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福田 朱里; 幸塚 麻理子*; 青才 大介; 萩原 大樹; 水野 崇; 鈴木 庸平*
no journal, ,
近年の分子系統学研究により、地層処分の対象となるような深部地下環境においてさまざまな微生物が生息し、その中には培養可能な近縁種が存在しない生理学的特性が未解明な微生物種が含まれていることが知られている。これら地下微生物の原位置における代謝様式・速度を明らかにするため、瑞浪超深地層研究所において深度別に採取した花崗岩中の地下水試料(深度99, 200, 300, 725, 1169m)を用いて、地下水の化学分析及び微生物群集構造解析と合わせて代謝活性実験を行った。地下水の化学分析では、全試料で溶存酸素,硝酸・亜硝酸イオン,有機酸濃度は検出限界以下であった。そのため、地下水の濃縮により微生物細胞と溶存成分の濃度をあげることで、短期間での高感度代謝活性実験を可能にした。その結果、花崗岩とそれを被覆している堆積岩の境界近傍の深度99mの微生物代謝活性が最も高く、それ以深は深度とともに低くなる傾向がみられた。また、微生物群集構造解析では深度に伴う優占微生物の遷移がみられ、深度99mと200mにおいて優占していた未知微生物については、代謝様式は不明であるが、代謝速度が遅いと推察された。
勝山 千恵*; 梨本 裕晃*; 石橋 朋剛*; 古田 一期*; 永翁 一代*; 吉川 英樹; 浅野 貴博; 佐々木 祥人; 青木 和弘; 諏訪 裕一*; et al.
no journal, ,
地下圏の微酸素と無酸素境界における地球化学への微生物の寄与を理解するために、安定同位体トレーサー法と遺伝子解析を用いて、北海道幌延町の堆積層における脱窒活性と脱窒細菌群を調べた。換気立坑及び東立坑から採取した地下水サンプルに
N標識の硝酸態窒素を加え、無酸素もしくは微酸素条件にて培養した。DNA抽出物からドメイン・バクテリアの16S rRNA遺伝子もしくは亜硝酸還元酵素遺伝子(
)を対象に微生物相を調べた。脱窒反応は、V140及びE140両方の地下水サンプルにおいて生じた。N
ガスを生成するまでの遅延期はV140地下水の方がE140地下水よりも短かった。溶存酸素濃度が約1mg O L
の微酸素条件では地下水サンプルにおける脱窒は検出されなかった。次に、クローニング・シーケンス解析においてほとんどのクローンは既知のクローンと高い相同性を示さなかった。の多様性は、脱窒活性とは対照的にE140の方がV140よりも高かった。2つの立坑は同じ地層の同じ深さに位置するが、原核生物の存在量,脱窒ポテンシャル,の構成とその酸素に対する応答には空間的不均一性がみられた。
梨本 裕晃*; 永翁 一代*; 勝山 千恵*; 角皆 潤*; 吉川 英樹; 浅野 貴博; 佐々木 祥人; 青木 和弘; 加藤 憲二*
no journal, ,
地下深部における原核生物群集の現存量や多様性,活性に関する知見を得ることは、地下圏の物質変換における原核生物の役割の解明や、放射性廃棄物の地層処分に対する安全評価において重要である。本研究では、地下圏におけるメタン生成菌の分布と活性を明らかにし、メタン生成が実際に起こる深度を推定することを目的とした。幌延地域では、先行研究により、幌延深地層研究センターの試錐孔より採取した深度500mの地下水中から、
に近縁な塩基配列が検出され、現場温度である30
Cにおいて、メタン生成活性が確認された。そこで、本研究では、深度140mより採水した地下水を対象とした。原核生物群集の構成は16s-rRNA塩基配列を解析した。地下水中の溶存メタンの安定同位体比分析を進めた。基質を加えた嫌気培養により、メタン生成活性を推定した。地下水中の
の16s-rRNA塩基配列の分析によりメタノールを用いてメタン生成を行う、
に近縁な塩基配列が検出された。加えて、安定同位体比分析より、地下水中の溶存メタンは生物起源が示唆されたにもかかわらず、現場の温度(16C)と35Cの培養において、168日間培養を行ったがメタン生成活性は確認されなかった。