Microbial Nitrogen Pump: Bacterial semi-labile dissolved organic nitrogen as a nutrient transport pathway in aquatic systems

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2021年度は、以下の3項目について、下記の通り、研究を進めた。(1)細菌由来DONの時空間分布：琵琶湖の天然湖水中の溶存有機物（DOM）について、調査船「びわかぜ」を用いて、月1回程度の定点深度別試料（北湖17B地点の水深5m,60m）を採取した。6,8,10月については、沖帯～沿岸域のトランセクト調査と、流入河川（姉川）での採水を実施した。DOC・DON濃度、DOM三次元蛍光等の分析を進めた。LC-FLDを用いたD-アミノ酸バイオマーカーの分析法について、迅速化等の改良を検討した。D-アミノ酸濃度への非生物的ラセミ化効果を補正して環境有機物中の細菌由来有機物寄与度を推定する手法を、新たに考案した。限外濾過、固相抽出等を用いたDOM分子量分画を実施した。FT-ICR-MS等の分析条件・解析法を検討し、濃縮したDOM試料を分析に供した。熱分解GC-MSでペプチドグリカン等の標準物質の分析を進めた。(2)細菌由来DONの生成プロセス：D-アミノ酸のトレーサーレベル15N/14N比迅速分析法の開発に向けて、実験室の前処理環境の整備を進めた。アミノ酸窒素同位体比の天然存在比分析法の開発に向けては、LC-CADを用いたアミノ酸精製法の立上げを進めた。植物プランクトンと細菌の共存する系のマイクロコスム実験に向けて、植プラを用いた予備培養実験を実施した。琵琶湖湖水細菌にグルコースを基質として添加するマイクロコスム実験を開始した。(3)細菌由来DONの分解プロセス：琵琶湖の表層湖水有機物の長期分解実験について、濾過試料を採取し、DOC・DON濃度、DOM三次元蛍光、細菌群集組成（16Sメタバーコーディング）等の分析を進めた。発現遺伝子解析に向けては、重要なDON分解関連遺伝子の絞り込みを進めた。