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2018 年度 実施状況報告書

大気バイオエアロゾルの粒径分布に着目した動態解明とモニタリングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K00579
研究機関富山大学

研究代表者

田中 大祐  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (40360804)

研究分担者 酒徳 昭宏  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 講師 (20713142)
加賀谷 重浩  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (50272894)
藤吉 奏  京都大学, 人間・環境学研究科, 特定助教 (20805808)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードバイオエアロゾル / モニタリング / 粒径 / 微生物 / 動態
研究実績の概要

本研究では,富山大学理学部屋上を中心に大気試料を分級捕集し,細菌・真菌密度と細菌群集構造の解析を行い,それらの地域や粒径による差の把握を目指している。大気試料は,2016年8月~2018年1月に富山大学理学部屋上と横浜市の建物の屋上で、アンダーセンエアサンプラーを用いて9段階に分級捕集(分級範囲:0.43~11.0μm)した。それらの試料からDNAを抽出後,全細菌と全真菌の定量をリアルタイムPCR法を用いて行った。さらに,一部の試料について,次世代シークエンサーMiseq(Illumina)を用いた細菌群集構造解析を行った。アンダーセンエアサンプラーを用いて分級捕集した試料について定量した結果,興味深いことに全真菌は,真菌の胞子のサイズに近い2.1~7.0μmの範囲の粒径で高い値を示し,富山市と横浜市で最大ピークとなる粒径に違いが見られた。この結果から,地域によって真菌の優占種が異なっていた可能性が示唆された。一方,全細菌は粒径差が見られなかった。さらに,2016年に分級捕集した試料の細菌群集構造解析の結果,門レベルではProteobacteria門,Actinobacteria門,Firmicutes門が優占していた。目レベルでは,Actinomycetales目,Bacillales目,Rhizobiales目,Sphingomonadales目が優占していた。富山市と横浜市の地域による差に関して,Rhizobiales目は富山市で多く認められたのに対し,Bacillales目は横浜市で多く認められ,地域によって細菌叢を構成する主要な細菌に差異が見られた。粒径による差に関して,Rhizobiales目は粒径2.1μm以上の粗大粒子側で多いのに対して,Actinomycetales目やBacillales目は微小粒子側で多いことが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

粒径別に捕集した大気試料について,リアルタイムPCR法による細菌・真菌密度の定量と次世代シークエンサーを用いた微生物群集構造解析はおおむね順調に進んでいる。これらの結果を日本微生物生態学会第32回大会と南米チリでの国際学会で報告することができた。また,本研究の関連論文が学術雑誌に掲載された。

今後の研究の推進方策

今後も定期的に大気試料のサンプリングを行うと共に,リアルタイムPCR法による細菌・真菌密度の定量と次世代シークエンサーを用いた微生物群集構造解析を進める。特に,検出した微生物種が人の健康,生態系,農業などへ及ぼす影響を文献等を参考に評価する予定である。

次年度使用額が生じた理由

旅費において少額の残金が生じたので,次年度に繰り越して,旅費として使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] ラ・フロンテラ大学/マガジャネス大学(チリ)

    • 国名
      チリ
    • 外国機関名
      ラ・フロンテラ大学/マガジャネス大学
  • [雑誌論文] Airborne Microbial Communities at High-Altitude and Suburban Sites in Toyama, Japan Suggest a New Perspective for Bioprospecting2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tanaka, Kei Sato, Motoshi Goto, So Fujiyoshi, Fumito Maruyama, Shunsuke Takato, Takamune Shimada, Akihiro Sakatoku, Kazuma Aoki, Shogo Nakamura
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      巻: 7 ページ: 12

    • DOI

      10.3389/fbioe.2019.00012

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アンダーセンエアサンプラーを用いて分級捕集した大気試料における微生物群集の解析2018

    • 著者名/発表者名
      後藤元志,宮崎沙頼,小山慎一,喜多加代子,藤吉奏,酒徳昭宏,加賀谷重浩,中村省吾,田中大祐
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第32回大会
  • [学会発表] Bacterial Community Analysis by Metagenomic Approaches.2018

    • 著者名/発表者名
      So Fujiyoshi, Daisuke Tanaka, Fumito Maruyama
    • 学会等名
      Bioinformatics Meeting
    • 国際学会
  • [備考] 富山大学研究者総覧

    • URL

      http://evaweb.u-toyama.ac.jp/html/593_ja.html

  • [備考] 富山大学研究シーズ 「大気環境中におけるバイオエロゾルの動態と影響の解析」

    • URL

      https://sanren.ctg.u-toyama.ac.jp/seeds_search/search/detail/138

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公開日: 2019-12-27  

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