2026/04/15 更新

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トヨダ サカエ
豊田 栄
TOYODA SAKAE
所属
物質理工学院 准教授
職名
准教授
外部リンク

News & Topics

学位

  • 博士(理学) ( 東京大学 )

研究キーワード

  • 微量気体

  • 安定同位体

  • 大気化学

  • 地球環境

  • Stable isotope

  • isotopomer

  • Atmospheric chemistry

  • Global environment

  • アイソトポマー

  • Trace gasses

研究分野

  • 自然科学一般 / 大気水圏科学

  • 自然科学一般 / 地球生命科学

  • 環境・農学 / 環境動態解析

学歴

  • 東京大学大学院   理学系研究科   化学

    - 1997年

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    国名: 日本国

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  • 東京大学   理学部   化学

    - 1992年

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    国名: 日本国

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経歴

  • -:東京工業大学 助手

    1999年

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  • -:Tokyo Institute of Technology Research Associate

    1999年

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所属学協会

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論文

  • Stratospheric <mml:msup>δ13</mml:msup>CO2 observed over Japan and its governing processes

    Satoshi Sugawara, Shinji Morimoto, Shigeyuki Ishidoya, Taku Umezawa, Shuji Aoki, Takakiyo Nakazawa, Sakae Toyoda, Kentaro Ishijima, Daisuke Goto, Hideyuki Honda

    ATMOSPHERIC CHEMISTRY AND PHYSICS   25 ( 19 )   11895 - 11917   2025年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.5194/acp-25-11895-2025

    Web of Science

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  • Triple sulfur isotope analysis of picomole carbonyl sulfide using gas chromatography-isotope ratio mass spectrometry

    Kazuki Kamezaki, Shigeyuki Ishidoya, Shohei Murayama, Takahisa Maeda, Sakae Toyoda, Sebastian O. Danielache, Naohiro Yoshida

    Analytica Chimica Acta   1369   344368 - 344368   2025年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.aca.2025.344368

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  • Unprecedented N 2 O production by nitrate-ammonifying Geobacteraceae with distinctive N 2 O isotopocule signatures

    Zhenxing Xu, Shohei Hattori, Yoko Masuda, Sakae Toyoda, Keisuke Koba, Pei Yu, Naohiro Yoshida, Zong-Jun Du, Keishi Senoo

    mBio   2024年10月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Society for Microbiology  

    ABSTRACT

    Dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA), driven by nitrate-ammonifying bacteria, is an increasingly appreciated nitrogen-cycling pathway in terrestrial ecosystems. This process reportedly generates nitrous oxide (N 2 O), a strong greenhouse gas with ozone-depleting effects. However, it remains poorly understood how N 2 O is produced by environmental nitrate-ammonifiers and how to identify DNRA-derived N 2 O. In this study, we characterize two novel enzymatic pathways responsible for N 2 O production in Geobacteraceae strains, which are predominant nitrate-ammonifying bacteria in paddy soils. The first pathway involves a membrane-bound nitrate reductase (Nar) and a hybrid cluster protein complex (Hcp–Hcr) that catalyzes the conversion of NO 2 to NO and subsequently to N 2 O. The second pathway is observed in Nar-deficient bacteria, where the nitrite reductase (NrfA) generates NO, which is then reduced to N 2 O by Hcp–Hcr. These enzyme combinations are prevalent across the domain Bacteria. Moreover, we observe distinctive isotopocule signatures of DNRA-derived N 2 O from other established N 2 O production pathways, especially through the highest 15 N-site preference (SP) values (43.0‰–49.9‰) reported so far, indicating a robust means for N 2 O source partitioning. Our findings demonstrate two novel N 2 O production pathways in DNRA that can be isotopically distinguished from other pathways.

    IMPORTANCE

    Stimulation of DNRA is a promising strategy to improve fertilizer efficiency and reduce N 2 O emission in agriculture soils. This process converts water-leachable NO 3 and NO 2 into soil-adsorbable NH 4 + , thereby alleviating nitrogen loss and N 2 O emission resulting from denitrification. However, several studies have noted that DNRA can also be a source of N 2 O, contributing to global warming. This contribution is often masked by other N 2 O generation processes, leading to a limited understanding of DNRA as an N 2 O source. Our study reveals two widespread yet overlooked N 2 O production pathways in Geobacteraceae , the predominant DNRA bacteria in paddy soils, along with their distinctive isotopocule signatures. These findings offer novel insights into the role of the DNRA bacteria in N 2 O production and underscore the significance of N 2 O isotopocule signatures in microbial N 2 O source tracking.

    DOI: 10.1128/mbio.02540-24

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  • Sulfate as an Alternative Electron Acceptor: A Potential Strategy to Mitigate N2O Emissions in Upland Arable Soils

    HYUN HO LEE, CHANG OH HONG, HANBEEN KIM, YELIM PARK, JEONGEUN YUN, Jaehyun Lee, Hojeong Kang, JEONGEUN KIM, Jinho Ahn, Sakae Toyoda, SANG YOON KIM, Marcus Horn

    2024年7月

  • Dynamics of N2O production and reduction processes in a soybean field revealed by isotopocule analyses

    Sakae Toyoda, Fadwa Damak, Shohei Hattori, Masanori Takeda, Hiroko Akiyama, Yuma Sasaki, Kiwamu Minamisawa

    Soil Biology and Biochemistry   109358 - 109358   2024年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.soilbio.2024.109358

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書籍等出版物

  • 成層圏・対流圏を巡る大気

    長谷部, 文雄, 青木, 周司, 柴田, 隆( 担当: 共著 範囲: 第7章 発展を支える新技術)

    日本気象学会  2025年7月  ( ISBN:9784904129333

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    総ページ数:iv, 153p   記述言語:日本語  

    CiNii Books

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講演・口頭発表等

  • 南極上空成層圏の大気年齢と重力分離の数値シミュレーション

    菅原敏, 小野寺優海, 石戸谷重之, 森本真司, 石島健太郎, 後藤大輔, 橋田元, 町田敏暢, 豊田栄, 青木周司, 中澤高清, 本田秀之

    日本気象学会2025年度秋季大会  2025年11月 

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    開催年月日: 2025年11月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:福岡   国名:日本国  

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  • 南極昭和基地上空成層圏のSF6濃度から推定した大気年齢

    小野寺優海, 菅原敏, 石戸谷重之, 森本真司, 石島健太郎, 後藤大輔, 橋田元, 町田敏暢, 豊田栄, 青木周司, 中澤高清, 本田秀之

    日本気象学会2025年度秋季大会 

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    開催年月日: 2025年11月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:福岡   国名:日本国  

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  • 改良型クライオサンプラー性能実証試験(B25-01)の結果速報

    菅原敏, 森本真司, 本田秀之, 豊田栄, 石戸谷重之, 後藤大輔, 亀崎和輝, 澤拓, 荻原勇輝, 佐々木郁弥, 飯嶋一征, 池田忠作, 福家英之

    大気球シンポジウム  2025年10月 

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    開催年月日: 2025年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:相模原   国名:日本国  

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  • 南北両半球の大気中N2Oアイソトポキュル比の経年変化

    豊田栄, 笹川基樹, 町田敏暢, 遠嶋康徳, 森本真司, 後藤大輔, Doug Worthy, 吉田尚弘

    2025年10月 

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    開催年月日: 2025年10月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:柏   国名:日本国  

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  • 使用過程ディーゼル重量車の実路走行時の NOx 排出挙 動解析と排出量推計への応用

    佐藤友規, 國領和夫, 尾形竹彦, 山﨑実, 濱良仁, 豊田栄, 星純也

    第66回大気環境学会年会  2025年9月 

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    開催年月日: 2025年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:名古屋   国名:日本国  

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  • 清浄大気中水素の安定同位体比分析法開発

    佐々木郁弥, 神谷駿介, 渡邉聡太朗, 山田桂太, 豊田栄

    日本地球化学会 第72回年会  2025年9月 

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    開催年月日: 2025年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:仙台  

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  • 森林伐採が土壌のN2O放出に与える影響の解明

    高矢怜菜, 豊田栄, 小田智基, 岩上翔, 藤井一至

    日本地球化学会 第72回年会  2025年9月 

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    開催年月日: 2025年9月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:仙台  

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  • Guidance for uncertainty estimation for isotopic reference materials characterised by interlaboratory study 国際共著 国際会議

    Philip Dunn, Simon Cowen, Heike Geilmann, Heiko Moosen, Sarah Wexler, Jan Kaiser, Stan Mroczkowski, JK Bohlke, Tyler Coplen, Nathaniel Ostrom, Sakae Toyoda, Naohiro Yoshida, Joachim Moh

    Joint European Stable Isotope Users Meeting (JESIUM)  2025年6月 

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    開催年月日: 2025年6月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Groningen   国名:オランダ王国  

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  • ダイズ根圏で亜硝酸からN2Oを生成するFusarium属菌

    森内真人, 葛貫桂一, 池西史生, 鮫島玲子, 中桐昭, 豊田栄, 勝山千恵, 柿崎芳里, 板倉学, 吉田尚弘, 諏訪裕一, 南澤究

    日本土壌微生物学会2025年度大会  2025年6月 

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    開催年月日: 2025年6月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:土浦  

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  • 土壌細菌による大気中水素酸化における水素同位体効果の測定

    神谷 駿介, 佐々木 郁, 豊田 栄, 山田 桂太, 玉木 秀幸, 菅野 学

    日本地球惑星科学連合2025年大会  2025年5月 

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    開催年月日: 2025年5月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:千葉  

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  • Emission factors and isotopic characteristics of N₂O from diesel heavy-duty vehicles 国際会議

    Yuki Sato, Megumi Okada, Sakae Toyoda

    11th International Symposium on Isotopomers  2024年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Tokyo   国名:日本国  

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  • Vertical distribution of stratospheric N2O isotopocules and its temporal variation over Japan and Antarctica 国際会議

    Sakae Toyoda, Shinji Morimoto, Hideyuki Honda, Shuji Aoki, Takakiyo Nakazawa, Satoshi Sugawara, Shigeyuki Ishidoya, Daisuke Goto, Naohiro Yoshida

    11th International Symposium on Isotopomers  2024年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Tokyo   国名:日本国  

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  • 40 years of N₂O isotopomer research: Advances in analytics and exemplary applications 国際共著 国際会議

    Sakae Toyoda, Joachim Mohn

    11th International Symposium on Isotopomers  2024年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Tokyo   国名:日本国  

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  • Unprecedented N2O production by soil nitrate-ammonifiers Geobacteraceae with distinctive N2O isotopocule signatures 国際共著 国際会議

    Zhenxing Xu, Shohei Hattori, Yoko Masuda, Sakae Toyoda, Keisuke Koba, Pei Yu, Naohiro Yoshida, Zong-Jun Du, Keishi Senoo

    the 18th Congress of the International Union of Microbiological Societies (IUMS)  2024年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Florence   国名:イタリア共和国  

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  • Japanese observation programs of atmospheric greenhouse gases at Syowa Station, Antarctica and Ny-Ålesund, Svalbard 国際会議

    Daisuke Goto, Shinji Morimoto, Shigeyuki Ishidoya, Shohei Murayama, Sakae Toyoda, Satoshi Sugawara

    15th Symposium on Polar Science  2024年12月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Tachikawa   国名:日本国  

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  • 成層圏大気の直接採取による温室効果気体及び関連気体の高精度観測

    森本真司,菅原敏,石戸谷重之,豊田栄,後藤大輔,亀崎和輝,本田秀之

    地球電磁気・地球惑星圏学会2024年秋季年会  2024年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:立川   国名:日本国  

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  • Sulfur isotopes ratio of atmospheric carbonyl sulfide: reduction of required sample amount 国際会議

    K. Kamezaki, S. Ishidoya, S. Murayama, S. Toyoda, N. Yoshida

    11th International Symposium on Isotopomers  2024年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Tokyo   国名:日本国  

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  • Greenhouse gas molar ratios and stable isotopic compositions in Seoul Mega City 国際共著 国際会議

    JeongEun Kim, Jinho Ahn, Sakae Toyoda

    The 37th International Geological Conference  2024年8月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Busan   国名:大韓民国  

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  • 成層圏CO2のδ13Cの数値シミュレーション

    菅原敏, 石戸谷重之, 森本真司, 梅澤拓, 後藤大輔,長谷部文雄, 豊田栄,青木周司, 中澤高清, 本田秀之

    第28回大気化学討論会  2024年7月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長崎   国名:日本国  

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  • 硝化細菌によるN2O生成の海洋酸性化に対する応答

    豊田 栄,佐藤 健,平根 達朗,松井 智哉,藤原 健智,吉田 尚弘

    日本地球惑星科学連合大会2024  2024年5月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:千葉   国名:日本国  

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  • Nitrous oxide emissions and stable isotopic composition in urban sources and ambient air in Seoul, South Korea 国際共著 国際会議

    JeongEun Kim, Jinho Ahn, Sakae Toyoda

    EGU General Assembly 2024  2024年4月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Vienna   国名:オーストリア共和国  

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  • 北半球中高緯度における大気中N2Oアイソトポキュル比の時空間分布

    豊田栄, 笹川基樹, 町田敏暢, 遠嶋康徳,吉田尚弘

    日本地球化学会 第71回年会  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:金沢   国名:日本国  

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  • 路上走行試験による使用過程大型車からの排出ガスの排出特性③(台上試験データを用いた路上走行時NOx排出量の評価手法)

    佐藤友規,陸田雅彦,山﨑実,國領和夫,尾形竹彦,豊田栄,星純也

    第65回大気環境学会年会  2024年9月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:横浜   国名:日本国  

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  • 改良型クライオサンプラー性能実証試験(2025年度国内申請実験)

    森本真司,菅原敏,石戸谷重之,豊田栄,後藤大輔,亀崎和輝,本田秀之,梅澤拓,石島健太郎,池田忠作,飯嶋一征,福家英之

    2024年度大気球シンポジウム  2024年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:相模原   国名:日本国  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 多成分気体分析に基づく成層圏物質循環の長期変動の評価

    研究課題/領域番号:23H00513  2023年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    菅原 敏, 梅澤 拓, 後藤 大輔, 森本 真司, 豊田 栄, 石戸谷 重之, 丹羽 洋介, 石島 健太郎

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    配分額:46800000円 ( 直接経費:36000000円 、 間接経費:10800000円 )

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  • 長期的に継続可能な安定炭素同位体比の絶対値を決定した標準ガス調製法の開発

    研究課題/領域番号:22K05165  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    下坂 琢哉, 豊田 栄, 山田 桂太

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    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

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  • Investigation of N_2_O behavior in nature by isotopomer analysis

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    資金種別:競争的資金

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  • アイソトポマー計測による環境中のN_2_Oの挙動の解明

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    資金種別:競争的資金

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