愛媛大学 沿岸環境科学研究センター 生態系解析部門（海洋分子生態学）

研究概要

海では微生物といわれる肉眼では見えない生き物が重要な働きをしています。当研究グループでは地球環境を守っている微生物の働きを理解し、その知識を環境保全や産業に役だてることを目標に、海洋物質循環に関わる微生物過程を中心に研究を展開しています。これは幅広い学際的分野ですので、これまでのような単一分野からの発想では新しい発見はできません。我々はマクロな生態系でのミクロな生物の働きに関して、微生物学・分子生物学などを駆使して研究しています。現在は海洋微生物を対象にして次のようなテーマについて研究しています。

１，抗生物質や化学物質汚染に対する微生物の耐性・分解反応の解明（分子から群集レベルでの解析）


人獣医療での抗菌剤が効かない薬剤耐性菌の出現は世界的な社会問題となっており、各国は人・動物・環境を一つに考えるワンヘルス・アプローチで研究と対策を進めています。しかし、まだ水圏環境とくに海洋を対象とした研究は遅々としています。本テーマでは、水圏での薬剤耐性遺伝子の残存・拡散などの機構とリザーバの解明、および耐性遺伝子が環境中から水・食品・人などを介して人間環境へ侵入する過程の解明を目指しています。とくに、多剤耐性遺伝子の世界的伝播機構の研究が今ホットです。微生物生態学的・分子生物学的視点からの薬剤耐性遺伝子の人・動物・環境間でのリンクの研究は、食と環境の安全へのアプローチです。

Selected papers:

  1. Abe, K., Nomura, N. and Suzuki, S. (2020) [review] Biofilms: Hot spots of horizontal gene transfer (HGT) in aquatic environments, with a focus on a new HGT mechanism. FEMS Microbiol. Ecol., 96, fiaa031, https://doi.org/10.1093/femsec/fiaa031
  2. Obayashi, Y. et al. (2020) Tetracycline resistance gene profiles in red seabream (Pagrus major) intestine and rearing water after oxytetracycline administration. Front. Microbiol., 11, 1764, doi: 10.3389/fmicb.2020.01764
  3. Amarasiri, M., Sano D. and Suzuki, S. (2019) [review] Understanding human health risks caused by antibiotic resistant bacteria (ARB) and antibiotic resistance genes (ARG) in water environments: Current knowledge and questions to be answered. Crit. Rev. Environ. Sci. Technol.,https://doi.org/10.1080/10643389.2019.1692611
  4. Suzuki, S. et al (2019) Occurrence of sul and tet(M) genes in bacterial community in Japanese marine aquaculture environment throughout the year: profile comparison with Taiwanese and Finnish aquaculture waters. Sci. Total Environ.,699, 649-656. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.03.111
  5. Bien, T.L.T. et al (2017) Release and constancy of an antibiotic resistance gene in seawater under grazing stress by ciliates and heterotrophic nano flagellates. Microbes Environ., 32,174-179. doi:10.1264/jsme2.ME17042
  6. Suzuki, S. et al (2013) Who possesses drug resistance genes in the aquatic environment? : sulfamethoxazole (SMX) resistance genes among the bacterial community in water environment of Metro-Manila, Philippines. Front. Microbiol., 4, 102, doi:10.3389/fmicb.2013.00102.
  7. Pruden, A. et al (2013) [review] Management options for reducing release of antibiotics and antibiotic resistance genes to the environment. Environ. Health Perspect., doi:10.1289/ehp.1206446.
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２，海洋での溶存態タンパク質の生成と分解に関与する微生物の研究


生態系での再生系物質循環は溶存態有機物(DOM)の微生物による粒子態有機物への変換からスタートします．このテーマでは，マイクロビアルループでの有機物再利用系で重要な含窒高分子であるタンパク質の分解と利用について研究しています．実験生態系（マイクロコズム）や天然海水中におけるタンパク質の微生物利用段階を解明しようとしています．海水中のタンパク質分解酵素の研究は当研究室のオリジナルテーマとして重要です．環境の金属や薬剤汚染が溶存態タンパク質形成・利用過程へ及ぼす影響などもテーマとしています（愛媛大HPのなかの「Infinity 魅力ある教育研究活動を発信中」により分かり易く説明してあります）．

Selected papers:

  1. Obayashi, Y. et al (2017) Methodological considerations and comparisons of measurement results for extracellular proteolytic enzyme activities in seawater. Front. Microbiol.,8, article 1952, doi:10.3389/fmicb.2017.01952.
  2. Thao, N.V. et al (2015) Extracellular proteases are released by ciliates in defined seawater microcosms. Mar. Environ. Res., 109, 95-102.
  3. Thao, N.V. et al (2014) Coexisting protist-bacterial community accelerates protein transformation in microcosm experiments. Front. Mar. Sci., 1, article 69, doi:10.3389/fmars.2014.00069
  4. Yoshida, M. et al (2014) Metaproteomic characterization of dissolved organic matters in coastal seawater. J. Oceanogr., 70, 105-113. doi:10.1007/s10872-013-0212-6
  5. Bong, C.W. et al (2013) Succession of protease activity in seawater and bacterial isolates during starvation in a mesocosm experiment. Aquat. Microb. Ecol., 69, 33-46..
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３，海洋生物の日和見病原ウイルスの生態研究（本テーマは現在休止中）


21世紀は人間でも海洋生物でも日和見感染が猛威を振るう時代になると予想されます。つまり宿主が環境悪化などのストレスで弱くなると，ふだん大人しい常在微生物が宿主を病気にします。このような病原体の環境中での動態解明，および環境・養殖生物の健全性診断を目指しています。現在は，魚病そのものよりは，ウイルスの生態や進化に焦点を当てています．

Selected papers:

  1. Inaba et al (2009) J. Microbiol., 47, 76-84.
  2. Inaba et al (2007) Fish. Sci., 73, 615
  3. Zhang CX and Suzuki S (2004) J. Fish Dis., 27, 633.
  4. Kitamura SI et al (2004) Dis. Aquat. Org., 58, 21.
  5. Zhang CX and Suzuki S. (2003) Arch. Virol., 148, 745.
  6. Suzuki S et al (2001) Microbes Environ., 16, 191.
  7. Kitamura SI et al (2000) Arch. Virol., 145, 2003.
  8. Suzuki S et al (1997) J. Mar. Biotechnol., 5, 205.
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