沿岸海洋生態系における窒素循環研究のための分子トレーサー法の開発と検討

沿海海洋生态系统氮循环研究分子示踪方法的开发与研究

基本信息

批准号：
13780413
负责人：
宮島利宏
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

海洋沿岸堆積物における微生物学的窒素循環過程を定量的に解析するための同位体トレーサー実験技術の考案・改良・検討を行なった。本研究期間中には珊瑚礁礁池の炭酸塩堆積物中の微生物群集をモデルとして、特に窒素循環における有機化/無機化のプロセスの特定と定量化のための実験技術の検討を進めた。1.珊瑚礁堆積物は底生微細珪藻類と従属栄養性細菌の活性が共存し、ともに窒素有機化過程に深く関与しているため、細菌類に特有のペプチドグリカンに着目することによって、窒素有機化過程における両者の寄与を区別することを試みた。このためにアミノ酸光学異性体の質量分析技術を改良して標準化した。また付随的に、珊瑚礁堆積物におけるアミノ酸光学異性体分布の特異性に関する新知見を得た。2.天然海洋環境に適用可能な無機栄養塩(硝酸・亜硝酸・アンモニア)および溶存態全有機窒素(DON)のトレーサー分析技術を考案・改良し、沿岸堆積物および海水中での窒素無機化過程を精密に定量するプロトコルの確立に努めた。このうち硝酸と亜硝酸の分析技術は実用的水準に達しているが、DONに関しては現在検証中の段階であり、またアンモニアについては検出感度についてなお改善を必要とする段階に留まった。これらの成果のうち、1.については成果の一部を本年の日本海洋学会春季大会において報告した。2.についてはDONの分析技術については検証が済み次第、すみやかに公表する予定であるが、無機化過程全般の統合的プロトコルについては、なお今後研究を進める必要が残された。

我们设计、改进和研究了同位素示踪剂实验技术，用于定量分析海洋沿海沉积物中的微生物氮循环过程。在本研究期间，我们以珊瑚礁池塘碳酸盐沉积物中的微生物群落为模型，研究了识别和量化氮循环中有机/矿化过程的实验技术。 1. 在珊瑚礁沉积物中，底栖微型硅藻和异养细菌的活动并存，并且两者都深度参与氮有机转化过程。我们试图区分双方在此过程中的贡献。为此，我们改进并标准化了氨基酸光学异构体的质谱技术。此外，还获得了关于珊瑚礁沉积物中氨基酸旋光异构体分布特异性的新发现。 2. 设计和改进可应用于自然海洋环境的无机营养物（硝酸、亚硝酸盐、氨）和溶解性总有机氮（DON）的示踪分析技术，并分析沿海沉积物和海水中的氮矿化。精确量化该过程的协议。其中，硝酸、亚硝酸盐的分析技术已达到实用水平，但对于呕吐毒素，目前尚在验证中，对于氨，检测灵敏度仍处于有待改进的阶段。其中，第1项的部分结果已在今年的日本海洋学会春季会议上报告。关于2.，我们计划在验证后立即发布DON的分析技术，但未来仍需要对整个成矿过程的集成协议进行研究。