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水陸境界環境の物質循環を解読するアミノ酸安定窒素同位体比解析法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 17K18796
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 地球惑星科学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

力石 嘉人  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50455490)

研究協力者 石川 尚人  
菅谷 智司  
滝沢 侑子  
佐々木 瑶子  
高野 淑識  
小川 奈々子  
大河内 直彦  
土屋 正史  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワードアミノ酸 / メチオニン / 水陸境界環境 / 安定同位体比 / 食物連鎖 / エネルギー / 安定同位体 / 栄養段階
研究成果の概要

本研究では,生体試料中に微量で含まれているメチオニン(必須アミノ酸の1つ)の安定窒素同位体比の測定に関して,異なる2つの性質のGCカラムを連結する「カラムカップリング法」と定義できるような新しい分析法を開発した。またそれを用い,メチオニン・フェニルアラニン・グルタミン酸の窒素同位体比から,河川等の水陸境界環境で生息する生物における「有機物資源の水陸混合率:藻類X%-陸上植物Y%」,および「栄養段階」を推定する方法論を確立した。
これらの成果を,水陸境界環境における生物の栄養段階,および餌資源の同定・水陸混合比を見積もる新たな方法論としてまとめ,国内学会,および,国際誌で発表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,水陸境界環境において,有機物資源の水陸混合率,生物の栄養段階,そして,アミノ酸の代謝量(エネルギー消費量)等を定量的に見積る方法論が提案されたことで,地球化学や生態学の分野で,今後,水陸境界環境の研究が進むと期待される。
また本研究で開発した「カラムカップリング法」は,夾雑物の多い試料に,少量含まれている有機化合物の安定同位体比測定(例えば,スポーツ競技におけるドーピング,危険薬物の起源・使用量の推定や,隕石中有機物の起源・生成プロセスの研究)にも直接応用できるため,本研究の結果は,これらの研究に新たな展開をもたらすと期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] A new analytical method for determination of the nitrogen isotopic composition of methionine: Its application to aquatic ecosystems with mixed resources.2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa NF, Chikaraishi Y, Takano Y, Sasaki Y, Takizawa Y, Tsuchiya M, Tayasu I, Nagata T, Ohkouchi N
    • 雑誌名

      Limnology & Oceanography: Methods

      巻: 16 号: 9 ページ: 607-620

    • DOI

      10.1002/lom3.10272

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アミノ酸の15N/14N分析で見た共生系のエネルギーフロー2018

    • 著者名/発表者名
      力石嘉人,菅谷智司
    • 学会等名
      日本共生生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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