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sp. nov., a novel hydrogen-producing bacterium isolated from a deep diatomaceous shale formation上野 晃生*; 佐藤 聖*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 猪股 英紀*; 玉澤 聡*; 天野 由記; 宮川 和也; 長沼 毅*; 五十嵐 敏文*
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 75(6), p.006802_1 - 006802_11, 2025/06
幌延深地層研究センターの地下施設内に掘削されたボーリング孔を用い、深度350mの新第三紀堆積層中の地下水から、グラム陰性、非運動性、桿菌株の偏性嫌気性細菌を単離した。これをZ1-71
株と呼ぶ。細胞は長さ2.7-4.8
m、幅0.4mであり、温度10-42
C、pH 6.0-9.0及びNaCl濃度0-3.0%(w/v)で生育が認められた。Z1-71株は、D-グルコースを基質として生育した場合、水素の生成が認められた。16S rRNA遺伝子配列の系統解析により、Z1-71株は
科の
属に分類されることが示された。系統学的および表現型の特徴に基づき、Z1-71株は属の新種細菌であると考えられ、 sp. nov.と命名する。Z1-71株を水素資化性メタン生成菌(
T10株)とグルコースを基質として30Cの嫌気環境下で4週間共培養した結果、各単離株のみでの培養では見られなかったメタンの生成が認められた。このことは、Z1-71株より生成したギ酸塩と水素がメタン生成菌により利用されることでメタンが生成したことを示していると考えられた。
益木 悠馬*; 勝田 長貴*; 内藤 さゆり*; 村上 拓馬*; 梅村 綾子*; 藤田 奈津子; 松原 章浩*; 南 雅代*; 丹羽 正和; 吉田 英一*; et al.
Journal of Hazardous Materials, 485, p.136843_1 - 136843_10, 2025/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Engineering, Environmental)滋賀県東部の姉川上流域には、伊吹山の斜面崩壊でせき止められて生じた2つの湖成層の河岸段丘が分布する。このうち、下位の湖成層は、植物遺体のC-14年代測定から完新世中期に形成されたことが明らかとなった。また、湖成層の岩相は、mmスケールの縞状構造に富む層が10cmオーダーでシルト質粘土層と互層し、化学分析からヒ素が大陸地殻の約30倍の濃度(77g/g)で濃集する。さらに、蛍光X線やX線吸収分光などを用いた微小領域測定から、縞状構造は1年に1枚の縞を刻む年層であること、ヒ素は春季と秋季の循環期に堆積したこと、ヒ素は硫化物として存在し非晶質有機物と共存することなどが示された。これらの結果から、年縞のヒ素濃集は、季節変動に伴う有機物の供給と、続成過程における有機物分解によるレドックス変動によって生じたことが明らかとなった。
sp. strain V2501 isolated from 250 m below the ground level in Horonobe, Hokkaido, Japan上野 晃生*; 佐藤 聖*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 猪股 英紀*; 玉澤 聡*; 天野 由記; 宮川 和也; 長沼 毅*; 五十嵐 敏文*
Microbiology Resource Announcements (Internet), 13(11), p.e00108-24_1 - e00108-24_4, 2024/11
A thiosulfate oxidizing bacterium, sp. strain V2501, was isolated from groundwater collected in a terrestrial deep subsurface environment. This strain grows chemolithoautotrophically in media containing NaHCO
as its sole carbon source. Here, we report a 2,240,851 bp complete genome sequence of strain V2501.
sp. nov., a mesophilic sulfate-reducing deltaproteobacterium isolated from a deep siliceous mudstone formation上野 晃生*; 玉澤 聡*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 天野 由記; 宮川 和也; 玉木 秀幸*; 長沼 毅*; et al.
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 71(2), p.004683_1 - 004683_10, 2021/02
被引用回数：12 パーセンタイル：56.09(Microbiology)幌延深地層研究計画における地上からのボーリング調査孔であるHDB-6の深度288.7-303.0m区間から採水された地下水中から、新種の嫌気的硫酸還元菌を単離した。これをHN2
株と呼ぶ。採水深度の地質は新第三紀堆積岩の稚内層であり、上位の珪藻質泥岩である声問層から珪質泥岩である稚内層への遷移帯に当たる。単離されたHN2株は、温度5-43C及びpH6.5-7.5の環境において成長が確認された。HN2株は、硫酸塩や亜硫酸塩, Fe
, マンガン酸化物等を電子受容体とし、硫黄元素や硝酸塩,亜硝酸塩は電子受容体として使用しない。HN2株は、NaClを必要としないが、最大でNaCl濃度4%(w/v)の高塩濃度環境において生息できた。表現型・分子的遺伝情報から、HN2株を新種と判断し、 sp. nov.と命名する。
勝田 長貴*; 高野 雅夫*; 佐野 直美; 谷 幸則*; 落合 伸也*; 内藤 さゆり*; 村上 拓馬*; 丹羽 正和; 川上 紳一*
Sedimentology, 66(6), p.2490 - 2510, 2019/10
被引用回数：8 パーセンタイル：51.05(Geology)海や湖の堆積物の連続的な化学組成変化は、古環境の変化を推定する上で重要な情報となる。しかし、このような含水堆積物の化学組成をX線蛍光分析で測定する際は、吸着水がX線強度に及ぼす影響の評価が問題となる。本研究では、X線吸収・放出理論に基づきX線強度を補正する手法を検討し、含水堆積物に対して、-XRF走査型顕微鏡により化学組成の定量データを連続的に取得することを可能にした。
勝田 長貴*; 池田 久士*; 柴田 健二*; 國分 陽子; 村上 拓馬*; 谷 幸則*; 高野 雅夫*; 中村 俊夫*; 田中 敦*; 内藤 さゆり*; et al.
Global and Planetary Change, 164, p.11 - 26, 2018/05
被引用回数：11 パーセンタイル：40.44(Geography, Physical)バイカル湖ブグルジェイカサドルの堆積物中の化学組成を高分解能に分析することにより過去3.3万年以上の内陸シベリアの古環境及び古気候変動を復元した。完新世の気候は、6500年前に温暖、乾燥に変化し、氷期から間氷期の気候システムに遷移したことを示唆する。最終氷期においては、プリモールスキー山脈に起因する砕屑性炭酸塩の堆積がハインリッヒイベント(H3とH1)に伴って生じた。また、ハマル-ダバン山脈の氷河融解水がセレンガ川を通じて供給された。アレレード・ヤンガードリアス時に発生した無酸素底層水は、セレンガ川からの流水の減少とプリモールスキー山脈から供給された有機物の微生物分解で生じたものと考えられる。完新世初期の降水の減少は、8200年前の寒冷イベントに対応する。
村上 拓馬; 笹本 広; 水野 崇
地球化学, 50(4), p.299 - 317, 2016/12
高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価に関して、地層中における長期にわたる物質の移動現象を調査するための手法開発が重要である。本研究では、幌延地域の地下深部に分布する堆積岩(声問層および稚内層)を一例に、希土類元素、トリウムおよびウランの分布(保持)状態を調査した。また、水理地質特性や岩相の違いによるこれら元素の分布状態への影響についても検討した。その結果、声問層および稚内層中の希土類元素やトリウムは、陸域起源の砕屑物由来の鉱物や堆積物埋没後の続成作用の過程で生じた二次鉱物に保持されており、地層の違いに依らず比較的均質に分布していると考えられた。また、ウランは、堆積時あるいは続成作用の過程の中で有機物への吸着や有機物の分解に伴う還元環境の形成により地層中に固定され、現在に至るまで長期にわたり保持されてきたと推察された。さらに、水理地質特性・岩相の違いによるこれらの元素の分布状態への影響は認められなかった。
山本 英明; 吉澤 道夫; 村上 博幸; 百瀬 琢麿*; 辻村 憲雄*; 金井 克太*; Cruz-Suarez, R.*
Radiation Protection Dosimetry, 125(1-4), p.88 - 92, 2007/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Environmental Sciences)国際原子力機関(IAEA)の地域協力協定(RCA)に基づき、東アジアの16か国から25の個人線量評価機関が参加して第3期外部被ばく線量計測相互比較が実施された。旧原研及び旧サイクル機構で放射線の基準照射を行った個人線量計を各参加国で計測し、得られた外部被ばく線量評価値を持ち寄り相互比較した。その結果、すべての参加国の評価値は放射線防護の実務上必要とされる充分な正確さを有していることがわかった。これにより参加各国における外部被ばく線量評価技術の妥当性が確認できた。
板山 由依*; 早野 明日香*; 亀谷 侑史*; 安田 志桜里*; 村上 拓馬*; 落合 伸也*; 丹羽 正和; 勝田 長貴*
no journal, ,
シベリア南東部・バイカル湖地域は日射量変動に対して世界で最も鋭敏に応答してきた地域である。これまでにバイカル湖湖底堆積物を用いた古環境変動解析研究は数多く行われてきたが、復元された古気候記録の多くは生物起源シリカ(BioSi)や花粉化石を中心とした生物情報に基づくものであった。このため、氷期のような寒冷乾燥した大陸内の気候下では生物生産が激減するため、その時代の古気候・古環境変動は良く分かっていなかった。本研究では、1999年に湖南部で掘削されたコアを用いて、BioSi含有量に加え、ウラン含有量と鉱物粒子径の分析を実施し、氷期を含む過去15万年間(全長24m分)の古環境変動をより詳細に復元することができた。
玉澤 聡*; 上野 晃生*; 村上 拓馬*; 宮川 和也; 玉村 修司*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 長沼 毅*; 金子 勝比古*; 五十嵐 敏文*
no journal, ,
令和2年度以降の幌延深地層研究計画において原子力機構が取り組んでいる課題の1つである「実際の地質環境における人工バリアの適用性確認」では、物質移行に対する微生物の影響を確認する必要がある。本研究では、幌延地域の地下深部に存在する微生物群集の構造を規定する要因を明らかにするために、幌延深地層研究センターの地下研究施設から掘削されたボーリング孔を利用して地下水を採水し、16S rRNA遺伝子アンプリコンシーケンスデータを取得し、地下水の地球化学データとの関連性について解析的検討を実施した。その結果、試料間に見られる微生物の群集構造の差異は、採水深度や地下水の電気伝導度、Na
, K, Ca
, Mg
, Li, Cl
, Br, NH
, PO
, Sr, I, SO
などのパラメータと統計的に有意な関連性を持つことが示された。これらの溶存イオン種の空間的な差異は、既往の研究により、化石海水が天水によって希釈されることにより形成されたと考えられている。このことから、本地域の微生物群集構造に影響を及ぼす一因は、化石海水の天水による希釈である可能性が示唆される。
板山 由依*; 村上 拓馬*; 藤田 奈津子; 鏡味 沙耶; 木田 福香; 落合 伸也*; 丹羽 正和; 勝田 長貴*
no journal, ,
シベリア南東部・バイカル湖地域は、日射量変動に対して地球上で最も鋭敏に応答してきた。バイカル湖湖底堆積物を用いた古環境復元研究はこれまで数多く行われてきた。その中で、生物起源シリカ(BioSi)や花粉化石に基づく古気候記録は、氷期・間氷期(数万年)スケールや間氷期における千年スケールの変動を明確に示した。一方で、このような生物指標は寒冷期において低濃度でほぼ一定に推移するため、環境変動を評価することは困難であった。そこで、本研究は生物起源と独立性の高い無機地球化学指標に着目し、バイカル湖湖底堆積物コアBDP-99-1のケイ酸塩分画の鉱物粒子径、ウラン(U)含有量をBioSi含有量と共に連続的に測定してきた。本発表では、再検討した年代軸に基づく、過去14万年間の古環境変動解析の結果を報告する。
村上 拓馬; 水野 崇
no journal, ,
本研究は、高レベル放射性廃棄物に含まれるマイナーアクチニドの堆積岩における挙動を理解するために、幌延堆積岩中の希土類元素(REE)、UおよびThの空間的な分布や地質学的な時間スケールでの挙動を把握することを目的として実施した。その結果、一部の断層岩を除き、REEは岩相の変化に関わらずほぼ均一に含まれ長期的な移動・濃集が認められないことが明らかとなった。一方、そうした一部の断層岩はそのREEパターンから凝灰岩からなることが明らかとなったが、断層を伴わない凝灰岩のREEパターンと比較して重REEに減少傾向が認められた。そのため、この一部の断層岩に関して、(1)異なる組成の凝灰岩の堆積、あるいは(2)堆積後における重REEの溶脱の可能性が示唆された。
水野 崇; 南條 功; 山本 信幸; 宮川 和也; 村上 拓馬
no journal, ,
北海道幌延地域を対象として、地球化学トレーサーに基づいた地下水の水質形成プロセスの把握を試みた。その結果、ガスハイドレートの分解や上位層(勇知層)から下位層(声問層,稚内層)への間隙水の浸透により水質が形成されている可能性を示した。
池田 久士*; 柴田 健二; 村上 拓馬; 國分 陽子; 勝田 長貴*
no journal, ,
アジア大陸内陸部は、全球規模の気候変動に対して地球上で最も鋭敏に応答する地域であり、陸域環境の応答を理解する上で格好の情報を提供する。本研究では、過去3.3万年の堆積記録を有するバイカル湖湖底堆積物に関して、その全有機炭素・全窒素、ウランやひ素等の微量元素、生物起源シリカを定量分析し、古環境変動の復元を行なった。その結果、次のような結果を得た。(1)大陸内の気候システムは、約6000年前で氷期から間氷期の状態へシフトし、それ以前は温暖湿潤・寒冷乾燥、それ以降は温暖乾燥・寒冷湿潤変動で特徴づけられる。(2)バイカル湖周辺の生物生産量が約6000年前にピークに達し、それに伴いバイカル湖の深層水は還元化した。(3)ヤンガードリアス期やハインリッヒイベントといった最終氷期の寒冷化に対応する時期に、バイカル湖周辺地域で氷河の発達を示す氷河運搬砕屑性ドロマイト層と、セレンガ川流域の氷河融解水に起因するウラン濃度の上昇が認められた。
早川 翼*; 勝田 長貴*; 國分 陽子; 長谷部 徳子*; 村上 拓馬; 宮田 佳樹*; 長谷川 精*; 長尾 誠也*; 川上 紳一*
no journal, ,
モンゴル北西部のテルヒンツァーガン湖(TR湖)と、西部のブンツァーガン湖(BT湖)で、放射年代測定法(土壌TOC・C-14、Pb-210・Cs-137)、粒子解析等を用いて、そこに記録される古気候・環境変動の解析を行った。TR湖底コアでは、堆積年代は約3000年と約6000年であり、生物起源シリカ(bioSi)濃度及び全有機炭素(TOC)濃度と、鉱物粒子径で顕著な変動が見られた。太陽活動指標との対比から、極小期にbioSiとTOCの低下と粒子径の減少、極大期でbioSiとTOCの上昇と粒子径の増加となった。また、1600年以降の太陽活動増加傾向期にbioSiとTOCの増加が見られ、周波数解析により、太陽活動周期に対応する約88, 約240, 約2400年の卓越周期を持つことが明らかとなった。一方、BT湖底コアでは、堆積年代は約150年であり、太陽黒点周期とおおよそ一致する数十年スケールの顕著な炭酸塩量の変動が認められ、太陽活動の静穏期に炭酸量の低下となり、約10-20年の卓越周期であった。したがって、アジア大陸半乾燥地域の気候は、太陽活動の影響を強く受けて変動していることが明らかとなった。
玉澤 聡*; 上野 晃生*; 玉木 秀幸*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 宮川 和也; 長沼 毅*; 金子 勝比古*
no journal, ,
嫌気的環境の一つである陸域地下珪藻質泥岩層は地球上に広く分布しており、北海道北部地域の天塩平野の地下には、新生代新第三紀中新世に形成された海成堆積物から成る珪藻質泥岩層が広がっている。これまで珪藻質泥岩層のボーリングコア試料または孔隙水の微生物群集構造解析やメタゲノム解析によって、発酵性細菌と推測される微生物群の存在は示唆されていたものの、現在まで分離培養されておらずその生理生態学的機能はほとんど明らかにされていなかった。本報告は、幌延深地層研究センターの深度250m調査坑道から採取した地下水から、新規Bacteroidetes門細菌HJ250株の純粋分離に成功したことを報告するものである。HJ250株は、15-37C、pH6.0-9.0で生育可能な絶対嫌気性の発酵性細菌であり、メタン生成菌が利用可能な有機化合物を作り出す能力を持っていることが推測される。また、異なる深度の地下水試料から、HJ250株と100%の相同性を示すDNA配列が検出されたことから、HJ250株は原位置にただ存在するだけでなく、珪藻質泥岩層の特に比較的浅部域における嫌気的有機物分解反応に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
玉澤 聡*; 上野 晃生*; 玉木 秀幸*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 木山 保*; 猪股 英紀*; 宮川 和也; 長沼 毅*; 金子 勝比古*
no journal, ,
これまでの研究により、北海道北部地域の地下に分布する新第三紀堆積岩中の地下水において、微生物による有機物の発酵分解とメタン生成反応が生じていることが報告され、発酵性細菌が嫌気的な有機物分解過程において重要な役割を担っていることが示唆されてきた。しかしながら、これらの発酵性細菌は分離培養されておらずその機能の大半は不明であった。本研究では、これらの発酵性細菌の分離培養化と機能解析を実施した。幌延深地層研究センターの地下250m調査坑道から採水した地下水から単離した新規発酵性細菌HJ250株は、少なくとも科レベルで新規な系統群に分類されることが分かった。生理性状解析の結果、HJ250株は15-37C、pH6.0-9.0、NaCl 0-80g/Lで生育可能な糖資化性の絶対嫌気性発酵性細菌であることが分かった。さらに、HJ250株は、Bacteroidetes門細菌としては報告例の極めて少ない、鉄還元能を有することが明らかとなった。また、HJ250株と同様のDNAおよびRNAが、異なる深度の地下水からも検出されたことから、HJ250株が珪藻質泥岩層の比較的浅部域における炭素及び鉄循環に大きく寄与している可能性が示唆された。
辻村 憲雄; 百瀬 琢麿; 吉澤 道夫; 山本 英明; Cruz-Suarez, R.*; 村上 博幸
no journal, ,
IAEA/RCAプロジェクトはアジア・太平洋地域で1988年から始まり、そのプロジェクトの一つとして、3フェーズからなる個人線量計測相互比較プログラムを1990年から2004年にかけて実施してきた。このプロジェクトには17か国延べ38の研究所が参加した。この発表では、これらの相互比較プログラムの歴史的経緯と評価結果の要約について紹介する。
sp. Z1-71株のメタン生成アーキアとの共培養について上野 晃生*; 玉澤 聡*; 玉村 修司*; 村上 拓馬*; 猪股 英紀*; 天野 由記; 宮川 和也; 長沼 毅*; 五十嵐 敏文*
no journal, ,
幌延深地層研究センターの位置する北海道幌延町の深部地下水にはメタンが溶存している。また、酸化還元電位は-250から-100mVの還元的な値を示す。この電位は硫酸還元反応や二酸化炭素の還元によるメタン生成反応により支配されていると考えられており、その還元反応には微生物活動による触媒反応が必要である。しかしながら、微生物活動によるメタン生成機構や地下水中への二酸化炭素の供給機構については不明な点が多い。本研究では本地域におけるメタン生成機構の解明を目的として、地下施設内のボーリング孔から得られた地下水から新規微生物を取得し、その機能を調べた。取得された新規微生物Mangrovibacterium sp. Z1-71株はD-Glucoseを炭素源として水素を生成することが分かった。この新規微生物を、同地下施設から単離された水素資化性メタン生成古細菌とN/CO雰囲気で共培養した結果、メタンの発生が認められた。メタン生成古細菌単体ではメタンが生成されなかったことを踏まえると、本研究で取得された新規微生物が生成する水素もしくは低分子量有機物を用いてメタン生成古細菌がメタンを生成していることが考えられる。
村上 拓馬; 水野 崇; 笹本 広; 鴻上 貴之*; 佐々木 隆之*
no journal, ,
本研究は、高レベル放射性廃棄物に含まれるマイナーアクチニドのアナログ元素となる希土類元素(REE)の地下深部における挙動を理解するために、幌延堆積岩中の希土類元素(REE)を分析し、その炭酸塩鉱物REEパターンから過去の地下水REEパターンの復元可能性について検討した。その結果、炭酸塩鉱物を含む砂岩質試料、炭酸塩ノジュールおよび炭酸塩充填鉱物のうち、炭酸塩充填鉱物試料のREEパターンには、現在の幌延地域の地下水REEパターンと類似した特徴が認められた。このことから、幌延地域の地下水REEパターンは、この炭酸塩充填鉱物の沈殿時から現在にかけて、変化していない可能性が示唆された。
