不均一な微生物環境の炭素窒素の移動を検出する簡易微量燃焼GC/MSシステムの開発

开发简单的微量燃烧 GC/MS 系统来检测异质微生物环境中的碳和氮迁移

• 批准号: 20K12149
• 负责人: 勝山 千恵
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K12149/
• 关键词: 安定同位体トレーサー; ガスクロマトグラフ質量分析計; GC/MS; 元素分析; 土壌; 植物共生微生物; 菌糸圏土壌微生物; 菌根菌

土壌のような不均一な環境では、微生物が存在量および種類ともに不均一に分布しており、物質の移動および変換も不均一に起こっている。例えば申請者らは、真菌の菌糸周囲土壌（菌糸圏）という微小環境が、炭素（C）および窒素（N）を始めとする元素の受け渡しのホットスポットとなっている可能性を見出してきた。安定同位体トレーサー（13Cおよび15N）を用いて不均一な微生物環境における13Cおよび15Nの移動と分布を検出するためには、微小かつ広範囲の試料を扱う必要があるが、現状ではそのために高価で高度な専用機器を選択せざるを得ない。本研究では、より汎用性の高い方法を確立するため、微小な固体生物試料におけるCおよびNの量と安定同位体比を簡易かつ安価に検出する「微量燃焼ガスクロマトグラフ質量分析計（GC/MS）システム」を開発することを目的とする。本年度は、改良型ヘリウム置換口兼ガス採取口を取り付けた微量燃料用の閉鎖系石英燃焼管を複数作製した。これらの微量燃焼管を使用し、特注の12連ガス置換装置と併せて、より安価に複数試料を一度にGC/MS分析できるようにした。CおよびN同時分析時の還元反応によるC分析への影響やN分析時のO2による妨害についてはまだ課題が残っている。また、生体試料を用いた分析の予備試験に使用可能なアーバスキュラー菌根菌－タマネギ／クローバー共生培養系を培養し、菌根菌、植物および土壌の各種試料を回収した。

The soil is heterogeneous, the amount of microorganisms is heterogeneous, the species is heterogeneous, the movement of substances is heterogeneous, and so on. For example, the applicant should be able to see the possibility of microenvironment, carbon (C) and nitrogen (N) in the environment. Stable isotopes (13C and 15N) are used in heterogeneous micro-ceramic environments, and mobile distributions of 13C and 15N are detected in small, micro-scale samples. This study aims to establish a universal and highly accurate method for the detection of trace amounts of C and N in small solid biological samples and to develop a simple and safe mass spectrometer (GC/MS). This year, the improved type of quartz combustion tube for micro-fuel is manufactured. The micro-combustion tube was used, and special attention was paid to the 12-channel displacement device and the GC/MS analysis of multiple samples. C and N simultaneous analysis of the time of the return element of the impact of C analysis of N analysis of the time of O2 interference In the preliminary test for the analysis of biological samples, various samples of mycorrhizal fungi, plants and soil were cultured in symbiotic culture systems.