| 研究概要 |
黄砂は,中国大陸の砂漠地域を起源とし,偏西風によって日本海を越え,日本の北陸地方に飛来する。黄砂鉱物粒子には,細菌や,カビ,ウイルス,花粉などの生物由来の粒子(黄砂バイオエアロゾル)も含まれ,黄砂と挙動をともにすることが報告され,こうした微生物粒子が生態系および人健康へ与える影響に関心が及んでいる。しかし,黄砂粒子に付着する微生物群(黄砂バイオエアロゾル)に関する研究は殆どなされておらず,近年,僅かながらの知見が蓄積されつつある。本研究では,タクラマカン砂漠(敦煌:上空800m),立山連峰(室堂平)およびの能登半島(珠洲市:上空600m,上空3000m)において,航空機,係留気球および山岳積雪を使ったバイオエアロゾル捕集調査を行い,大気中の耐塩細菌(環境変化にタフだから)の種組成を明らかにした。この結果,遺伝学的分析手法を駆使して,黄砂にBacillus認属などのFirmicutes門の細菌群が多数検出され,Bacillus属の細菌群が上空に優占することを突き止めた。特に,Bacillus subtilisは,黄砂発生源(敦煌)と黄砂飛来時の日本(立山と金沢)での分離細菌株が非常に近縁となり,長距離輸送されていると考えられる。さらに,遺伝子マーカーを用いて長距離輸送する細菌種を識別して定量したところ,偏西風が卓越した珠洲市上空3000mので採取した鉱物粒子(黄砂と思われる)に付着する細菌群の80%がB.subtilisであることを突き止めた。一方,海洋に降下した黄砂粒子の化学挙動とその生物活動に及ぼす影響を解明するため,海上船舶実験も実施した。その結果,黄砂鉱物粒子を添加した外洋試水では,鉄,リンおよび有機物の濃度が増大し,細菌密度が全体的に増えるとともに,特定の細菌群および大型植物プランクトンが増殖促進されることを明らかにした。
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| 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
バイオエアロゾルを捕集する大気観測調査を網羅的に展開し,長距離輸送細を特定するとともに,その遺伝学的検出系も確立した。その結果,上空3000mにおける大気微生物の分布状態を解明した。また,海洋実験も施行し,黄砂が微生物生態系におよぼす影響も明らかにしつつある。ただし,長距離輸送細菌から毒性遺伝子を検出するには至っておらず,課題を残している。
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| 今後の研究の推進方策 |
大気中から採取したバイオエアロゾル全般について、毒性を検証するため,より多種多様な細菌群を分離し,毒性遺伝子の解析および動物実験を行い,健康影響について探究を深める必要がある。特にバイオエアロゾルの優占細菌種に焦点を絞っていたので,マイナーな細菌種についても分離株を用いた実験を行う。さらに,すでに突き止めた長距離輸送細菌種について,遺伝学的検出系を用いて,その環境分布状態を理解し,バイオエアロゾルの拡散プロセスを明らかにし,大気シミュレーションの定式化に応用する。
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