熱測定による、培養できない微生物にも適用可能な、土壌生態系機能解析法の開発

土壌微生物による炭素化合物代謝能は土壌の重要な生態系機能の一つである。その資化活性を評価する代表的な手法にBioLog法があるが、これは基本的に培養法であるため、土壌微生物の大半を占めるとされる培養困難微生物はその対象とならないという問題がある。本研究では、培養困難微生物の資化活性をも含めて土壌微生物活性を評価する手法の開発とその応用を目指した。本年度は、昨年に引き続き実測データを収集すると共に、解析手法を開発することに重点を置いた。まず昨年度構築した、最大で43試料を同時に測定できる熱測定システムを用い、三重大学付属農場、果樹園、演習林などから採取した各種の土壌を対象として、単糖類やアミノ酸など種々の炭素源を加え、その資化過程を、代謝熱を指標として測定した。解析モデルとして、生成熱の経時変化をゴンペルツの式によって解析する方法の他、その微分形や他の生長曲線を用いる手法を試み、それぞれの特徴を検討した。解析の結果得られたパラメータに基づいて、土壌をその微生物活性によって分類することができることが概ね判明し、公表準備可能な段階となった。また、土壌に塩化ナトリウムや農薬などの土壌ストレス物質を加えた場合に、土壌微生物活性がどの程度抑制されるかを定量的に評価できることを明らかにした。この件についても公表準備可能な段階になった。

土壌微生物による炭素化合物代謝能は土壌の重要な生態系機能の一つである。その資化活性を評価する代表的な手法にBioLog法があるが、これは基本的に培養法であるため、土壌微生物の大半を占めるとされる培養困難微生物はその対象とならないという問題がある。本研究では、培養困難微生物の資化活性をも含めて土壌微生物活性を評価する手法の開発とその応用を目指した。本年度は、昨年に引き続き実測データを収集すると共に、解析手法を開発することに重点を置いた。まず昨年度構築した、最大で43試料を同時に測定できる熱測定システムを用い、三重大学付属農場、果樹園、演習林などから採取した各種の土壌を対象として、単糖類やアミノ酸など種々の炭素源を加え、その資化過程を、代謝熱を指標として測定した。解析モデルとして、生成熱の経時変化をゴンペルツの式によって解析する方法の他、その微分形や他の生長曲線を用いる手法を試み、それぞれの特徴を検討した。解析の結果得られたパラメータに基づいて、土壌をその微生物活性によって分類することができることが概ね判明し、公表準備可能な段階となった。また、土壌に塩化ナトリウムや農薬などの土壌ストレス物質を加えた場合に、土壌微生物活性がどの程度抑制されるかを定量的に評価できることを明らかにした。この件についても公表準備可能な段階になった。