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赤潮プランクトン休眠細胞の「目覚め」を電気化学操作で制御：電位応答発芽機構の解明

通过电化学操作控制休眠赤潮浮游生物细胞的“唤醒”：阐明电压响应萌发机制

基本信息

批准号：
20H03068
负责人：
伊藤真奈
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Fisheries Research and Education Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

海洋の底質中に蓄積する有毒プランクトンのシストの発芽は、酸素や光など様々な環境因子によって制御されている。本研究ではシストの発芽応答に影響を及ぼす電位の特定および作用機序を明らかにすることを目的としている。昨年度、試験系の参照極から溶出する銀によるプランクトンへの毒性影響が当初の想定以上に高いことが明らかとなった事から、参照極を使用しない２極系の試験系を確立した。本試験系にて培養で形成したプランクトンシストのみを用い、底質を含まない条件にて電位操作試験を実施した結果、電位操作はシストの発芽に影響を及ぼさなかった。このことは、シストが直接的に電位を感知していないこと、また、海水中の酸化還元物質がシストの発芽応答へ影響をおよぼさないことを示唆するものである。底質中に含まれる酸化還元物質および電子伝達物質が発芽応答への影響をおよぼす可能性が残されていることから今後検証する予定である。一方、シストの発芽自体には影響が認められなかったものの、発芽後の一部の栄養細胞の行動に異常が確認された。電位操作がプランクトンに与える影響の作用機序の解明に向け、本年度はまずシストの形成から発芽にいたるまでの代謝物をメタボローム解析を用いて同定した。その結果、栄養細胞とシストでは脂肪酸含有量が変化すること、また、シストの形成および保存温度により糖質の含有量が異なる事等が明らかとなり、発芽機序解明に向けシストの代謝物に関する基盤となる情報を得た。

The accumulation of toxic substances in the ocean's sediments is controlled by environmental factors such as acid, light and other factors. The purpose of this study is to clarify the specific mechanism of action for the development and response of the system. In the past year, the reference electrode of the test system was dissolved, and the toxicity effect of the test system was established. The results of this experiment are as follows: (1) the growth of the cells in the culture medium and the substrate under the condition of potential operation;(2) the growth of the cells in the culture medium and the substrate under the condition of potential operation; and (3) the growth of the cells in the culture medium and the substrate under the condition of potential operation. This is a direct sensing of the potential of acidifying substances in seawater. The substrate contains acidizing and electron transfer substances, and the influence of these substances on the evolution of the reaction is probable. The abnormal behavior of some of the cultured cells after development was confirmed. The mechanism of action of potential operation is analyzed in the same way as that of metabolites in the formation of potential operation. As a result, information on fatty acid content variation in cultured cells, formation and storage temperature, carbohydrate content variation, and development mechanism were obtained.