| 研究課題/領域番号 |
09680501
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
上木 厚子 山形大学, 農学部, 教授 (60143088)
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| 研究分担者 |
粕渕 辰昭 山形大学, 農学部, 教授 (00250960)
上木 勝司 山形大学, 農学部, 教授 (10111337)
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| キーワード | 温室効果 / メタン生成菌 / 水田土壌 / 嫌気性細菌 / 鉄還元細菌 / 水稲 / 2価鉄 / 湛水土壌 |
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| 研究概要 |
本研究では水田土壌中のメタン生成に関わる各種微生物の生理・生態と水田からのメタン放出との関係を明らかにするための一環として、メタン生成の主要な基質でもある酢酸塩やH_2を電子供与体として消費し、水田からのメタン放出を抑制する可能性のある湛水水田土壌中における微生物的鉄還元について検討し、以下の結果を得た。
水田土壌を出発材料とし、可溶性の鉄源としてFe(III)-Nitrilotriacetateを用い、酢酸塩、フマル酸塩等を電子供与体とする鉄還元細菌の集積培養を昨年度から継代してきている。このうち電子供与体としてH_2+フマル酸塩を用いて継代されて来た集積培養では、活発な鉄還元と,電子供与体の酸化が進行したため、この集積培養を用いて各種有機酸やアミノ酸、アルコール、H_2等の鉄還元への電子供与体としての利用性を調べた。
電子供与体無添加の培地に集積培養を接種しても鉄は還元されず、また、集積培養未接種の培地では、鉄は全く還元されなかった。このため、この集積培養においては鉄は完全に微生物的に、また添加した電子供与体を利用して還元されることが分かった。この集積培養ではH_2+フマル酸塩の他、H_2またはフマル酸塩のみを電子供与体として培養しても活発に鉄還元が進行し、鉄還元の進行に伴い白色の沈殿が生成された。この他、ギ酸塩、ピルビン酸塩、乳酸塩、コハク酸塩、リンゴ酸塩等の有機酸、グルタミン酸塩、アスパラギン酸塩、セリン等のアミノ酸存在下でも鉄が還元された。このうち、H_2、フマル酸塩、ギ酸塩、ピルビン酸塩、乳酸塩、セリンなどで最も活発な鉄還元が進行し、多様な基質が鉄還元の電子供与体として消費される可能性が示された。しかし、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、エタノール等では鉄は還元されなかった。このH_2+フマル酸塩を電子供与体とする集積培養の他、酢酸塩や乳酸塩を電子供与体とするいくつかの集積培養から鉄還元細菌を分離してその鉄還元能を調べたが、一般に純粋培養ではどの菌株も増殖が微弱で、活発な鉄還元を示さなかった。
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