| 研究課題/領域番号 |
21H03585
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分63010:環境動態解析関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
板井 啓明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (60554467)
|
|---|
| 研究分担者 |
平田 岳史 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10251612)
高橋 嘉夫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (10304396)
砂村 倫成 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90360867)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
|
|---|
| キーワード | 微量元素 / 蛍光X線分析 / 微細藻類 / ICP-MS / 湖沼 / 藻類 / μXRF / シングルセル分析 / 淡水 / シングルセル / マイクロビーム / 一次生産 / 一細胞分析 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
水圏表層の生物一次生産には複数の微量金属が必須であり、浮遊性微細藻類への取り込みは、これら元素の循環に影響する。しかし、微細藻類中金属濃度を種別に実測するのは容易でない。これは、(1) 水から採集される粒子が非生物 の混入を避けられないこと、(2) 一個体中微量元素が極微量であること、に起因する。本課題では、2種類の先端的分析法、(i) 放射光源マイクロビーム蛍光X線分析、(ii) シングルセル ICP質量分析、の相補活用で、アトモルオーダーの微量元素分析法を確立し、「国内湖沼の 微細藻類中必須微量金属レベル」の網羅解析に応用する。
|
| 研究実績の概要 |
本課題では、微細藻類の個体別微量元素分析法の開発を目的に、研究を実施してきた。これまでに、(i)μXRFを用いた個体別微量元素濃度/化学形態分析法の開発、(ii) 様々な湖沼の微細藻類化学組成解析とデータベース化について、実績が得られている。(i)に関しては、高エネルギー加速器研究機構, フォトンファクトリーBL4A, BL15AおよびSPring-8BL37XUにおいて分析条件の最適化を実施した。生物組織認証物質のXRFスペクトルを、pyMCAを用いて解析し、Fe, Mn, Cu, Znなどの生体必須微量元素について、妥当な濃度が得られることを確認した。3箇所の富栄養型湖沼で採取した珪藻類の分析から、個体中Fe, Zn, Cu濃度が、細胞密度に反比例して減少する傾向を確認することができた。また、BL15Aでは、当技術とμXAFS法を併用し、微小生物の表面に付着した鉱物粒子の洗浄法について、同一個体の元素分布を洗浄前後で比較する研究を実施し、最適な固定法や洗浄法に関して知見を得た。これらの研究成果については、日本地球惑星科学合同大会での招待講演、国際メタロミクスシンポジウムでの講演などで公表し、原著論文を作成している。
複数湖沼の調査については、山梨県（山中湖・河口湖・西湖・精進湖・本栖湖）、長野県（青木湖・中綱湖・木崎湖・野尻湖）、福島県（桧原湖・小野川湖）の計11湖沼について、季節別の調査を完遂し、水質データ、環境DNAデータに基づき、その多様性評価が進んでおり、藻類データの分析は今年度末まで継続予定である。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
これまでに、(i)μXRFを用いた個体別微量元素濃度/化学形態分析法の開発、(ii) 様々な湖沼の微細藻類化学組成解析とデータベース化について、は順調な成果が得られている。一方で、(iii)シングルセルICP-MSの技術開発については、まだ実試料分析が可能な段階に達していないため、最終年度に重点的に取り組む必要がある。
|
| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は、前年度までに各地の湖沼から採取した微細藻類の分析を継続し、データベース化を推進し、藻類の種別微量元素要求量や水質との関連性をとりまとめる。また、シングルセルICP-MSの分析法最適化を進め、手法の有効性や限界を評価する。
|
