物質循環・環境変遷を正確に解析するための脂肪酸の分子内炭素同位体比測定法の開発

开发脂肪酸分子内碳同位素比测量方法，准确分析物质循环和环境变化

• 批准号: 16J01704
• 负责人: 滝沢 侑子
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J01704/
• 关键词: 分子内安定同位体; 有機化合物; 脂肪酸; アミノ酸; 植物; 異化; 分解

「有機化合物の生産（同化）／分解（異化）のバランス」を区別して定量的に評価するための新規手法確立を目的に研究をおこない，本年度は以下の成果を得た。１．分子内安定炭素（C）同位体比測定法の開発：熱分解炉の最適温度の検証分解を定量的に評価するための新規手法である「脂肪酸のカルボキシル基のCを対象とした分子内安定同位体比測定法」を開発するために，昨年度に引き続きGC-IRMSの改造と，脂肪酸標準試薬を用いての分析条件の検討を実施した。検討の結果，カルボキシル基由来の二酸化炭素のC同位体比を，最も精度良く測定できる熱分解炉の温度は「1100℃」であることがわかった。２．脂質分解における同位体分別プロセスと反応部位の証明脂質分解における同位体分別が，どの元素のどの部位に記録されるか？を証明するために，成長時に体内に貯蔵する脂質を分解・利用することで知られる「植物種子」の発芽実験をおこない，パルミチン酸の分子レベル水素・C同位体比を測定した。その結果，発芽前に対して発芽後の試料に13Cの濃縮（+2.9±1.7‰）が検出され，脂質分解過程にCを反応部位とする同位体分別が存在することが示唆された。分別を与えうるプロセスの候補としては，脂質分解（利用）の初期過程である「酵素による貯蔵性脂質の加水分解反応」が考えられ，もしこの仮説が正しければ，その反応が起こる部位は「貯蔵性脂質中の脂肪酸成分のカルボキシル基のC」となる。これを検証するために，上記1で改良を施したGC-IRMSを用いてカルボキシル基のC同位体比を測定した。その結果，発芽後の試料に含まれる脂肪酸成分中のカルボキシル基のCに，顕著に大きい13C濃縮（+63‰の上昇）が検出された。以上のことから，貯蔵性脂質の「酵素による加水分解」が，カルボキシル基のCに大きな同位体分別を与えるKeyプロセスであることが証明された。

我们进行了研究，目的是通过区分“有机复合产生（同化）/分解（分解代谢）之间的平衡，并在今年取得以下结果。 1. Development of a method for measuring intramolecular stable carbon (C) isotope ratio: Verification of the optimum temperature of pyrolysis furnaces In order to develop a new method for quantitatively evaluating the decomposition of intramolecular stable isotope ratio measurement for the C of the carboxyl group of fatty acids, we continued to modify GC-IRMS and examined the analytical conditions using standard fatty acid reagents.研究的结果是，发现最精确测量源自羧基的二氧化碳的C同位素比的温度为1100°C。 2。脂质降解和反应部位的同位素分馏过程证明了脂质降解中同位素分级的证明，在哪个位点在哪个位点？为了证明这一点，我们对植物种子进行了发芽实验，该植物种子以分解并使用生长过程中存储在体内的脂质而闻名，并测量了棕榈酸的分子水平氢C同位素比。结果，在发芽前的末期样品中检测到13c浓度（+2.9±1.7‰），这表明在脂质分解过程中，C与C作为反应位点有同位素分馏。可以提供分馏的候选过程是脂质分解（使用）的初始过程“酶通过酶储存的脂质水解”，如果该假设正确，则发生反应的位点是“储存的脂质中脂肪酸成分的羧基的C”。为了验证这一点，使用上面1的GC-Irms改进了羧基的C同位素比。结果，在C中检测到13C（+63‰）的浓度明显较高，这是发芽样品中包含的脂肪酸成分中的羧基。从以上，已证明储存脂质的“酶水解”是一个关键过程，可为C羧基大型同位素分馏。

项目成果

Isotopic discrimination of 15N/14N associated with the catabolism of plant amino acids in spring blooms

与春季开花植物氨基酸分解代谢相关的 15N/14N 同位素辨别

• 发表时间: 2016
• 作者: 伊藤 友樹;川島 知之;鷲尾 勝由;Yuko Takizawa and Yoshito Chikaraishi
• 通讯作者: Yuko Takizawa and Yoshito Chikaraishi

Catabolic production in plants: significant influence for CHN isotopes in lipids and amino acids

植物分解代谢产生：脂质和氨基酸中 CHN 同位素的显着影响

• 发表时间: 2016
• 作者: Yuko Takizawa;Yoshinori Takano;Naohiko Ohkouchi;Masanobu Yamamoto;Yoshito Chikaraishi
• 通讯作者: Yoshito Chikaraishi

ウィスコンシン大学(米国)

威斯康星大学（美国）

Trophic isotopic discrimination of 15N/14N of amino acids in primary producers

初级生产者氨基酸 15N/14N 的营养同位素辨别

• 发表时间: 2017
• 作者: Y. Yamamoto;Y. Itoh;P. Zaumseil;M. A. Schubert;G. Capellini;K. Washio;and B. Tillack;木下直子（上野千鶴子・蘭信三・平井和子編）;Yuko Takizawa and Yoshito Chikaraishi
• 通讯作者: Yuko Takizawa and Yoshito Chikaraishi

Change in the <i>δ</i>¹⁵N value of plant amino acids on the phenology of leaf flush and senescence

植物氨基酸<i>δ</i>¹⁵N值变化对叶红和衰老物候的影响

• DOI: 10.20612/rog.33.1_1
• 发表时间: 2017
• 期刊: Researches in Organic Geochemistry
• 作者: Yuki Mitusta;Shusuke Yamanaka;Takashi Kawakami;Mitsutaka Okumura;Takizawa Yuko and Chikaraishi Yoshito
• 通讯作者: Takizawa Yuko and Chikaraishi Yoshito