海洋における生体高分子の溶存・コロイド有機物への移行・変質過程の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11304039
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小池 勲夫 東京大学, 海洋研究所, 教授 (30107453)
• 研究分担者: 鈴木 聡 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (90196816) ; 田上 英一郎 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (50133129) ; 木暮 一啓 東京大学, 海洋研究所, 教授 (10161895)
• キーワード: 溶存有機物 / コロイド有機物 / 懸濁粒子 / 溶存蛋白 / 粒子の凝集プロセス / 三次元蛍光法 / 躍層

研究概要

本課題は、海洋における生体高分子が海水中の溶存・コロイド・懸濁粒子にどのように移行していき、又化学的・生物学的に変質していくかに付いて現場観測・実験を中心に解析して、そのプロセスについての理解を深めるものである。今年度の研究実績としては以下の4つが挙げられる。
・細胞外の溶存有機物とそれを代謝する細菌群集との関係について菌体表面のリポ蛋白や線毛などのポリマー層が、コロイド状有機物の捕獲、細胞外酵素の保持、分解産物の菌体への取り込みのプロセスに果たしている役割の検討に原子力間顕微鏡が有力な研究手段となりうることが示された。
・溶存有機物の化学的性質を明らかにするために、その蛍光特性を利用した三次元蛍光法が用いられているが、これまで三次元蛍光法により測定されたタンパク質・アミノ酸様蛍光有機物と海水中に存在するタンパク質・アミノ酸との関係については、全く検討されていなかった。そこでアルカリ加水分解法を確立し海水試料へと適用した結果、溶存有機物中のタンパク質・アミノ酸様蛍光は、トリプトファン及びチロシンの存在量と密接に関連していることが明らかとなった。更にその蛍光特性からタンパク質・アミノ酸様蛍光有機物は、タンパク質ではなくオリゴペプチドに由来することも明らかになった。
・海洋中における溶存蛋白の起源として細菌群集の寄与の割合を、魚病細菌であるビブリオの1種から得た細胞膜外蛋白であるポリンに対する抗体を用いて検討した結果、溶存蛋白中にこの菌由来のものがあることが検出できた。
・海洋表層中の100ミクロン前後の大型懸濁粒子の挙動を現場型粒子サイズ分布装置で調べた所、表層から躍層に移行するさいに、粒子の大型化が促進されるが、数mの躍層内でもその分布はパッチ的であり、これは粒子の凝集化のプロセスが微細環境に支配されて進行していることを示唆している。

研究成果

• [文献書誌] 田上英一郎, 小川浩史: "溶存有機物"海の研究. 11. 48-51 (2002)
• [文献書誌] Suzuki, S., Kitamura, S., Chiura, H. X.: "Aquabirnavirus widely distrivutes in the ocena,providing a dissolved RNA pool"Microbes and Environments. 16. 191-196 (2001)
• [文献書誌] Ymamda, N., Suzuki, S., Tanoue, E.: "Detection of Vivrio angullarum Porin homologue proteins and their source bacteria from coastal seawater"Journal of Oceanography. 56. 583-590 (2000)
• [文献書誌] Volkman, J., Tanoue, E.: "Chemical and biological studies of particulate organic matter In the ocean"Journal of Oceanography. 58. 265-279 (2002)