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2014 年度 実施状況報告書

二糖類に着目した土壌での多糖分解過程のケミカルエコロジー研究とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 25450086
研究機関静岡理工科大学

研究代表者

齋藤 明広  静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (50375614)

研究分担者 鮫島 玲子  静岡大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (00377722)
土肥 博史  千葉大学, 融合科学研究科(研究院), 助教 (10345928)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードキチン / 土壌酵素 / 土壌改良資材 / キチナーゼ
研究実績の概要

畑土壌にキチン粉末を加えて保温し、0~90日間に土壌を採取して、以下①~⑥を行った。①キチンを定量した。②土壌中の全炭素量と全窒素量を定量した。③アンモニア態窒素、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素、および酢酸を定量した。④キチナーゼ活性と、N-アセチルグルコサミニダーゼ活性を測定した。⑤細菌数と糸状菌数を計数した。⑥微生物群集構造を解析した。
その結果、0日目に添加したキチンは、90日目まで指数関数的に減少し、90日目にはほとんど検出されなかった。キチン添加土壌では、全炭素量も減少したが、著しい減少は20日目まであり、その後は緩やかに減少していった。全窒素量(無機態窒素と有機態窒素量の合計)は、0~90日間でほぼ一定で、キチン無添加土壌に比べて約+3 mg N/g soilあった。土壌中のアンモニア態窒素量は、15日後程度までの間に増加し、その後ほぼ一定であった。亜硝酸態窒素と硝酸態窒素は数μg N/g soilで微量であった。酢酸は検出されなかった。キチナーゼ活性とN-アセチルグルコサミニダーゼ活性(以下、GlcNAcase活性とする)を測定したところ、キチナーゼ活性がキチン添加後5~10日後に最大となって急激に減少したのに対し、GlcNAcase活性は20日後まで増加し、その後緩やかに減少した。

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

キチン添加土壌でのキチンの挙動と動態、およびそれに付随する酵素活性の推移を長期間(90日)で評価できた。また、それに伴う微生物数の変化や微生物群集構造の変化を見出すことができた。キチン二糖アナログの合成も計画よりも遅れてはいるが順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

キチン単糖および2糖、キチン2糖アナログの土壌添加実験を行う。平成26年度に行ったキチン添加実験と同様、キチン定量、②全炭素量と全窒素量の定量、③アンモニア態窒素、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素、および酢酸の定量、④キチナーゼ活性とN-アセチルグルコサミニダーゼ活性の測定、⑤細菌数と糸状菌数の計数、⑥微生物群集構造の解析、を行う。これらによって、キチン添加時との違いを明確にする。

次年度使用額が生じた理由

微生物群集構造解析のうち、平成26年度は細菌群集構造解析を行い、真菌群集構造解析は未達成であった。そのため,次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

平成26年度に未達成であったは真菌群集構造解析を平成27年度に速やかに実施、達成し、当該助成金(次年度使用額)を平成27年度に使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Bis(b-lactosyl)-[60]fullerene as novel class of glycolipids useful for detection and decontamination of biological toxhins in Ricinus communis family2014

    • 著者名/発表者名
      Dohi H, Kanazawa T, Saito A, Sato K, Uzawa H, Seto Y, Nishida Y
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      巻: 10 ページ: 1504-1512.

    • DOI

      10.3762/bjoc.10.155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] キチン分解の分子生物学と土壌微生物学2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤明広
    • 雑誌名

      土と微生物

      巻: 68 ページ: 79-80

  • [学会発表] ナタマメ根粒菌から分離された細菌株のDNA-DNA交雑法とMALDI-TOF/MSによる類別2014

    • 著者名/発表者名
      増田航、畠中雄佑、岡崎伸、上村桂一、齋藤明広
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2014
    • 発表場所
      アクトシティ浜松
    • 年月日
      2014-10-23
  • [学会発表] 土壌環境下における放線菌キチナーゼ遺伝子群と抗生物質生産関連遺伝子群の発現誘導2014

    • 著者名/発表者名
      飯野藤樹、ナザリベナム、齋藤明広、王勇、藤井毅
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2014
    • 発表場所
      アクトシティ浜松
    • 年月日
      2014-10-23
  • [学会発表] キチン添加が畑土壌の微生物とキチン分解関連酵素に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      小野翔太、粂田佑太、本田一馬、石丸梢、山﨑誠志、鮫島(齋藤)玲子、齋藤明広
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2014-09-10
  • [学会発表] 「蟹漬」からのキチン分解微生物の分離2014

    • 著者名/発表者名
      岩堀昂平、山本広也、内田泰、関清彦、光富勝、齋藤明広
    • 学会等名
      日本キチン・キトサン学会
    • 発表場所
      順天堂大学
    • 年月日
      2014-08-07

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公開日: 2016-05-27  

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