Title Author(s) Citation Issue Date URL PHYSIOLOGICAL STUDIES ON NON-SPORE-FORMING SULFATE-REDUCING BACTERIA( Abstract_要旨 ) Miyoshi, Hideo Kyoto University (京都大学) 1966-11-24 http://hdl.handle.net/2433/212038 Right Type Textversion Thesis or Dissertation none Kyoto University 【3 33】 氏 ｢ 夫) お 士 み よし 好 英 ひで 学 位 の 種 類 農 学 博 学 位 記 番 号 論 学位授与の 日付 昭 和 41年 1 1月 24 日 学位授与の要件 学 位 規 則 第 5 条 第 2 項 該 当 学位論文題 目 PHYSI OLOGI CALS TUDI ESONNONS PORE･ FORMI NG St J LFATE_ REDUCI NGBACTERI A 農 博 第 1 46号 (芽胞非形成硫酸塩還元細菌 の生理学的研究) (主 査) 論文 調査 委員 教 授 木 俣 正 夫 教 授 門 田 元 教 授 池 田 静 徳 ′ ノ 論 文 内 容 の 要 旨 硫酸塩還元細菌 De s ul fo u l ' b r i ode s ul fur i c ansは, 硫酸塩 および有機物の存在す る嫌気的な水域 にひろ く 分布 し, 硫酸塩 を還元 して硫化水素を生産す る無胞子 の嫌気性細菌で ある｡ 本論文 は この細菌 の増殖 およ び硫酸塩還元反応 (硫酸 呼吸) における有機物 の役割 を生理 ･ 生化学的に解析 した一 連の研究 を とりま と めた もので ある｡ 著者 はまず この細菌 の栄養要求 を くわ しくしらべ, その増殖 には F e十 十 , M g 十十 などの金属 イオ ンの他 に数種のア ミノ酸が必須で あること, およびアデ ノシ ン 3 リン酸などある種 のヌクレオチ ドによ って増殖 が促進 され ることを兄いだ した｡ この結果 に もとづいて著者 は新 しい合成培地 を考案 し, この細菌 を天然 物 を含まない培地中で増殖 させ ることには じめて成功 した｡ つ ぎに これ を基礎培地 と して用い, どのよ う な有機化合物がエネルギ- 源ない し炭素源 と して増殖 に利用 され るかを しらべ , 淡水株 (淡水域 か ら分離 された菌株 ) で は乳酸 , ピル ビン酸 およびオキサル酢酸が, また海水株 (海水域 か ら分離 され た菌株で, 3%程度の Na Cl を含む培地に増殖す る) では これ ら 3 種 の化合物 の他に リンゴ酸 , フマル酸 およびア ラ ニ ンが利用 され ることを明 らかに した｡ つ ぎに静止細胞およびその音波破砕液 を用いて, 硫酸還元反応 において水素供与体 として利用 され る化 合物 の種類 を くわ しく検討 し, 静止細胞の場合 には, 淡水株では乳酸 , ピル ビン酸 , オキサル酢酸 および ギ酸が, 海水株ではそれ らの他に リンゴ酸 , フマル酸 およびア ラニ ンが利用 され るが, 細胞破砕液 の場合 には, いずれ の株 において も乳酸 , ピル ビン酸 , オキサル酢酸 , ギ酸, リンゴ酸 , フマル酸 およびア ラニ ンが用い られ ることを明 らかに した｡ 主 と して これ らの結果 か ら著者 は, 培養および静止細胞 の レベルで 見 られ る淡水株 と海水株 との間の基質利用性 の差 は両者 の細胞膜 の透過性 の差 に起因す るもので あるが, a Cl の濃度が大 きい影響 を与 え ることを指摘 した｡ つ ぎに前記 の各有 その透過性 には増殖環境 における N 機化合物が硫酸塩 を終局水素受容体 と した場合 に そ れ ぞ れ ど の よ うな中間生成物 を経て脱水素 され るか を, 静止細胞 および無細胞系を用いて定量的に解析 し, この細菌 の硫酸呼吸における呼吸基質 の代謝経路 - 88ト ー を解 明 した｡ 炭素源 と しての有機化合物の利用に関 しては, 培養系 を用 いて の 1 4C 1 4 Cで ラベル した種 々の有機化合物か ら の菌体成分へ の移行 を観察 し, ギ酸以外 の前記 の化合物 の炭素は菌体成分 と して同化 され ることを 明 らかに した｡ 最後に, この細菌 の主要 な生活環境で ある海底および湖底堆積物 中における有機酸 およびア ミノ酸 の分 布を定量的に観察 し, 硫酸塩濃度 の十分 に高い水域では この細菌 の増殖 はア ミノ酸 の濃度 によ って, また その硫酸還元反応 の活性 は有機酸 と くに乳酸 , ピル ビン酸 およびギ酸 の濃度 によ って, それぞれ制約を受 けるもの と推定 した｡ 論 文 審 査 の 結 果 の 要 旨 養殖漁業の行なわれ る沿岸海域や産業廃水 あるいは都市廃水 によ って汚染 され る河川の河 口域などでは しば しば多量の硫化水素が発生 し, 有用水族 に大 きい被害 を与 えてい る｡ このよ うな水域 における硫化水 素 の生産が, 主 と して硫酸塩還元細菌 De s ul fo u i b r i ode s ul fur i c an吊 こよる溶存硫酸塩 の還元 に起因す るも ので あることはすでに古 くか ら知 られてい るが, この細菌 の増殖 および硫酸塩還元反応における有機物の 役割 についてはまだ明確 な説 明がな されていない｡ 従来 この細菌 の生理や代謝に関す る研究が困難で あ ったのは主 と してそれを合成培地 中で増殖 させ るこ とが不可能で あ ったためで ある｡ 著者 はまず その栄養要求 を くわ しく検討 し, この細菌 の十分な増殖を可 能 にす る合成培地を調製す ることには じめて成功 した｡ この合成 培地 を利用 した詳細な研究 によ って, 淡水株 および海水株の硫酸塩還元細菌が炭素源 およびエ ネルギー源 と して利用 しうる有機化合物の種類 を明 らかに し, 従来不 明瞭で あ った淡水株 と海水株 との問 / Cl 濃度 に依存す る細胞膜透過性 の差 の有機化合物利用性 の差 を明確 に し, その差が両株 の増殖環境 の Na に由来す ることを指摘 してい る｡ つ ぎに静止細胞および無細胞系を用いて この細菌 による硫酸塩還元反応すなわ ちこの細菌独特のエネル ギー獲得手段で ある硫酸呼吸における呼吸基質 と しての乳酸 , ピル ビン酸, オキサル酢酸 , ギ酸, リンゴ 酸 , フマル酸 およびア ラニ ンの代謝過程 を定量的に解析 し, その代謝経路 の全貌をほぼ明 らかに してい る が, これ らはいずれ も微生物生理学上重要 な新知見で ある｡ 最後 に著者 は天然 の水域 における有機酸 およびア ミノ酸 の分布を定量的に観察 し, その結果 および前記 の微生物生理学的研究 の結果 か ら自然界での硫酸還元反応 における有機物の役割 について考察 し, これ に 明快 な解釈 を与えてい る｡ 以上のよ うに この論文 は微生物生理学 に多 くの重要な知見 を加 えたばか りでな く, 水域 における硫化水 素発生の機作 を明 らかに した点で水産学 に も寄与す るところが大 きい｡ よ って本論文 は農学博士 の学位論文 と して価値 あるもの と認 め る｡ ー8 8 2-
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