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

• 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

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。

The purpose of this study is to clarify the process of mercury bioconcentration in marine low-level ecosystems in the tropotropic zone, to evaluate the relationship between the starting point of low-level ecosystems, the existence of planktonic microalgae, in situ marine measurements, and indoor culture. This year, we have implemented and optimized the software for microalgae cluster composition analysis, the software for 16S·18S rRNA gene analysis (QIIME), and the information technology for data events. In October 2010, the North Light Pill was used in the tidal zone, and the marine test was carried out. In the middle of the voyage, the positive one was released, and the navigation was suspended. The DNA sample of the plant was obtained. The culture of Thalassiosira nordenskioeldii was carried out by adding mercury. The culture was carried out in the presence of mercury in two different forms (chemical mercury in combination with mercury in a final concentration of 100pg/L or more than 1000pg/L), and the results were evaluated in the presence of mercury in different forms. In addition, the effects of different nutrient ratios (N:P=11, 24, 54), nutrient composition ratios, intracellular mercury accumulation, and the effects of different nutrient ratios on mercury accumulation were evaluated. The results of culture showed that the concentration of mercury in the form of 100pg/L was higher than that in the concentration of 1000 pg/L, and the distribution coefficient of mercury in the form of combination (concentration of mercury in cells/concentration of mercury in seawater) tended to be higher than that in the concentration of mercury in the form of combination (concentration of mercury in cells/concentration of mercury in seawater). The distribution coefficient NP tends to increase. The mercury forms in the seawater and the nutrient ratios in the seawater are different.

项目成果

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