14>C標識キノン / 土壌 / 複数基質 / ^<14>C標識化合物 / 部分阻害法 / 分解菌検出
研究概要

本研究では、(1)土壌中の芳香族化合物分解微生物群の活性プロファイルと菌数、(2)キノンプロファイルによる単一基質の分解菌の検出、(3)キノンプロファイルによる複数基質の分解菌の検出に関する研究を行った。
まず、芳香族化合物分解微生物群のプロファイルを検出する方法として、デヒドロゲナーゼ指示薬および脱塩素活性指示薬を用いた自作マイクロプレートを作製した。その結果、各種の芳香族化合物に対する土壌の分解ポテンシャルのプロファイルを得ることができた。堆厩肥を入れている土壌では、芳香族化合物の分解ポテンシャルがより多様であることが示された。一方、脱塩素活性を測定して、塩素化芳香族化合物の分解菌数プロファイルを調べたところ、堆厩肥の施用によって2,4-dichlorophenolは分解菌数が増えるが3-chlorophenolでは影響が無いという興味深い現象が見いだされた。
次に、全キノンの分析と同時に14C標識キノンを検出することによって、土壌中の全微生物群の構造と特定の基質を資化する微生物群の構造を同時に調べる方法の開発を行った。グルコースあるいはグリシンの様に土壌中に資化菌が多く存在すると思われる物質の場合、非常に高い再現性が得られ、単一基質を土壌に添加した場合の分解菌の検出法を確立することができた。しかし、芳香族化合物のモデルとしてフェノールと安息香酸を用いた実験では、土壌中の無機化率や全キノンプロファイルおよびキノンの14C標識率は、2連の間で一致しており再現性が得られているのに、^<14>C標識されるキノン種は、2連の間で大きくばらつく結果となった。そのばらつきの原因は、土壌の微視的性質のばらつきによるものか、分解菌数が少ないためなのか、現時点では不明である。しかし、無機化率とキノンの^<14>C標識率の結果から、同時にフェノールと安息香酸が存在した場合には、無機化率が単独の場合とは異なることが明らかにされた。複数の基質が存在する場合でも^<14>C標識キノンを検出することによって資化菌群を検出するという方法が利用可能であることが、明らかとなった

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (21件)

  • [文献書誌] Saitou, Fujie and Katayama: "Detection of microbial groups metabolizing a substrate in soil by the [14C]quinone"Soil Sci. Plant Nutr.. 45. 669-679 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchida et al.: "Changes in microbial communit structure in soil percolated with pentachlorophenol"J. Pesticide Sci.. 24. 186-188 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hu et al.: "Quantitative analysis of microfloral changes in a bioreactor for waste water…"Water Research. 33. 3263-3270 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou et al.: "Linear relation between the amount of respiratory quinones and the microbial…"Soil Sci. Plant Nutr.. 45. 775-778 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe et al.: "Evaluation of orgins of CH4 carbon emitted from rice paddies"J. Geophys. Res.. 104(D19). 23623-23629 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyota et al.: "Impact of fumigation with metam sodium upon soil microbial community structure"Soil Sci. Plant Nut.. 45. 207-223 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 片山新太、山本広基: "新 土と微生物(4) 環境と微生物 第2章 農薬と微生物"博友社. 7 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uchida, S. Tanaka, H., Fujie, K. and Katayama, A.: "Changes in microbial community structure in soil percolated with pentachlorophenol with reference to respinatory quinone profile"J. Pesticide Sci.. 24. 186-188 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hu, H. -y., Fujie, K., Nakagome, H., Urano, K. and Katayama, A.: "Quantitative analysis of microfloral changes in a bioreactor for waste water treatment using novel indices of diversity and equitability of respiratory quiones"Water Research. 33. 3263-3270 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou, K., Fujie, K. and Katayama, A.: "Detection of microbial groups metabolizing a substrate in soil by the [14C] quinone profile"Soil Sci. Plant Nutr. 45. 669-679 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou, K. Nagasaki, K. Yamakawa, H. Hu, H-.Y., Fujie, K. And Katayama, A.: "Linear relation between the amount of respiratory quinones and the microbial biomass in soil"Soil Sci. Prant Nutr.. 45. (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, A, Takeda, T., and Kimura, M.: "Evaluation of origins of CHィイD24ィエD2 carbon emitted from rice paddies"J. Geophys Res.. 104(D19). 23623-23629 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toyota, K., Ritz, K., Kuninaga, S. and Kimura, M.: "Impact of fumigation with metam sodium upon soil microbial community structure in two Japanese soils"Soil Sci. Plant Nutr.. 45. 207-223 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Katayama, A. and Yamamoto, H.: "Chapter 2 Pesticides and microorganisms""New series of microorganismsin soil No. 4, Microorganisms and Environmental Problems" Ed by Japanese Society of Soil microorganisms, Hakuyusha (in Japanese). 29 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saitou,Fujie and Katayama: "Detection of microbial groups metabolizing a substrate in soil by the [14C]quinone"Soil Sci.Plant Nutr.. 45. 669-679 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Uchida.et al: "Changes in microbial community structure in soil percolated with pentachlorophenol"J.Pesticide Sci.. 24. 186-188 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hu et al: "Quantitative analysis microfloral changes in a bioreactor waste water …"Water Research. 33. 3263-3270 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Saitou et al: "Linear relation between the amount of respiratory quinones and the microbial…"Soil Sci Plant Nutr. 45. 775-778 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe et al: "Evaluation of origins of CH4 carbon emitted from rice paddies"J.Geophys.Res.. 104(D19). 23623-23629 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Toyota et al: "Impact of fumigation with metam sodium upon soil microbial community structure"Soil Sci Plant Nut.. 45. 207-223 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 片山新太 山本広基: "「新 土と微生物 (4) 環境と微生物」 第2章 農薬と微生物"博友社. 73-79 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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