Development of a method for the detection of microbial food web in terrestrial and aquatic environments by using compound specific stable isotope analysis of multiple amino acids

利用多种氨基酸的化合物特异性稳定同位素分析开发陆地和水生环境中微生物食物网的检测方法

• 批准号: 21K19301
• 负责人: 陀安 一郎
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Research Institute for Humanity and Nature
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19301/
• 关键词: 同位体分析; アミノ酸; 食物網; 微生物

本年度は研究の２年目として、研究設備や実験に必要なシステム開発をさらに進めるのと並行して、試料の準備を行った。地球研においては、前年に引き続き分析環境の整備を進めた。測定値の妥当性検討のため、ガスクロマトグラフ-同位体比質量分析計（GC-C-IRMS）分析、分取アミノ酸のGC-C-IRMS分析、分取アミノ酸の元素分析計-同位体比質量分析計（EA-IRMS）分析の比較検討を予定しているが、試料の少量化のため、分析カラムを用いた試料分取ならびに調整法の見直しに着手した。陸上生態系研究の実施のため、植物試料および菌類に関連する試料を入手した。今後は実際の試料を用いた分析に向けての条件検討を行う。琵環研では前年に引き続き、高速液体クロマトグラフ-荷電化粒子検出器（HPLC-CAD）と分取コレクターを用いたアミノ酸分子別分取精製の手法を検討した。高速液体クロマトグラフ-蛍光検出器（HPLC-FLD）を用いたアミノ酸の濃度・組成の迅速分析手法についても、前処理工程や誘導体化条件について検討して改良を進め、微量試料での測定ができる見込みとなった。また、水圏の微生物群集由来有機物のアミノ酸窒素同位体比パターンを端成分として明らかにするため、琵琶湖表層湖水の微生物群集を用いた培養実験を実施した。人工湖水にグルコースと無機栄養塩を添加した培地に、孔経1.2μmのフィルターで濾過した湖水を少量加え、暗所20℃で振とうし、200日以上の長期間、時系列で試料水を採取し（25, 49, 76, 207日目）、濾過により粒子状有機物と溶存有機物を採取した。

This year, the research equipment and the preparation of test materials were carried out in parallel with the development of the necessary test equipment. The Earth Research Institute, the previous year, analyzed the progress of environmental protection. Determination of the validity of the evaluation, analysis, GC-C-IRMS analysis, GC-C-IRMS analysis, elemental analyzer-isotope mass analyzer (EA-IRMS) analysis, comparison evaluation, determination of the amount of the sample, analysis of the use of the sample separation and adjustment method. Study of terrestrial ecosystems, plant samples and fungal samples In the future, the test material will be analyzed and the conditions will be discussed. The method of separating and refining acid molecules by HPLC-CAD is discussed. High-speed liquid chromatography-fluorescence detector (HPLC-FLD) can be used to analyze acid concentration and composition rapidly, pretreatment engineering, induction and characterization conditions, improvement of detection and determination of trace samples. The microbial community of Biwa Lake is cultivated by organic matter and isotope ratio. Artificial lake water samples are collected at 25, 49, 76, and 207 days after addition of inorganic nutrients, filtration of 1.2μm pore size, and small addition of lake water, dark water, and long-term vibration at 20℃.