培養実験によるガス放出微生物過程の生元素アイソトポマー解析

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19201004
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 吉田 尚弘 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60174942)
• 研究分担者: 豊田 栄 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教 (30313357) ; 山田 桂太 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教 (70323780) ; 上野 雄一郎 東京工業大学, グローバルエッジ研究院, テニュア・トラック助教 (90422542) ; 木庭 啓介 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 特任准教授 (90311745)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 物質循環 / 安定同位体 / 微生物 / ガス代謝

研究概要

一酸化二窒素(N_2O)、メタン(CH_4)、および硫化水素(H_2S)は温室効果やエアロゾル形成を介して地球の気候変動と密接に関わっている。これらN_2O、CH_4、H_2Sのアイソトポマー比を用いた循環解析を発展させるために、微生物ガス代謝過程に着目し、(1)単一微生物種の純粋培養実験、(2)複数種(共存・競合)培養実験、および(3)環境試料の室内培養実験および観測を利用して、種々の微生物ガス代謝とアイソトポマー比の関係を定量化した。

研究成果

• [雑誌論文] The source of nitrous oxide emission from cattle manure composting process revealed by isotopomer analysis of and amoA abundance in beta-proteobacterial ammonia-oxidizing bacteria. (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., S. Toyoda, N. Yoshida
  • 雑誌名: Applied and Environmental Microbiology 76(5) ページ: doi: 10. 1128/AEM. 01394-09
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of atmospheric nitrate to stream-water nitrate in Japanese coniferous forests revealed by oxygen isotope ratio of nitrate (2010)
  • 著者名/発表者名: Tobari, Y., K. Koba, S. Toyoda, N. Yoshida
  • 雑誌名: Rapid Communications in Mass Spectrometry 24 ページ: 1-6 doi: 10. 1002/rcm. 4498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microbial methane production in deep aquifer associated with the accretionary prism in Southwest Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., H. Nashimoto, M. Shimizu, S. Hattori, K. Yamada, K. Koba, N. Yoshida, K. Kato
  • 雑誌名: The ISME Journal 4 ページ: 531-541
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biomass production and energy source of thermophiles in a Japanese alkaline geothermal pool (2009)
  • 著者名/発表者名: Kimura, H., K. Mori, H. Nashimoto, S. Hattori, K. Yamada, K. Koba, N. Yoshida, K. Kato
  • 雑誌名: Environmental Microbiology 12(2) ページ: 480-489, dol: 10. 1111/ j. 1462-2920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isotopomeric analysis of N2O dissolved in a river in the Tokyo metropolitan area (2009)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, S., H. Iwai, K. Koba, N. Yoshida
  • 雑誌名: Rapid Communications in Mass Spectrometry 23 ページ: 809-821, doi: 10. 1002/rcm. 3945
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biogeochemistry of nitrous oxide in groundwater in a forested ecosystem elucidated by nitrous oxide isotopomer measurements. (2009)
  • 著者名/発表者名: Koba, K, S. Toyoda, N. Yoshida
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 73 ページ: 3115-3133
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 6. 5-year continuous record of sea surface salinity and seawater isotopic composition at Harbor of Ishigaki Island, southwest Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Abe, O., N. Yoshida
  • 雑誌名: Isotopes in Environmental and Health Studies 45(3) ページ: 247-258
  • 査読あり
• [雑誌論文] Denitrification and nitrous oxide cycling within the upper oxycline of the oxygen minimum zone off the eastern tropical South Pacific (2009)
  • 著者名/発表者名: Farias, L., N. Yoshida
  • 雑誌名: Limnology and Oceanography 54(1) ページ: 132-144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quadruple sulfur isotope analysis of ca. 3. 5 Ga Dresser Formation: new evidence for microbial sulfate reduction in the Early Archean (2008)
  • 著者名/発表者名: Ueno, Y., S. Ono, D. Rumble, S. Maruyama
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmoshimica Acta 72 ページ: 5675-5691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of nitrification and denitrification on the nitrous oxide in the eastern tropical North Pacific and Gulf of California (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamagishi, H., S. Toyoda, N. Yoshida, K. Koba, Y. Yamanaka
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Biogeosciences 112 ページ: G02015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitrogen Isotope Study on Nitrate-Contaminated Groundwater in the Sichuan Basin, China (2007)
  • 著者名/発表者名: Li, X., H. Masuda, K. Koba, H. Zeng
  • 雑誌名: Water, Air and Soil Pollution 178 ページ: 145-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible mechanisms leading to a delay in carbon stock recovery after land use change (2007)
  • 著者名/発表者名: Arai H, N. Tokuchi, K. Koba
  • 雑誌名: Soil Science Society of America Journal 71 ページ: 1636-1638
  • 査読あり
• [学会発表] 自然安定同位体比を用いた一酸化二窒素生成プロセスの解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 木庭啓介
  • 学会等名: 微生物生態学会
  • 発表場所: 西条
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] アイソトポマー比を用いた農耕土壌起源N2Oのキャラクタリゼーションおよび全球放出推定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 豊田栄、木庭啓介、山田桂太、吉田尚弘
  • 学会等名: 第15回大気化学討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] Investigation of methane emission during sewage watger treatment in Japan throughcarbon isotope ratio (2009)
  • 著者名/発表者名: Wu, C., K. Yamada, S. Toyoda, N. Yoshida, R. Kono, K. Murayama
  • 学会等名: 日本地球化学会第56回年会
  • 発表場所: 西条
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Characterizing the methane cycle in lake system using isotopic signature in Lake-Kizaki, Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Lombard, L., K. Yamada, S. Hattori, Y. Sasaki, A. Makabe, K. Koba, N. Yoshida
  • 学会等名: 日本地球化学会第56回年会
  • 発表場所: 西条
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Quadruple Sulfur Isotope Analysis of Sulfur Cycle in a Stratified Lake (2009)
  • 著者名/発表者名: Lombard, L., K. Yamada, S. Hattori, Y. Sasaki, A. Makabe, K. Koba, N. Yoshida
  • 学会等名: Goldschmidt Conference
  • 発表場所: Davos, Switzerland
  • 年月日: 2009-06-23
• [学会発表] 家畜排泄物堆肥化におけるN2O生成機構の安定同位体解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下島涼介、豊田栄、吉田尚弘、前田高輝、長田隆
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] isotope fractionation by methane production in co-culture between fermenters and hydrogenotrophic methanogens. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hattori, S., H. Kimura, H. Nashimoto, K. Koba, K. Yamada, M. Shimizu, H. Watanabe, M. Yoh, N. Yoshida. Carbon, hydrogen
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2009-05-20
• [学会発表] Stable isotope and microbial analyses of methane-producing process in a geothermal aquifer associated with the subsurface of the accretionary prism (2009)
  • 著者名/発表者名: Hattori, S., H. Kimura, H. Nashimoto, K. Koba, K. Yamada, M. Shimizu, H. Watanabe, M. Yoh, N. Yoshida.
  • 学会等名: Japan, EGU General Assembly
  • 発表場所: Vienna.
  • 年月日: 2009-04-21
• [学会発表] sotopomeric analysis of N2O emitted from temperate agricultural soils (2008)
  • 著者名/発表者名: Toyoda, S., K. Koba, K. Yamada, N. Yoshida
  • 学会等名: the Fourth International Symposium on Isotopomers
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20081004-20081008
• [学会発表] Biological fractionations of quadruple sulfur isotopes in a stratified lake (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa, M., Y. Ueno, N. Yoshida
  • 学会等名: the Fourth International Symposium on Isotopomers
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20081004-20081008
• [学会発表] 下水高度処理過程における溶存態メタンの安定同位体を用いた解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 服部祥平、山田桂大、豊田栄、鈴木有理、藤井彩子、吉田尚弘、河野里名、村山康樹
  • 学会等名: 日本地球化学会第55回年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] Biological fractionations of quadruple sulfur isotopes in a stratified lake (2008)
  • 著者名/発表者名: Ueno, Y., M. Nakagawa, N. Yoshida
  • 学会等名: Goldschmidt Conference
  • 発表場所: Vancouver, Canada.
  • 年月日: 2008-07-14
• [学会発表] 培養実験による硫黄還元菌の四種硫黄同位体分別効果の決定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 多田敦志、上野雄一郎、高井研、吉田尚弘
  • 学会等名: 日本地球化学会第53回年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2007-09-20
• [学会発表] 、施肥された農耕土壌から放出されるN2Oのアイソトポマー比 (2007)
  • 著者名/発表者名: 矢野翠、豊田栄、木庭啓介、吉田尚弘
  • 学会等名: 日本地球化学会第53回年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2007-09-19
• [学会発表] 牛ふん堆肥化過程で発生するN2Oのアイソトポマー比 (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤真、豊田栄、前田高輝、長田隆、白石誠、吉田尚弘
  • 学会等名: 日本地球化学会第53回年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2007-09-19
• [図書] からだと酸素の事典、地球の酸素環境の歴史 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田村守, 他、執筆者:吉田尚弘, 他
  • 総ページ数: 13P(2P～14P)
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] からだと酸素の事典、地球温暖化と酸素環境の未来 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田村守, 他、執筆者:吉田尚弘, 他
  • 総ページ数: 5P(56P～60P)
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://nylab.chemenv.titech.ac.jp/