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2015 年度 実績報告書

Microcystis属ラン藻の異常増殖を制御するための生活環に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13F03804
研究機関名城大学

研究代表者

原田 健一  名城大学, 薬学部, 教授 (90103267)

研究分担者 BOBER BEATA  名城大学, 薬学部, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードラン藻 / VOC / 増殖挙動 / ストレス条件 / 細胞密度 / 生活環
研究実績の概要

本研究では、自然界のラン藻類の生活環に着目し、湖沼生態系におけるラン藻類の制御法の確立を最終目標としている。今回、その一環としてラン藻類の生活環の解明を試みた。従来の研究から、ラン藻の生活環は自身が産生する様々な揮発性有機化合物(VOCs)により制御されると考察されることから、本研究期間では、Microcystis sp. の VOCs 産生挙動に注目し、他の4属との差異を以下の観点で明らかにした:①ラン藻類の増殖挙動、②VOCs の産生の有無および産生量、③VOCs の産生に関与する酵素(CCD1, CCD2, KDC)の遺伝子領域の存在の確認、④ストレス条件下における培養およびVOCsの産生挙動。その結果、増殖挙動では、光合成色素の一つである carotenoid 濃度は増加の一途をたどった。また、VOCs の定量を行ったところ、β-ionone などは同程度の検出量であったが、β-cyclocitral はMicrocystis sp. のみ多量に検出された。VOCs 産生に関与する酵素は、 Microcystis sp. 以外では確認できなかったことからβ-cyclocitralの生成は酵素的に、β-ionone非酵素的であることも示唆された。一方、ストレス条件下における実験では、窒素濃度を1/2倍にした培地では、成長やVOCの産生が大きく抑制されたが、リン濃度を1/4倍にした培地では、増殖に影響は現れなかった。細胞密度を20倍にした培地では、細胞数やpHは、ある一定の値以上は増加しないことが確認された。光強度ストレスを1/10倍にした培地では、増殖が遅く、長く生存することが示された。以上の結果から、carotenoidの濃度推移が、β-cyclocitralやβ-iononeの産生挙動と関連性があることが示唆され、生活環に深く関与することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Characteristic Oxidation Behavior of beta-Cyclocitral from the Cyanobacterium Microcystis2016

    • 著者名/発表者名
      K. Tomita, M. Hasegawa, S. Arii, K. Tsuji, B. Bober, K.-I. Harada
    • 雑誌名

      Environ. Sci. Poll. Res

      巻: 23 ページ: in press

    • DOI

      10.1007/s11356-016-6369-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2013年相模湖で起きた溶藻現象時のラン藻類の変化2016

    • 著者名/発表者名
      有井鈴江、冨田浩嗣、辻 清美、原田健一
    • 雑誌名

      名城大学総合研究所総合学術研究論文集

      巻: 15 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [学会発表] ラン藻の制御に関する研究(XXXX)ラン藻由来b-cyclocitralおよび関連化合物の生産挙動に関する研究ーSPMEと溶媒抽出法ー2016

    • 著者名/発表者名
      冨田浩嗣、Beata Bober、山下竜司、辻 清美、浅井円花、藤瀬大輝、原田健一
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-29
  • [学会発表] ラン藻の制御に関する研究(XXXXI)津久井湖・相模湖で観察された青色化現象に関する考察2016

    • 著者名/発表者名
      有井鈴江、辻 清美、冨田浩嗣、Beata Bober、原田健一
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-29
  • [学会発表] ラン藻の制御に関する研究(XXXXII)ストレス環境下におけるMicrocystisラン藻の増殖とVOC産生への影響(2)2016

    • 著者名/発表者名
      Beata Bober、山下竜司、長谷川真照、明壁博彦、冨田浩嗣、有井鈴江、辻 清美、原田健一
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-29
  • [学会発表] ラン藻の制御に関する研究(XXXXIII)電子顕微鏡を用いたVOCによるMicrocystisの溶藻挙動の観察2016

    • 著者名/発表者名
      山下竜司、 Beata Bober、明壁博彦、長谷川真照、有井鈴江、辻 清美、原田健一
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-03-29
  • [学会発表] 相模湖・津久井湖におけるラン藻類の季節遷移と揮発性有機化合物(2)2016

    • 著者名/発表者名
      有井鈴江、山下竜司、Beata Bober、冨田浩嗣、辻 清美、原田健一
    • 学会等名
      第50回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-03-18
  • [学会発表] ラン藻によるβ-cyclocitralおよび関連化合物の生産挙動に関する研究 ‐SPMEと溶媒抽出法‐2016

    • 著者名/発表者名
      冨田浩嗣、山下竜司、辻 清美、原田健一
    • 学会等名
      第50回日本水環境学会年会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-03-18
  • [学会発表] 津久井湖・相模湖で観察された青色化現象ー何を意図するのかー2015

    • 著者名/発表者名
      原田健一、有井鈴江、Beata Bober、冨田浩嗣、辻 清美
    • 学会等名
      日本陸水学会第80年会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      2015-09-28

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公開日: 2016-12-27  

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