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2014 年度 実施状況報告書

風送エアロゾルが攪乱する海洋微生物生態:船舶を利用した洋上培養実験

研究課題

研究課題/領域番号 26340049
研究機関金沢大学

研究代表者

牧 輝弥  金沢大学, 物質化学系, 准教授 (70345601)

研究分担者 石川 輝  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (00273350)
青木 一真  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (90345546)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード海洋微生物 / 黄砂 / PM2.5 / 一次生産 / 細菌種組成 / 海洋沈着
研究実績の概要

中国大陸沙漠地帯から日本へと飛来する黄砂鉱物粒子は、中国沿岸の工業地域や都市部で発生した人為起源的汚染物質に汚染され、多様な化学物質を伴って風送拡散される。これらの黄砂が海洋に沈着した際、海水中の化学組成を変動させ、海洋微生物群の消長に影響を及ぼすと言われている。そこで、本研究では、立山積雪から採取した大気粒子を海洋試水に添加する船上培養実験を実施し、試水成分の化学的動態を化学分析するとともに、海洋微生物の動態を評価した。その結果,エアロゾルに含まれる化学物質(硝酸など)が,特定の植物プランクトン(ケイ藻)および細菌群(alpha-proteobacteria, Firmicutes)の増殖を促進することが分かった。本成果は,大気・海洋化学に生物学的な側面を切り開き,水産資源管理,二酸化炭素固定の将来予測などにも波及する可能性を秘め,国際会議(AAC2014)および国内学会(地球化学会)で発表され,学術的な注目を集めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成26年度は,立山積雪断面調査および地上大気観測調査を実施し,充分量のエアロゾル試料を捕集できた。粒子試料に含まれる化学成分を分析化学的に測定し,海水中における化学物質の動態を明からにした。さらに,海洋調査に出向き,外洋海水へ粒子試料を添加する洋上培養実験を実施し,エアロゾルの海洋微生物への影響を,分析化学・分子生物学の側面から総合的に明らかにしつつある。 初年度にして,最後の到達点を検討できる程度に研究を進展させることができ,残りの助成期間で調査研究を充分に遂行できる。

今後の研究の推進方策

初年度に引き続き,山岳積雪断面調査および地上大気観測調査を実施し,中国から飛来するエアロゾルの粒子試料を捕集する。捕集した粒子試料を海水に添加し,粒子から溶出する化学成分(栄養塩・微量元素)を分析化学的に定量する。植物プランクトンの培養に粒子試料を添加し,室内で数日間培養し,増殖促進・抑制を評価する。粒子試料を添加した天然海水を,室内で培養し,化学成分の挙動および微生物種組成の変化を,分析化学・分子生物学の両側面から解析する。太平洋沖合に海洋船舶で出向き,貧栄養海域で採水した海水に粒子試料を添加し,船上の近似海洋条件下で培養し,微生物の増殖,化学成分の動態を調べ,エアロゾルの海洋微生物に及ぼす影響を検証する。研究成果を受け,海洋微生物の増殖におよぼすエアロゾルの化学物質を特定し,海洋影響プロセスを普遍化するデータを得る見通しを立てる。

次年度使用額が生じた理由

購入予定の消耗品が予定より安く購入できたため。

次年度使用額の使用計画

消耗品購入に使用する

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 10件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Bioprocess of Kosa bioaerosols: effect of ultraviolet radiation on airborne bacteria within Kosa (Asian dust)2015

    • 著者名/発表者名
      F. Kobayashi, T. Maki, M. Kakikawa, M. Yamada, F. Puspitasari, Y. Iwasaka
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 119 ページ: 570-579

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2014.10.015, reference number:JBIOSC1581

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the toxicity of a Kosa (Asian duststorm) event from view of food poisoning: observation of Kosa cloud behavior and real-time PCR analyses of Kosa bioaerosols during May 2011 in Kanazawa, Japan2015

    • 著者名/発表者名
      F. Kobayashi, K. Iwata, T. Maki, M. Kakikawa, T. Higashi, M. Yamada, T. Ichinose, Y. Iwasaka
    • 雑誌名

      Air Quality, Atmosphere and Health

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 舞台(コラム),黄砂の2つの顔2015

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 雑誌名

      北國新聞

      巻: 3月11日 ページ: 1

  • [雑誌論文] Lung inflammation by fungus, Bjerkandera adusta isolated from Asian sand dust (ASD) aerosol and enhancement of ovalbumin -induced lung eosinophilia by ASD and the fungus in mice2014

    • 著者名/発表者名
      B. Liu, T. Ichinose, M. He, F. Kobayashi, T. Maki, S. Yoshida, Y. Yoshida, K. Arashidani, M. Nishikawa, H. Takano, G. Sun, T. Shibamoto
    • 雑誌名

      Allergy, Asthma & Clinical Immunology

      巻: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/1710-1492-10-10

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variations in the structure of airborne bacterial communities in a downwind area during an Asian dust (Kosa) event2014

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, F. Puspitasari, K. Hara, M. Yamada, F. Kobayashi, H. Hasegawa, Y. Iwasaka
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 488–489 ページ: 75–84

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2014.04.044

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PCR法を併用した超並列シーケンサーによる環境微生物叢の群集構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 雑誌名

      ぶんせき

      巻: 2014 ページ: 129-130

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silica‐carrying particulate matter enhances Bjerkandera adusta‐induced murine lung eosinophilia2014

    • 著者名/発表者名
      He, M., Ichinose, T., Liu, B., Song, Y., Yoshida, Y., Kobayashi, F. T. Maki, S. Yoshida, M. Nishikawa, H. Takano and G. Sun
    • 雑誌名

      Environmental toxicology

      巻: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/tox.22025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 空飛ぶ科学者、空飛ぶ納豆を語る2014

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 雑誌名

      リーダーのオピニオン誌 石川 自治と教育

      巻: 6月号(681号 ページ: 30-40

  • [雑誌論文] 空飛ぶ科学者、空飛ぶ納豆を語る2014

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 雑誌名

      石川教育展望

      巻: 66号 ページ: 1-10

  • [雑誌論文] ヤケイロタケのアレルギー学的基礎研究2014

    • 著者名/発表者名
      市瀬 孝道・牧 輝弥
    • 雑誌名

      アレルギーの臨床

      巻: 7月臨時増刊号 ページ: 34-39

  • [学会発表] Toxicity level monitoring of bioaerosol: Aptamer v/s Traditional detection techniques2015

    • 著者名/発表者名
      Simranjeet Singh Sekhon,Seo Gyeong Kim,Jiho Min,Yasunobu Iwasaka,Fumihisa Kobayashi,Teruya Maki,Guangyu Shi,Bin Chen,and Yang-Hoon Kim
    • 学会等名
      第9回大気バイオエアロゾルシンポジウム
    • 発表場所
      B-CON PLAZA 別府国際コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-01-28 – 2015-01-29
  • [学会発表] Screening and development of DNA Aptamer specific to pathogenic Escherichia coli strains K88 and K992015

    • 著者名/発表者名
      Woo-Ri Shin,Sang-Hee Lee,Simranjeet Singh Sekhon,Jiho Min,Yasunobu Iwasaka,Fumihisa Kobayashi,Teruya Maki,Guangyu Shi,Bin Chen,Yang-Hoon Kim
    • 学会等名
      第9回大気バイオエアロゾルシンポジウム
    • 発表場所
      B-CON PLAZA 別府国際コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-01-28 – 2015-01-29
  • [学会発表] 超並列シーケンサーを用いた高高度浮遊細菌の群集構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥,小林史尚,黒崎泰典,陳彬,石廣玉,洪天祥,金亮勲,柿川真紀子,松木篤,長谷川浩,岩坂泰信
    • 学会等名
      第9回大気バイオエアロゾルシンポジウム
    • 発表場所
      B-CON PLAZA 別府国際コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-01-28 – 2015-01-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 雲形成に関わる氷核活性微生物の探索とその雲形成プロセスの雲チェンバー実験による解析2015

    • 著者名/発表者名
      古本 翔吾,牧 輝弥,河合 賢人,村上 正隆,田尻 拓也,斎藤 篤思,青木 一真,岩坂 泰信
    • 学会等名
      第9回大気バイオエアロゾルシンポジウム
    • 発表場所
      B-CON PLAZA 別府国際コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-01-28 – 2015-01-29
  • [学会発表] 大気粒子を含んだ積雪によって変動する海洋微生物群2015

    • 著者名/発表者名
      朝日裕也,牧輝弥,石川輝,青木一真,松永智樹,堀内周,長谷川浩,岩坂泰信
    • 学会等名
      第9回大気バイオエアロゾルシンポジウム
    • 発表場所
      B-CON PLAZA 別府国際コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-01-28 – 2015-01-29
  • [学会発表] バイオエアロゾルの越境輸送と生態学的特徴2015

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 学会等名
      第2回大気エアロゾルシンポジウム
    • 発表場所
      札幌,酪農学園大学
    • 年月日
      2015-01-20 – 2015-01-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気バイオエアロゾルの細菌群集構造解析とその生態学的意義2014

    • 著者名/発表者名
      牧 輝弥、小林史尚、柿川真紀子、陳彬、洪天祥,岩坂泰信
    • 学会等名
      第7回 北陸合同バイオシンポジウム
    • 発表場所
      富山県,八尾ゆめの森 ゆうゆう館
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-29
  • [学会発表] 黄砂鉱物粒子の海洋沈着による海洋微生物群の動態2014

    • 著者名/発表者名
      朝日裕也,牧輝弥,石川輝,青木一真,松永智樹,堀内周,長谷川浩,岩坂泰信
    • 学会等名
      第7回 北陸合同バイオシンポジウム
    • 発表場所
      富山県,八尾ゆめの森 ゆうゆう館
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-29
  • [学会発表] Species Variations in Airborne Bacterial Communities in Asian Dust Downwind Area during a Dust Event2014

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, Fumihisa Kobayashi, Kazunori Hara, Bin Chen, and Yasunobu Iwasaka
    • 学会等名
      2014 AAAR Annual Conference
    • 発表場所
      Orland, Florida
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-24
    • 招待講演
  • [学会発表] 中国砂漠地帯から長距離輸送される黄砂バイオエアロゾルの超並列シーケンス解析2014

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥,小林史尚,陳彬,石廣玉,洪天祥,金亮勲,柿川真紀子,松木篤,長谷川浩,岩坂泰信
    • 学会等名
      日本分析化学会 第63年会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 立山積雪層より採取した黄砂エアロゾルの海洋微生物への影響2014

    • 著者名/発表者名
      朝日裕也、牧輝弥、石川輝、青木一真、松永智樹、堀内周、長谷川浩、岩坂泰信
    • 学会等名
      2014年度 日本地球化学会年会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [学会発表] Vertical distribution of airborne bacterial communities at high altitudes of Asian dust (Kosa) source and downwind areas2014

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, J. Betsugi, F. Kobayashi, M. Kakikawa, A. Matsuki, K. Hara, Y. Iwamoto, B. Chen, G. Shi, Y.H. Kim, C.S. Hong, Y. Iwasaka
    • 学会等名
      2014 International Aerosol Conference
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Multilocus sequence typing (MLST) analysis targeting airborne bacteria for investigating long-range transport Asian dust (Kosa) bioaerosols. 2014 International Aerosol Conference2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kawai, T. Maki, F. Kobayashi, B. Chen, G. Shi, K. Aoki, K. Y. Hoon, C.S. Hong, H. Hasegawa, and Y. Iwasakae
    • 学会等名
      2014 International Aerosol Conference
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-08
  • [学会発表] Effects of chemicals contained in the Asian dust (Kosa) particles on microbial compositions in the Pacific Ocean2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Asahi, T. Maki, A. Ishikawa, K. Aoki, T. Mastunaga, A.Horiuchi, H. Hasegawa, Y. Iwasaka
    • 学会等名
      2014 International Aerosol Conference
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-08
  • [学会発表] Comparison of bacterial structures between sand dune and dust aerosol in Asian dust (Kosa) source area, Taklamakan Desert. 2014 International Aerosol Conference2014

    • 著者名/発表者名
      F. Puspitasari, T. Maki, G. Shi, C. Bin, F. Kobayashi, H. Hasegawa, Y. Iwasaka
    • 学会等名
      2014 International Aerosol Conference
    • 発表場所
      Busan Korea
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 空飛ぶ研究者、空飛ぶ納豆菌を語る,平成26年8月6日2014

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 学会等名
      専門学校教育研究協議会
    • 発表場所
      金沢市,JALホテル(基調講演)
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Characteristics of airborne bacteria (bioaerosols) in Asian dust source region, Taklamakan Desert2014

    • 著者名/発表者名
      T. Maki, F. Kobayashi, B. Chen, G. Shi, Y.H. Kim, C.S. Hong, Y. Iwasaka
    • 学会等名
      11th Annual meeting Asia Oceania Geosciences SociCety (AOGS)
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of chemicals contained in the Asian dust (Kosa) particles on microbial compositions in the Pacific Ocean2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Asahi, T. Maki, T. Mastunaga, A.Horiuchi, A. Ishikawa, K. Aoki, H. Hasegawa, Y. Iwasaka
    • 学会等名
      11th Annual meeting Asia Oceania Geosciences SociCety (AOGS)
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] 空飛ぶ微生物を観たり、食べたりしよう!2014

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥
    • 学会等名
      金沢大学サテライト・プラザミニ講演,企画:金沢大学地域連携推進センター,共催:金沢子ども科学財団
    • 発表場所
      金沢大学サテライト・プラザ
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 空飛ぶ研究者、空飛ぶ納豆菌を語る,平成26年6月18日2014

    • 著者名/発表者名
      牧輝弥・小林史尚・柿川真紀子・松木篤・岩坂泰信
    • 学会等名
      富山三友会(6月例会)
    • 発表場所
      富山,ANAホテル
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-18
    • 招待講演
  • [備考] バイオエアロゾル研究会

    • URL

      http://bioaerosol.jimdo.com/

  • [備考] なっとう界のアイドルは雲の上でスカウト!! ペンスポ2

    • URL

      http://www.hoshizaki.co.jp/penguin_island/penspo2/contents02/

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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