• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

豪州Moreton湾における毒素生産シアノバクテリアの増殖メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16254001
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分海外学術
研究分野 土木環境システム
研究機関東北大学

研究代表者

大村 達夫  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (30111248)

研究分担者 渡部 徹  東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (10302192)
佐野 大輔  東北大学, 大学院・工学研究科, 日本学術振興会特別研究員(PD)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
40,950千円 (直接経費: 31,500千円、間接経費: 9,450千円)
2006年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2005年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2004年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
キーワード沿岸域 / フミン鉄 / 錯平衡と凝集 / L.majuscula / スーパーオキシド / 生物利用性 / フミン物質の起源 / 数理モデル / 第一鉄(Fe(II)) / 鉄摂取経路 / 反応スキーム / 生物利用性評価 / 河口・沿岸域 / 錯平衡挙動 / デバイ-ヒュッケル理論 / 水酸化鉄 / フミン鉄の錯平衡 / フミン物質の凝集モデル / キャラクタリゼーション / Lyngbya / 活性酸素 / 第一鉄生成速度
研究概要

本研究課題では,沿岸域での鉄の動態及び毒性シアノバクテリア(L.majuscula)による鉄摂取経路を解明し,沿岸域における生物利用可能な鉄の生成を予測する数値モデルを確立することを目的とした。以下に,その研究成果を示す。
沿岸域での鉄の形態及びフミン鉄の錯平衡・凝集の実態を把握するための現地調査及び室内実験を行った。その結果,河川水中においてフミン第二鉄が存在することが示され,また,フミン鉄のうち90%程度は,沿岸域でカチオンの競合により解離することが分かった。クロマトグラフィー分析を併用することで,分子量及び疎水性物質含有量が低いフミン物質ほど凝集特性は低く,沿岸域への溶存鉄輸送に大きく貢献することが明らかとなった。
沿岸域におけるフミン鉄の錯平衡モデルを,分子量やイオン強度,pH等の物理化学的要因を考慮することが可能なデバイ-ヒュッケル理論に基づき構築した。凝集モデルは,従来のDLVO理論に新たに疎水性相互作用を組み込むことで構築された。上述の錯平衡及び凝集モデルと潮流拡散モデルを融合させることで,沿岸域におけるフミン鉄濃度の空間的及び時間的分布を評価することが可能となった。
スーパーオキシドを介してL.majusculaが鉄を摂取する経路を解明し,鉄摂取機構のモデル化を行った。スーパーオキシドによるフミン鉄の生物利用性(Fe(II)の生成速度)はその起源により異なるが,酸性官能基を多く含むフミン物質に結合した鉄ほど生物利用性が低いことが明らかとなった。また,Fe(II)生成に関わる各種反応速度を測定し,L.majusclaの鉄摂取に関する新たな反応スキーム(鉄摂取モデル)が構築された。以上の研究成果より,各モデルを融合させることにより,鉄の供給形態から沿岸域での生物摂取までの一連の過程を総合的に予測・評価することが可能となった。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (20件)

  • [雑誌論文] 沿岸域における有機鉄の解離及び錯形成動力学-有機リガンドの性質と反応速度定数の関係-2007

    • 著者名/発表者名
      藤井 学
    • 雑誌名

      水環境学会誌 30・5(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetics of Formation and Dissociation of Organically Complexed Iron in Coastal Waters : Relationship between Characteristics of Organic Ligand and Rate Constant2007

    • 著者名/発表者名
      Manabu Fujii, Andrew L.Rose, T.David Waite, Tatsuo Omura
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society on Water Environment(in Japanese) Vol.30(5)(in Press)

    • NAID

      130000307183

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 有機鉄の錯形成速度に及ぼすカルシウムイオンの影響2007

    • 著者名/発表者名
      藤井 学
    • 雑誌名

      第41回日本水環境学会年会講演集

      ページ: 575-575

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 沿岸域における生物利用可能な鉄の生成機構解明-有機リガンド濃度による影響-2007

    • 著者名/発表者名
      淵上 洋輔
    • 雑誌名

      平成18年度東北支部技術研究発表会講演概要集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 競合リガンド法を用いた沿岸域における有機鉄錯体の解離速度の測定2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤 紘晃
    • 雑誌名

      平成18年度東北支部技術研究発表会講演概要集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 松島湾における溶存態有機物質(DOM)と鉄濃度の空間的分布と季節変化2006

    • 著者名/発表者名
      藤井 学
    • 雑誌名

      水環境学会誌 29・3

      ページ: 169-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Superoxide-meditated dissolution of amorphous ferric oxyhydroxide in seawater2006

    • 著者名/発表者名
      Manabu Fujii
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology 40

      ページ: 880-887

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatial and Seasonal Distributions of Dissolved Organic Matter and Iron in Matsushima Bay, Japan2006

    • 著者名/発表者名
      Fujii M., Rose A.L., Waite T.D., Omura T.
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society on Water Environment(in Japanese) Vol.29(3)

      ページ: 169-176

    • NAID

      10017312776

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Superoxide-Meditated Dissolution of Amorphous Ferric Oxyhydroxide in Seawater2006

    • 著者名/発表者名
      Manabu Fuji, Shun Otomo, Akira Sasaki, Toru Watanabe, Tatsuo Omura
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology Vol.40(3)

      ページ: 880-887

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Superoxide-meditated dissolution of amorphous ferric oxyhydroxide in seawater2006

    • 著者名/発表者名
      Fujii M.
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology 40

      ページ: 880-887

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 松島湾における溶存態有機物質(DOM)と鉄濃度の空間的分布と季節変化2006

    • 著者名/発表者名
      藤井学
    • 雑誌名

      水環境学会誌 29・3

      ページ: 169-176

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 河口・沿岸域におけるフミン鉄の錯平衡モデル2005

    • 著者名/発表者名
      藤井 学
    • 雑誌名

      環境工学研究論文集 42

      ページ: 145-155

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Equilibrium Model for Humic Iron Complex in Estuary2005

    • 著者名/発表者名
      Manabu Fujii, Tatsuo Omura
    • 雑誌名

      Environmental Engineering Research(in Japanese) Vol.42

      ページ: 145-155

    • NAID

      130003949439

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 河口・沿岸域におけるフミン鉄の錯平衡モデル2005

    • 著者名/発表者名
      藤井学
    • 雑誌名

      環境工学研究論文集 42

      ページ: 145-155

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 河口・沿岸域におけるフミン鉄の錯平衡と凝集特性2004

    • 著者名/発表者名
      藤井 学
    • 雑誌名

      環境工学研究論文集 41

      ページ: 389-400

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 河口・沿岸域条件下におけるフミン物質の凝集モデルの構築2004

    • 著者名/発表者名
      佐々木 陽
    • 雑誌名

      環境工学研究論文集 41

      ページ: 377-387

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Equilibrium and Coagulation Characteristics of Humic Iron Complex in Estuaries2004

    • 著者名/発表者名
      Manabu Fujii, Akira Sasaki, Toru Watanabe, Tatsuo Omura
    • 雑誌名

      Environmental Engineering Research(in Japanese) Vol.41

      ページ: 389-400

    • NAID

      130003949389

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the Coagulation Model for Humic Substances in Estuarine Condition2004

    • 著者名/発表者名
      Akira Sasaki, Manabu Fujii, Toru Watanabe, Tatsuo Omura
    • 雑誌名

      Environmental Engineering Research(in Japanese) Vol.41

      ページ: 377-387

    • NAID

      130003949388

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 河口・沿岸域におけるフミン鉄の錯平衡と凝集特性2004

    • 著者名/発表者名
      藤井学
    • 雑誌名

      環境工学研究論文集 41

      ページ: 389-400

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 河口・沿岸域条件下におけるフミン物質の凝集モデルの構築2004

    • 著者名/発表者名
      佐々木陽
    • 雑誌名

      環境工学研究論文集 41

      ページ: 377-387

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi