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湖沼の微生物群集が産出する難分解性溶存有機物の化学的描像と動態解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K21105
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 土木環境システム
環境動態解析
研究機関京都大学

研究代表者

日下部 武敏  京都大学, 工学研究科, 助教 (40462585)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード琵琶湖 / 溶存有機物 / 難分解性有機物 / 微生物群集 / 精密質量分析 / 生分解性試験
研究成果の概要

国内の湖沼において、微生物に分解されにくい難分解性有機物が増加しており、湖沼の炭素循環や今後の有機物管理を考える上で、湖沼有機物の起源や特性、変動を理解することは重要である。本研究は、湖沼の微生物群集が産出する難分解性有機物に着目し、その化学的描像と環境動態の解明を目指した。本研究では、琵琶湖溶存有機物(DOM)および流入河川DOM、並びに様々な有機基質から微生物が産出したDOMを調製し、精密質量分析を実施した。その結果、琵琶湖DOMの生成経路の一つとして微生物群集の機能と役割が重要であることが示された。一方、河川経由で琵琶湖に流入する陸域由来DOMの寄与も決して少なくないことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、微生物群集が介在する「微生物炭素ポンプ(microbial carbon pump)」が長期的な炭素貯留プロセスとして駆動していることに鑑みて、微生物食物網(microbial food web)の結節点として細菌が重要な鍵になると考え、微生物群集が産出する有機物に注目した。本研究で明らかとなった難分解性有機物の化学的描像や環境動態に関する知見は、湖沼における物質循環や水質形成メカニズムに対する理解の深化のみならず、健全な湖沼生態系の創出、持続可能な水利用、等々に資するものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of algal photosynthesis inhibition activity for dissolved organic matter with the consideration of inorganic and coloring constituents2019

    • 著者名/発表者名
      Misaki Kentaro, Morita Yuhei, Kobayashi Kentaro, Sugawara Yuichi, Shimizu Yoshihisa, Kusakabe Taketoshi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 224 ページ: 333-342

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.02.106

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 琵琶湖北湖の底質から溶出する有機物量の推定およびその特性解析2018

    • 著者名/発表者名
      沈尚, 日下部武敏, 橋本宗樹, 清水芳久
    • 雑誌名

      環境システム計測制御学会誌

      巻: 23 ページ: 164-171

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DNA変性処理を必要としない水環境中の細菌増殖解析法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      吉野魁人, 日下部武敏, 沈尚, 清水芳久
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖の物質循環におけるウイルス分流の重要性2019

    • 著者名/発表者名
      沈尚, 日下部武敏, 清水芳久
    • 学会等名
      第53回日本水環境学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Viral hot spot in Lake Biwa, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Shang Shen, Taketoshi Kusakabe, Yoshihisa Shimizu
    • 学会等名
      The 17th World Lake Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 琵琶湖北湖における細菌の死亡要因にしめるウイルスの影響2017

    • 著者名/発表者名
      沈 尚、日下部 武敏、橋本 宗樹、山内 渚、清水 芳久
    • 学会等名
      京都大学環境衛生工学研究会第39回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱化学分解GC/MS法による藻類の生分解特性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      日下部武敏, 橋本宗樹, 山内渚, 沈尚, 清水芳久
    • 学会等名
      日本腐植物質学会第32回講演会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular Characteristics and Diversity of Dissolved Organic Matter Produced by an Alphaproteobacteria, Novosphingobium lentum from Glucose and Glutamate2016

    • 著者名/発表者名
      Sheg S., Yamagata S., Hashimoto H., Kusakabe T., Shimizu Y.
    • 学会等名
      The 18th International Conference of International Humic Substances Society
    • 発表場所
      Kanazawa Bunka Hall (Kanazawa, Ishikawa)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microbial Transformation and Dissolution Processes of Fine Particulate Organic Matter (FPOM) in Lake Biwa2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto H., Yamagata S., Shin S., Kusakabe T., Shimizu Y., Katahira M.
    • 学会等名
      The 7th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 発表場所
      Kyoto University (Kyoto and Uji)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究内容紹介ページ

    • URL

      http://www.eqc.kyoto-u.ac.jp/management/topics/nom/research.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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