浮遊性微細藻類に着目した海洋低次生態系におけるメチル水銀生物濃縮過程の解明

以浮游微藻为重点，阐明低层海洋生态系统中甲基汞的生物富集过程

基本信息

批准号：
22K05796
负责人：
多田雄哉
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute for Minamata Disease
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05796/
关键词：
海洋浮遊性微細藻類メチル水銀総水銀生物濃縮親潮域水銀

项目摘要

本研究では、親潮域海洋低次生態系におけるメチル水銀生物濃縮過程を明らかにするため、低次生態系の起点となる浮遊性微細藻類に着目し、現場海洋観測と室内培養実験を駆使して微細藻類の群集構造とメチル水銀蓄積量との関係を評価することを目的とする。本年度は、微細藻類群集組成解析用のワークステーションをセットアップし、16S・18S rRNA遺伝子解析用のソフトウェア(QIIME)およびデータベースのインストール並びに最適化を実施した。一方で、10月に北光丸を用いた親潮域における海洋観測を実施したが、航海中にコロナ陽性者が出てしまい、航海が中止となったため、現場の植物プランクトンDNA試料を得ることができなかった。このため、親潮から分離培養された珪藻株Thalassiosira nordenskioeldiiを用いたメチル水銀添加培養実験を実施した。培養実験では、異なる2形態のメチル水銀(塩化メチル水銀・システイン結合型メチル水銀を終濃度100pg/Lおよび1000pg/Lで添加)を用いて実施し、メチル水銀の形態の違いによる取り込みの違いを評価した。また、培地中の窒素：リン比を変化させ(N:P=11、24、54)、栄養塩組成比の違いが細胞内メチル水銀蓄積量に及ぼす影響も評価した。培養実験の結果、メチル水銀の形態による取込みの違いは100pg/Lの濃度では見られなかったが、1000pg/Lの濃度で見られ、塩化メチル水銀の方がシステイン結合型メチル水銀より分配係数(細胞中メチル水銀濃度/海水中メチル水銀濃度)が高くなる傾向が見られた。また、これらの分配係数はNP比が高くなるに連れて増加する傾向が見られた。これらのことから、メチル水銀の形態および海水中の栄養塩比が変化することによって細胞へのメチル水銀取り込みが変化することが明らかとなった。

为了澄清Oyashio地区低阶生态系统中甲基汞生物蓄积过程，这项研究的目的是关注可板岩的微藻，这是低阶生态系统的起点，并通过使用甲基固定群的属于甲基群的属于甲基群的属于甲基群体和属于甲基群体的群体来评估社区结构之间的关系。今年，我们为微藻社区组成分析设置了一个工作站，并为16S和18S RRNA基因分析和数据库安装和优化了该软件（QIIME）。另一方面，10月使用Kitakomaru在Oyashio地区进行了海洋观测，但是在航行期间发生了冠状病毒阳性，并取消了航行，因此无法从该地点获得浮游植物DNA样品。因此，使用硅藻菌株Thalassiosira Nordenskioeldii进行了甲基汞的培养实验，并从Oyashioshio分离并培养。在培养实验中，进行了两种不同形式的甲基汞（甲基汞/半胱氨酸结合的甲基汞，以100 pg/L和1000 pg/l的最终浓度添加），并评估了甲基汞形态学的差异。此外，改变了培养基中的氮：磷比（n：p = 11、24、54），并评估了养分组成比差异对细胞内甲基汞积累的影响。由于培养实验的结果，在100 pg/L的浓度下未观察到甲基晶形态的摄取差异，而是以1000 pg/L的浓度观察到，而甲基汞的氯化物倾向于具有更高分配系数（海洋中的甲基汞）比甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基化的甲基汞。此外，这些分区系数往往随着较高的NP比增加而增加。这些发现表明，由于甲基汞形态的变化和海水中的养分比，甲基汞摄取对细胞的摄取变化。