海水のサンプリングとコレクション

こんにちは。ブリティッシュコロンビア大学微生物学・免疫学部、Stephen Hallam研究室のElena Kovaです。本日は、物理的、化学的、および生物学的分析のために海水を採取する手順をご紹介します。当研究室では、海水の海洋学的パラメータを研究するためにこの手順を用いています。

それでは始めていきましょう。まず、キャスト回数と各キャストの深度を割り当て、次にサンプリングを行う深度と、今回のキャストで採取する総量を決定します。Go-flowおよびKinn水採取装置が開いた状態にあること、およびすべてのバルブとコックが閉じていることを確認してください。

CTDをラインの底部に取り付け、プロファイルの最大深度まで水中へ降ろします。CTDの直後にサンプリングデバイスをラインに取り付けます。ラインがデバイスのブラケットに適切に固定され、ネジが締め付けられていることを確認してください。

最も深いサンプリング深度以外の各デバイスに、重りの付いたメッセンジャーを取り付け、水中に投入します。ラインを降ろし、最初に指定した深度と次の深度との間の距離を確保した後、別のサンプリングデバイスを装着してください。大量の水サンプルを採取する深度間隔では、計2本の12 literボトルを約0.75 metersの間隔で連続して装着することに注意してください。

すべての装置をラインに設置した後、ラインを最大深度まで下げ、2分間待機します。メッセンジャーを降ろし、各装置を閉じる位置にトリガーします。ラインを回収する前に、数分間待機してください。

すべての装置が閉じていることを確認するため、ラインを巻き上げ、水面から現れた装置を順次デッキ上に回収します。タンパク質、DNA、またはRNAの精製に大量のサンプル量が必要な水深の場合、2つのサンプリング装置をタンデムに使用してください。1つのボトルから直ちにRNAを回収し、船上でろ過を行います。

もう一方のボトルで化学物質と栄養塩のサンプリングを行った後、残りの水を車内に排出して、最終的に 20 liter の量にします。低容量サンプルの場合は、滅菌済み Nalgene ボトルを用いて、ろ過用の水を 1 liter 取り分けておきます。通常、16 個の深度区間から採取される低容量サンプルは 16 x 1 liter のサンプルとして収集され、高容量サンプルとして 6 x 20 liter のサンプルが収集されます。

ガスサンプルを採取する際は、常に酸素および微量ガスのサンプルを採取してください。まず、水サンプリング装置のスパウトに細いチューブを取り付けます。チューブのもう一方の端をガラス血清瓶に入れます。

セラムボトルを3回すすぎますが、サンプリング水を用いて、気泡が入らないように溢れるまで満たしてください。50 µLの塩化水銀をセラムボトルに加えます。サンプルに気泡が混入しないように注意してください。

ゴムストッパーCでセラムボトルを密閉し、アルミキャップで圧着した後、氷上で保存して、硝酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩を含む栄養塩測定用のサンプルを採取します。まず、60 cc シリンジをサンプル水で洗浄します。次に、0.2 micrometer のアクロディスクフィルターをインラインで取り付けます。

シリンジを用いて約2 mlの水を押し出し、フィルターを洗浄します。ポリエチレンボトルを約10 mlのろ過水で3回すすぎます。

ボトルをすすぐ際に振り、その後、ろ過した試料水をボトルの約4分の3まで満たします。試料は氷上で保存してください。アンモニア測定用の試料を採取するため、遠位水の採取チューブを空にします。

まず回収チューブをすすぎますが、サンプル水で完全に満たしてください。10 mlのメスシリンダーにサンプル水を満たし、そこから5 mlのサンプル水を別の容器に取り出した後、シリンダーに残っている残液を捨てます。その後、取り出しておいた5 mlを空になったシリンダーに戻します。

すべての深度からサンプルの採取が完了したら、各チューブにアンモニウム作業試薬を7.5 ml加えます。細胞数計測用のサンプルを採取する場合は、5.4 mlの37%ホルムアルデヒドを含むラベル付きの50 ML Falconチューブに、最終濃度が4%になるよう50 mlの印までサンプルを満たします。チューブから溢れないように注意してください。サンプルを採取する際は、サンプルを氷上で保存してください。

硫化水素の測定用です。3 mlの20%酢酸亜鉛を含む、ラベル貼付済みの50 ML Falconチューブを上まで満たします。チューブから溢れないように注意してください。

少量サンプルを回収する場合は、サンプルを氷上に置いて保存します。バイオマス濃縮を行う場合、大量のサンプルを回収するには、1リットルのNalgeneボトルを満杯まで満たしてください。

20リットルのカーボイを満杯まで満たします。海水サンプリングの最終的な結果として、約32から48のガス試料、および32のアンモニウム試料が得られます。

硫化水素サンプル16検体。細胞数測定用サンプル16検体。20Lカーボイ6個、1Lボトル16本、およびSterex 4個。

微生物バイオマスを含む2.2 µmフィルターは、後で使用するために保存します。RNA抽出。以上で、生化学分析のためにさまざまな種類の水試料を採取する方法について説明しました。

これには多大な準備と計画が必要です。そのため、出発前の2日間を準備に、出発後の1日間を片付けに充ててください。ペラルトポンプや、フィールド機器の運搬に使用するアルミニウム製Zagoボックスに海水が触れないように注意してください。機器を丁寧に扱えば、今後長期間にわたって十分に活用できるでしょう。

以上です。ご視聴ありがとうございました。皆様の実験の成功をお祈りいたします。