布と有機物分解
著者
坂田 泰造, ワヒド・Md.・イフテカルル
雑誌名
南太平洋海域調査研究報告=Occasional papers
巻
42
ページ
21-24
別言語のタイトル
Decomposition of organic matters by
Labyrinthulids in coastal environments of the
South-West Islands of Japan
南 西 諸 島 の 沿 岸 環 境 に お け る ラ ビ リ ン チ ュ ラ 類 の 分 布 と 有 機 物 分 解 坂 田 泰 造 、 ワ ヒ ド ・Md.・ イ フ テ カ ル ル 鹿 児 島 大 学 水 産 学 部 要 旨 ラ ビ リ ン チ ュ ラ 類 は 、 沿 岸 環 境 に お け る 有 機 物 分 解 を促 進 す る 真 核 微 生 物 で あ る 。 鹿 児 島 県 お よ び フ ィ リ ピ ン 沿 岸 域 か ら分 離 し た ラ ビ リ ン チ ュ ラ 属 分 離 株 は 、珪 藻 生 細 胞 溶 解(溶 藻)活 性 、 細 菌 死 菌 体 溶 解(溶 菌)活 性 、 デ ン プ ン ・カ ゼ イ ン 分 解 活 性 を 示 し た 。 ま た 細 胞 破 砕 液 中 に タ ン パ ク 質 分 解 と 関 係 す るleucine aminopeptidase(LAPase)活 性 が 検 出 さ れ 、LAPaseの 至 適 温 度 は30℃ 、 至 適pHは8.0で 、55℃ ま で は 安 定 で あ る が そ れ 以 上 の 温 度 で は 急 速 に 失 活 した 。Ag+、Zn2+、Hg2+、EDTAに よ る 活1生阻 害 お よびCo2+に よ る賦活 化 が 見 ら れ た 。 こ れ ら の 結 果 か ら ラ ビ リ ン チ ュ ラ 属 は 有 機 体 固 形 物 を 細 胞 内 に 摂 取 して 分 解 す る も の と 考 え ら れ る 。 キ ー ワ ー ド:ラ ビ リ ン チ ュ ラ 類 、 有 機 物 分 解 、 溶 藻 活 性 、 溶 菌 活 性 、LAPase
Decomposition of organic matters by Labyrinthulids in coastal environments of the South-West Islands of Japan
SAKATA Taizo and Wahid Md.IFTEKHARUL Faculty of Fisheries, Kagoshima University
Abstract
Labyrinthulids are known to be eucaryotic microorganisms that stimulate decomposition of organic matters in coastal environments. Labyrinthula strains isolated from coastal regions of Kagoshima Prefecture and the Philippines exhibited algicidal activity for diatom living cells, bacteriolytic activity for Vibrio dead cells, and hydrolytic activity for high molecular substances such as starch and cascin. Cell extract from Labyrinthula strains found to possess leucine aminopeptidase(LAPase). Optimal temperature and pH of the crude enzyme were 30C and 8.0,
respectively and it was stable up to 55C.LAPase was inhibited with Ag+, Zn2+, Hg2+ and EDTA and activated with Co2+. The results obtained in this study suggest that Labyrinthula strains ingest particulate organic matters into cells to decompose them.
Keywords: Labyrinthulid, decomposition of organic matters, algicidal activity, bacteriolytic activity, leucine aminopeptidase (LAPase)
目 的 ラ ビ リ ンチ ュ ラ類 は 、 分 類 学 的 に は ク ロ ミス タ界 に属 し、 黄 色 藻 類 と近 縁 で あ るが 葉 緑 体 を持 た な い原 生 生 物 の 仲 間で あ る。 海 藻 、水 草 や植 物 遺 骸 の 表 面 に付 着 し植物 由来 の 有 機 物 の 分 解 を促 進 し、 沿 岸 環 境 にお け る分 解 者 と して 細 菌 につ い で注 目 され て い る。 ち ょ う ど陸 上環 境 に お け る真 菌 類(カ ビ)の よ うな位 置 づ けの 真 核 微 生 物 で あ る。 ラ ビ リンチ ュ ラ類 の 特 徴 と して 、 ① 沿 岸 域 にお け る有 機 物 分 解 を促 進 す る、 ② 高 度 不 飽 和脂 肪 酸 、 特 にDHAを 蓄 積 す る、 ③ 海 藻 、 水 草 、軟 体 動 物 に 対 す る病 原 性 を有 す る 、④ 特 徴 的 な 生活 史 (遊走 子 、 ア メ ー バ 細 胞 の 形 成 な ど)を 有 す る 、 こ とが 挙 げ られ る。 一 時期 、 欧 米 で は ラ ビ リン チ ュ ラ類 が ア マ モ の 衰 弱 病 の原 因生 物 と して 注 目され た が 、 日本 で は ア マ モ の 病 原 性 に 関す る報 告 は ほ とん ど見 られ な い の で 条 件 的 な 病 原 性で あ る可 能 性 が考 え られ る。 従 っ て ラ ビ リ ンチ ュ ラ類 の 生 態 学 的 な意 義 は 、 沿岸 海 域 にお け る植 物 性 有 機 物 の腐 食 分 解 お よび 生食 分 解 を 担 っ て い る こ とに あ り、 沿岸 多 細 胞 生 物 に対 す る病 原 性 は 副次 的 な 問題 で あ る。 ま た ラ ビ リンチ ュ ラ類 はDHAを 高濃 度 に 生 合 成 す る もの が 多 く、魚 介 類 の稚 仔 魚 に 対 す る 生物 餌料 と して 有 望 視 され て い る。 ラ ビ リンチ ュ ラ細 胞 を直 接 、 あ る い は ラ ビ リン チ ュ ラ 細胞 を 捕食 させ た ワ ム シ等 を稚仔 魚 に 投 与 す る こ とが 試 み られ てお り、 これ らの 餌 料 価 値 の 高 い 株 の ス ク リー ニ ン グ が 必 要 と な る こ とが 予 想 され る。 本 研 究 は 、 南 西 諸 島 の 沿 岸 域 にお け る ラ ビ リンチ ュ ラ類 の 分 布 、有 機 物 分 解 活 性の 測 定 お よび 分離 株 の 分解 酵 素 の 性 状 を 明 らか にす る こ と を 目的 と して い る。 しか し昨年 度 は 途 中 か らプ ロジ ェ ク トに参 加 した た め調 査 対 象地 域 か らは サ ンプ リン グ は実 施 で きな か っ た 。 本 報 告 は 、鹿 児 島 湾 お よび フ ィ リ ピン 沿岸 海 域 か ら分 離 した ラ ビ リン チ ュ ラ属 の 有機 物 分 解 活性 に つ い て得 られ た 結 果 を ま とめ た もの で あ る。 今 後 、 南 西諸 島 の 沿岸 域 、 特 にマ ン グ ロー ブ域 、 藻 場 域 、 珊 瑚礁 域 な どか ら試 料 を採 取 し、 ラ ビ リンチ ュ ラ類 の分 布 お よび 有 機 物 分 解 活性 を 測 定 して 、 鹿 児 島お よび フ ィ リピ ン沿 岸 域 か ら分 離 した株 と比 較 検討 す る
予 定 で あ る 。 方 法 お よ び 結 果 1)ラ ビ リ ン チ ュ ラ類 の 分 離 あ らか じめ 生 きた 珪 藻 細 胞 を軟 寒 天 培 地(3ml)に 入 れ 、 基 層 寒 天 平板 培 地 上 に重 層 し た 二重 寒 天 平板 培 地 を作 成 して お き 、 沿岸 海 域 か ら採 取 した 試 料(海 水 、海 藻 、水 草)を 平 板 培 地 上 に 塗 抹 ま た は 上 乗 せ した。 光 照射 下 で 培 養 し、 試 料 の 周 囲 に珪 藻 細 胞 が溶 藻 さ れ て で き た溶 藻 帯 か らラ ビ リン チ ュ ラ類 を 分離 した 。海 藻 断 片 を上乗 せ した場 合 に効 率 的 に ラ ビ リ ンチ ュ ラ類 が 分 離 で き る こ とが分 か っ た 。 これ は ラ ビ リンチ ュ ラ類 が 生 きた珪 藻 細 胞 を捕 食 して増 殖 す る こ と を示 して い る。 2)ビ ブ リオ 死 菌 体 に 対 す る 分 解 活 性 ビブ リオ 菌 体 を集 菌 し、10分 間煮 沸 して死 菌体 懸 濁 液 を 調 製 し、L字 試 験 管 に分 注 した。 これ に ラ ビ リ ンチ ュ ラ分 離 株 細 胞 を添 加 して25℃ で24時 間 培 養 し、 そ の 間 の濁 度(ODat 540nm)の 変化 を 測 定 した 。 ラ ビ リン チ ュ ラ細 胞 を 添 加 しない 対 照 で は菌 体 懸 濁 液 の濁 度 の減 少 は 見 られ な か っ た が 、細 胞 添 加 区 で は24時 間後 に は濁 度 は0に ま で減 少 した 。この 結 果 は ラ ビ リン チ ュ ラ が ビ ブ リオ 死 菌 体 を 摂 食 分 解 す る こ と を示 して い る。 3)ロ イ シ ン ア ミ ノ ペ プチ ダ ー ゼ(LAPase)の 性 状 ラ ビ リ ンチ ュ ラ分 離 株 の 細 胞 破 砕 液 中 にLAPase活 性 が検 出 され た の で 、粗酵 素 液 に つ い て酵 素 学 的性 状 を 調 べ た 。LAPaseの 至 適 温度 は30℃ 、至 適pHは8.0で 、55℃ ま で は 安 定 で あ る が そ れ 以 上 の 温 度 で は急 速 に失 活 した。 ま たAg+、Zn2+、Hg2+、EDTAに よ る活1生阻 害 お よびCo2+に よ る賦 活 化 が 見 られ た 。 図1 珪藻 二重寒天 平板培地 上の溶藻 帯 図2 ラ ビリンチュラ属の細胞 形態(顕 微鏡 写真)
Different Metal Ions 図3 ラ ビ リ ンチュ ラ 属00-Bat-03株 のLAPase活 性 に 及 ぼす 金 属 イ オ ンの 阻 害 効 果 (酵素活 性お よび活性%で 表示 した) 参 考 文 献 1)本 多 大 輔 編:微 生 物 ラ ビ リ ン チ ュ ラ.「 海 洋 と生 物 」23巻1号, 2001. 2)K.S.Pokorny:Labyrinthula. J. Protozool., 14(4) 697-708, 1967.
