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2012 年度 実績報告書

深海底での微生物腐食:誘因微生物叢と腐食機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22760646
研究機関独立行政法人海洋研究開発機構

研究代表者

牧田 寛子  独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 技術研究副主任 (40553219)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード微生物腐食 / 微生物 / 深海底 / 腐食 / 鉄酸化細菌 / 酸化鉄被膜地帯 / 金属元素 / 硫化水素
研究概要

本研究では、深海底という海洋環境をモデルに微生物生態学、生化学および電気化学的手法を用いて、微生物による金属腐食の分子的機序を解明する事を最終目的としている。
本年度は、昨年に引き続き直接的および間接的に金属腐食をもたらす微生物の培養手法の検討を行うと共に、深海熱水域に生息する鉄利用微生物および硫黄利用微生物の生態についての調査を進めた。本研究期間内に採取した深海底に存在する酸化鉄被膜地帯(天然の金属腐食地帯)の堆積物や周辺海水サンプルを用いて微生物調査を行う事で、酸化鉄被膜地帯における鉄依存型の微生物生態系の存在と、酸化鉄被膜形成における寄与の大きさを明らかにした。さらに、それら微生物の存在様式と鉱物との関係を明確にするための手法の確立した。これは放射光X線解析技術とFISH法を組み合わせることで、微生物の影響を受けた鉱物の直接的な観察が可能となるというものである。この手法により、腐食部などの微小領域における微生物の影響力(微生物-金属元素相互作用)を知ることが可能となった。さらに、培養困難な深海環境に生息する微生物の培養手法として、フロー型の培養装置が有効であることを明らかにした。以上のように、微生物による金属の腐食機構の解明に貢献できる新しい分析手法を確立したとともに、腐食を齎す微生物の培養にも成功し、深海底における微生物腐食に関する知見を得ることが出来た。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Isolation and characterization of a thermophilic, obligately anaerobic and heterotrophic marine Chloroflexi bacterium from a Chloroflexi dominated microbial community associated with a Japanese shallow hydrothermal system, and proposal for Thermomarinilinea lacunofontalis gen. nov., sp. nov.2013

    • 著者名/発表者名
      Takuro Nunoura, Miho Hirai, Masayuki Miyazaki, Hiromi Kazama, Hiroko Makita, Hisako Hirayama, Yasuo Furushima, Hiroyuki Yamamoto, Hiroyuki Imachi, Ken Takai
    • 雑誌名

      Microbes & Environments

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biogeography of Persephonella in deep-sea hydrothermal vents of the Western Pacific2013

    • 著者名/発表者名
      Mino S., Makita H., Toki T., Miyazaki J., Kato S., Watanabe H., Imachi H., Watsuji T., Nunoura T., Kojima S., Sawabe T, Takai K. and Nakagawa S.
    • 雑誌名

      Front. Microbiol.

      巻: 4 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3389/fmicb.2013.00107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bacteriogenic Fe(III) (oxyhydr)oxides characterized by synchrotron microprobe coupled with spatially resolved phylogenetic analysis.2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Mitsunobu, Fumito Shiraishi, Hiroko Makita, Beth N Orcutt, Sakiko Kikuchi, Bo B. Jorgensen, Yoshio Takahashi
    • 雑誌名

      Environ Sci Technol.

      巻: 46 ページ: 3304-3311

    • DOI

      10.1021/es203860m.

    • 査読あり
  • [学会発表] 深海底熱水活動域に生息する化学合成微生物の群集遺伝構造解明

    • 著者名/発表者名
      美野 さやか, 中川 聡, 宮崎 淳一, 牧田 寛子, 和辻 智郎, 布浦 拓郎, 山本 正浩, 高井 研, 澤辺 智雄
    • 学会等名
      地球惑星連合大会(JpGU2012)
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
  • [学会発表] 沖縄トラフの海底熱水系周辺に生息する海綿動物の栄養源の推定

    • 著者名/発表者名
      長塩 皓美 , 山中 寿朗, 渡部 裕美, 山上 翔世, 伊勢 優史, 牧田 寛子
    • 学会等名
      地球惑星連合大会(JpGU2012)
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
  • [学会発表] Genomic and population genetic analysis of deep-sea vent chemoautotrophs.

    • 著者名/発表者名
      NAKAGAWA SATOSHI, SHIMAMURA SHIGERU, TAKAKI YOSHIHIRO, Mino Sayaka, MAKITA HIROKO, SAWABE TOMOO, TAKAI KEN
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2012
    • 発表場所
      California USA
  • [学会発表] Evaluation of nutrient sources for the sponges inhabited around seafloor hydrothermal fields in the Okinawa Trough.

    • 著者名/発表者名
      NAGASHIO hiromi, YAMANAKA Toshiro, WATANABE Hiromi, Yuji Ise, MAKITA, Hiroko
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2012
    • 発表場所
      California USA
  • [学会発表] Population structure of deep-sea chemolithoautotrophs: identification of phenotypic and genotypic correlations.

    • 著者名/発表者名
      Mino Sayaka, NAKAGAWA SATOSHI, SAWABE TOMOO, MIYAZAKI JUNICHI, MAKITA HIROKO, NUNOURA TAKURO, YAMAMOTO MASAHIRO, TAKAI KEN
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2012
    • 発表場所
      California USA
  • [学会発表] 深海熱水噴出孔生態系における電流依存型低エネルギーCO2還元

    • 著者名/発表者名
      石居 拓己, 牧田 寛子, 山本 正浩, 高井 研, 中村 龍平, 橋本 和仁
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会(2013)
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
  • [学会発表] 深海底に存在する酸化鉄被膜地帯の微生物調査

    • 著者名/発表者名
      牧田寛子
    • 学会等名
      海洋における極限環境生物の研究および調査現場における課題
    • 発表場所
      日本海洋事業株式会社(神奈川県)
    • 招待講演
  • [備考] 独立行政法人 海洋研究開発機構 深海・地殻内生命圏システム研究プロジェクトホームページ

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/biogeos/j/xbr/sugar/

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公開日: 2014-07-24  

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