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論文

The Succession of bacterial community structure in groundwater from a 250-m gallery in the Horonobe Underground Research Laboratory

伊勢 孝太郎; 佐々木 祥人; 天野 由記; 岩月 輝希; 南條 功*; 浅野 貴博*; 吉川 英樹

Geomicrobiology Journal, 34(6), p.489 - 499, 2017/07

 被引用回数:2 パーセンタイル:64.06(Environmental Sciences)

幌延深地層研究センターの250m水平坑道に掘られた09-V250-M02 and 09-V250-M03ボアホール中における微生物群集変化について調査を行った。09-V250-M02において、掘削直後に採取したサンプルについてクローンライブラリー解析を行ったところ、$$varepsilon$$-Proteobacteriaが最も優占していた。$$varepsilon$$-Proteobacteriaは硫化物を硫黄に酸化して増殖する独立栄養細菌であることが知られている。4年経過後の微生物群集は大きく変化し、OP9やChloroflexiなどの深海底において検出されることが多い種が優占していた。これらのことから、掘削直後には空気による酸化の影響が大きく見られたが、時間経過とともに微生物群集は深海底などで検出される微生物群集と似た構造と変化することが示された。

論文

Characteristics of naturally grown biofilms in deep groundwaters and their heavy metal sorption property in a deep subsurface environment

天野 由記; 岩月 輝希; 長沼 毅*

Geomicrobiology Journal, 34(9), p.769 - 783, 2017/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:81.48(Environmental Sciences)

バイオフィルムが重金属元素の移行に及ぼす影響を明らかにするために、東濃地域において掘削されたボーリング孔の嫌気的環境下で形成された、2試料のバイオフィルムを採取した。堆積岩および花崗岩地下水中で形成されたバイオフィルムについて、地球化学的および微生物学的特性調査を行い、それらの重金属収着能力について評価した。バイオフィルム中の微生物群集組成について、クローン解析手法を用いた16S rRNA遺伝子解析の結果から、地下水中の微生物群集とバイオフィルム中の群集組成は全く異なることが示された。さらに、堆積岩と花崗岩環境下で形成されたバイオフィルムも、それぞれ全く異なる群集組成を有し、多様性に欠けていることが明らかになった。バイオフィルム中にはFe, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Th, and Uのような重金属元素が高濃度に濃集されており、その収着特性は元素によって異なることが示された。これらの結果は、バイオフィルムの重金属収着能力に関する重要な知見である。

論文

Cobalt(II) oxidation by biogenic Mn oxide produced by $$Pseudomonas$$ sp. strain NGY-1

田中 万也*; Yu, Q.; 笹木 圭子*; 大貫 敏彦

Geomicrobiology Journal, 30(10), p.874 - 885, 2013/08

 被引用回数:5 パーセンタイル:72.59(Environmental Sciences)

生物起源のMn酸化物への2価Coの収着挙動を調べた結果、生物起源Mn酸化物への収着は無機合成Mn酸化物への速度よりも遅かった。2価Coの生物起源及び無機合成Mn酸化物への収着は3価Coへの酸化収着であった。両者の違いの原因は構造の違い及び共存イオンの違いに起因すると考えられる。

論文

Zinc sorption during bio-oxidation and precipitation of manganese modifies the layer stacking of biogenic birnessite

Yu, Q.; 笹木 圭子*; 田中 万也*; 大貫 敏彦; 平島 剛*

Geomicrobiology Journal, 30(9), p.829 - 839, 2013/07

 被引用回数:18 パーセンタイル:30.6(Environmental Sciences)

真菌により生成するMn酸化物の生成過程におけるZnイオンの影響を調べた結果、生成したMn酸化物はバーネサイトであった。バーネサイトの構造をXAFS等により調べたところ、Zn濃度に依存してMn酸化物の積層構造が変化した。ZnのMn酸化物への収着様式により生成するMn酸化物の積層が変化したと考えられる。

論文

Manganese and arsenic oxidation performance of Bacterium-Yunotaki 86 (BY86) from Hokkaido, Japan, and the bacterium's Phylogeny

尾崎 卓郎*; Wang, X.*; 大貫 敏彦

Geomicrobiology Journal, 30(7), p.559 - 565, 2013/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:83.04(Environmental Sciences)

北海道湯の滝で採取した微生物はAs(III)を直接酸化できないものの、Mn(II)の存在下でMn(IV)への酸化を介してAs(V)に酸化することを明らかにした。さらに、系統解析を行い、99.99%以上の精度でBacillus ceriusであることがわかった。

論文

Redox buffer capacity in water-rock-microbe interaction systems in subsurface environments

天野 由記; 笹尾 英嗣; 新里 忠史; 岩月 輝希

Geomicrobiology Journal, 29(7), p.628 - 639, 2012/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:85.35(Environmental Sciences)

堆積岩における水-岩石-微生物相互作用システムの酸化還元緩衝能力を評価するために、培養試験を実施した。培養過程における溶液の化学分析,微生物増殖及び群集組成の変化について分析を行った。培養液中に微生物を添加した直後から、溶存酸素濃度及びORP値は著しく減少したが、一方で微生物を添加しない実験系においては、ORP値はほとんど変化しなかった。微生物群集組成の変化から、硝酸還元菌及び硫酸還元菌が、リグナイトを多く含む有機物を利用した還元反応に重要な役割を果たしていることが示唆された。これらの結果は、堆積岩環境における酸化還元緩衝能力において、微生物の役割が極めて重要であることを示している。

論文

Yeast genes involved in uranium tolerance and uranium accumulation; A Functional screening using the nonessential gene deletion collection

坂本 文徳; 南川 卓也; 大貫 敏彦; 藤井 力*; 家藤 治幸*

Geomicrobiology Journal, 29(5), p.470 - 476, 2012/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:76.11(Environmental Sciences)

酵母の非必須遺伝子破壊株4908株からウラン感受性株とウラン低濃集株をウラン含有寒天培地で培養させてスクリーニングした。すべての株を、ウラン無添加もしくは0.5mMのウランを含む寒天培地で30$$^{circ}$$C、1週間培養した。0.5mMウラン含有寒天培地では1遺伝子破壊株13株で生育が悪くなり、ウラン感受性株と同定された。PHO86とPHO84, PHO2, PHO87というリン酸トランスポーター遺伝子がウラン感受性株の破壊遺伝子に含まれており、ウラン耐性にはリン酸輸送に関与する遺伝子が寄与していることが示唆された。0.5mMウラン含有寒天培地において1遺伝子破壊株17株はウラン濃集が親株よりも低くなり、ウラン低濃集株と同定された。これらの株の破壊遺伝子には、細胞膜タンパク質,リン脂質結合タンパク質,細胞壁タンパク質が含まれており、ウラン蓄積に細胞表層のタンパク質が寄与していることが示唆された。

論文

Response of ${it Saccharomyces cerevisiae}$ to heavy element stress; Lead vs. uranium

坂本 文徳; 大貫 敏彦; 藤井 力*; 家藤 治幸*

Geomicrobiology Journal, 27(3), p.240 - 244, 2010/05

 被引用回数:7 パーセンタイル:73.63(Environmental Sciences)

鉛を含む培地で育てた${it Saccharomyces cerevisiae}$の反応を調べた。また、重元素によるストレスの影響を明らかにするために、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオンを含む培地で育てた場合と比較した。1.0$$times$$10$$^{-4}$$Mの鉛を含む培地で育てた${it S. cerevisiae}$はコントロール(ウランなし)とほぼ同じ生育度を示したが、1.0$$times$$10$$^{-3}$$Mのウランを含む培地で育てた場合は生育しなかった。細胞の薄片SEM分析により、鉛は細胞内に集積していることを明らかにした。これらの結果は、1.0$$times$$10$$^{-4}$$Mのウランが${it S. cerevisiae}$の生育を阻害し、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオンが${it S. cerevisiae}$の細胞表面に吸着しているという以前の結果と異なる。鉛が存在しないときには発現しない、鉛に特異的に発現するタンパク質を、Pb$$^{2+}$$イオン存在下の${it S. cerevisiae}$から抽出した発現タンパク質の二次元電気泳動解析で特定した。これらのタンパク質の等電点とサイズは、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオン存在下で特異的に発現するタンパク質の等電点とサイズとは異なる。これら一連の結果は、Pb$$^{2+}$$イオンはUO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオンよりも酵母の生育に対して阻害の度合いが低く、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオンとは異なるストレスを酵母に与えていることを示唆している。

論文

Association of actinides with microorganisms and clay; Implications for radionuclide migration from waste-repository sites

大貫 敏彦; 香西 直文; 坂本 文徳; 尾崎 卓郎; 南川 卓也; 鈴木 義規; Francis, A. J.*

Geomicrobiology Journal, 27(3), p.225 - 230, 2010/04

 被引用回数:13 パーセンタイル:76.04(Environmental Sciences)

重元素と微生物との相互作用の機構解明研究で得られた以下の成果を紹介する。(1)Pu(IV), Th(IV), Eu(III)-DFO錯体の微生物への吸着,(2)Eu(III)-リンゴ酸錯体の微生物による分解。

論文

Effects of citrate, NTA, and EDTA on the reduction of U(VI) by ${it Shewanella putrefaciens}$

鈴木 義規; 田中 万也; 香西 直文; 大貫 敏彦

Geomicrobiology Journal, 27(3), p.245 - 250, 2010/04

 被引用回数:16 パーセンタイル:44.97(Environmental Sciences)

U(VI)-有機酸錯体を含む嫌気性培地で${it Shewanella putrefaciens}$を培養し、培地中のUの酸化状態変化や生じた沈澱を調べた。比較的錯形成の弱いU(VI)-有機酸錯体(酢酸,アジピン酸)では、U(VI)は速やかにU(IV)に還元され、ウラニナイトの微粒子が形成された。比較的錯形成の強いU(VI)-有機酸錯体(シュウ酸,酒石酸,クエン酸)では、U(VI)はU(IV)に還元され、可溶性のU(IV)-有機酸錯体を形成した。以上の結果から、U(VI)-有機酸錯体の強さが${it Shewanella putrefaciens}$によるU(VI)の還元に影響する可能性があることが示唆された。

論文

Metal sorption to $$Pseudomonas fluorescens$$; Influence of pH, ionic strength and metal concentrations

竹中 陽子*; 斉藤 拓巳*; 長崎 晋也*; 田中 知*; 香西 直文; 大貫 敏彦

Geomicrobiology Journal, 24(3-4), p.205 - 210, 2007/09

 被引用回数:7 パーセンタイル:70.37(Environmental Sciences)

低濃度の3価Eu及びAmの蛍光菌への吸着では、低pHにおける吸着増加が見られた。これは、Ca及びCuとは異なる蛍光であり、Eu濃度の増加でも反対のpH依存性が得られた。

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