高圧培養実験と天然堆積物試料の解析から迫る海底下高圧環境の炭素循環

通过高压培养实验和天然沉积物样品分析揭示海底高压环境中的碳循环

• 批准号: 22KJ3193
• 负责人: 森 郁晃
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3193/
• 关键词: 海底下生命圏; 極限環境; 炭素循環; 生命生息限界; 海底下生命圏; 極限環境; 炭素循環; 生命生息限界

本研究は海底下炭素循環における微生物の役割解明を目標とし、バイオリアクターを用いた高温高圧条件下での培養実験によって、海底下高温高圧環境中の微生物の活性条件・代謝速度の測定を試みる。本年度は、バイオリアクターの性能検証および圧力変化に対する微生物細胞の増殖効率の変動検証を目的として、嫌気性超好熱菌2株（pyrococcus horikoshii, phycococcus yayanosii）の培養実験を行い、植菌後2時間間隔での連続観測を34時間実施した。P.Horikoshi とP.yayanosii共に高温高圧条件に設定したバイオリアクター内で、増殖することが確認された。また、植菌時の圧力変化がもたらす培養初期の増殖過程への影響を検討するため、(i) 常圧培養後に常圧条件下へ、(ii) 常圧培養後に高圧条件下へ、(iii) 高圧培養後に高圧条件下への３つの植菌条件に分けてP.Horikoshiを植菌した。その結果、常圧条件での培養に比べ、高圧条件での培養は対数的増殖が開始するまでに要する時間が長期化する傾向が確認された。また、(iii) 高圧培養後に高圧条件下に比べ、(ii) 常圧培養後に高圧条件下に植菌した系で増殖速度の低下が観測され、植菌時の圧力増加が培養過程へ影響することが示された。さらにバイオリアクターの環境試料への適応のため、培養容器の改善とテストを行い、堆積物試料の培養実験を開始している。

这项研究旨在阐明微生物在海底碳循环中的作用，并试图通过使用生物反应器培养海藻的高温和高压环境下在高温和高压环境下在高温和高压环境下进行微生物的活性条件和代谢速率。在今年，我们进行了两种厌氧性高热菌株（horikoshii，horikoshii，phycococcus yayanosii）的培养实验，目的是为了验证生物反应器的性能，并验证3个小时和进行2个小时的响应，以对微生物细胞的生长效率的变化进行验证。确认在高温和高压条件下设置的生物反应器中证实，horikoshi和P. yayanosii都会生长。此外，为了研究接种过程中压力变化对培养开始时的生长过程的影响，将霍基氏菌在三种接种条件下接种：（i）在大气培养后的正常压力条件下，（ii）在大气培养后的高压条件下，（iii）在大气培养后高压条件下。结果，证实对数生长所需的时间与在高压条件下的培养相比，与在正常压力条件下培养相比，相比之下。此外，（iii）（iii）与大气压培养后高压条件下的高压培养物（II）相比，在高压条件下接种的系统中观察到生长速率降低，这表明接种期间的压力增加会影响培养过程。此外，为了使生物反应器适应环境样品，培养容器得到了改进和测试，并且已经开始了沉积物样品的培养实验。