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2015 年度 実績報告書

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, 農学部, 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 / アセチルグルコサミン / ジアセチルキトビオース / アンモニア態窒素 / 土壌微生物 / 土壌酵素 / キチナーゼ / アセチルグルコサミニダーゼ
研究実績の概要

畑土壌にN-アセチルグルコサミン(以下、キチン単糖、とする)、N,N'-ジアセチルキトビオース(以下、キチン二糖、とする)、あるいはキチンを加えて培養し、継時的に採取した土壌について、微生物数、無機態窒素濃度、キチン分解酵素活性,および、細菌と糸状菌の群集構造を調べた。
土壌中のキチナーゼ活性は、キチン単糖添加で変化しなかったが、キチン二糖あるいはキチンの存在下で上昇した。キチン二糖を添加した場合の方がキチンを添加した場合よりも、キチナーゼ活性の上昇時期が早かった。。一方、N-アセチルグルコサミニダーゼ活性はキチン単糖,キチン二糖、キチンのいずれの添加によっても上昇したが、キチン単糖添加時の活性はキチン二糖添加時の約半分であった。キチン単糖や二糖を添加した場合の方が、キチンを添加した場合よりも早い時期に活性の上昇が認められた。これらの結果から、キチン二糖は、キチンと同様に土壌中のキチナーゼとN-アセチルグルコサミニダーゼの活性を高める効果があることがわかった。また、その効果はキチン添加時よりも短時間で現れることが明らかとなった。一方、キチン単糖は試験土壌中のN-アセチルグルコサミニダーゼ活性は高めるが、キチナーゼ活性は高めないことがわかった。細菌数(cfu)は、キチン単糖やキチン二糖を添加した場合、キチン添加時よりも早い時期に増加した。キチン単糖や二糖は、キチンよりも速やかに微生物分解を受けたと考えられる。糸状菌数(cfu)はいずれの糖質を添加しても大きく変化しなかった。キチン単糖や二糖は、キチン同様,糸状菌増殖低減効果をもつことが期待される。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Chitosan degradation and associated changes in bacterial community structures in two contrasting soils2015

    • 著者名/発表者名
      Ami Sawaguchi, Shouta Ono, Masaru Oomura, Kaori Inami, Yuta Kumeta, Kazuma Honda, Reiko Sameshima-Saito, Kazunori Sakamoto, Akikazu Ando, Akihiro Saito
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 61 ページ: 471-480

    • DOI

      10.1080/00380768.2014.1003965

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Uptake of chitosan-derived D-glucosamine oligosaccharides in Streptomyces coelicolor A3(2)2015

    • 著者名/発表者名
      Viens P, Dubeau M-P, Kimura A, Desaki K, Shinya T, Shibuya N, Saito A, Brzezinski R
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Letters

      巻: 362 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/femsle/fnv048

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Uptake of a chitin-degradation product via the constitutive N-acetylglucosamine/N,N’-diacetylchitobiose binding protein NgcESCO of an ABC transporter in Streptomyces coelicolor A3(2)2015

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Saito, Chibaru Iinuma, Takayuki Ohnuma, Tomonori Shinya, Yusuke Kimura, Yuzusa Aoki, Liu Feng, Yoshitake Desaki, Naoto Shibuya, Tamo Fukamizo, Akikazu Ando, Takeshi Fujii, Kiyotaka Miyashita
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 発表場所
      土浦亀城プラザ
    • 年月日
      2015-10-19
  • [学会発表] キチン添加が畑土壌のキチン分解関連酵素と微生物に及ぼす影響 ‐キチン添加90日後までの影響-2015

    • 著者名/発表者名
      井浪かおり、粂田佑太、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
      東京農工大学小金井キャンパス
    • 年月日
      2015-09-10
  • [学会発表] Streptomyces属放線菌のキチン分解物トランスポーター2015

    • 著者名/発表者名
      齋藤明広
    • 学会等名
      日本キチン・キトサン学会
    • 発表場所
      東海大学熊本キャンパス
    • 年月日
      2015-08-21
    • 招待講演
  • [学会発表] 畑土壌でのキチン分解とそれに伴う微生物群集構造と酵素活性の変化2015

    • 著者名/発表者名
      井浪かおり、小野翔太、粂田佑太、榑松愛理、大塚恵巳、鮫島(齋藤)玲子、齋藤明広
    • 学会等名
      日本キチン・キトサン学会
    • 発表場所
      東海大学熊本キャンパス
    • 年月日
      2015-08-21
  • [学会発表] MH-K1キトサナーゼの構造と反応機構2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木道彦、齋藤明広、小林麻理子、横山知史、大宮祥子、栗剣、杉田慶、三木邦夫、齋藤純一、安藤昭一
    • 学会等名
      日本キチン・キトサン学会
    • 発表場所
      東海大学熊本キャンパス
    • 年月日
      2015-08-21
  • [学会発表] ナタマメ根粒菌の分類と収穫量への影響2015

    • 著者名/発表者名
      増田航、畠中雄佑、齋藤明広
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-05-23

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公開日: 2017-01-06  

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