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Development of Cultural Property Cleaning Methods using Enzymes: Removal of Restoration Material and Microbial Dirt

Research Project

Project/Area Number 26282071
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Cultural assets study and museology
Research InstitutionIndependent Administrative Institution National Institutes for Cultural Heritage Tokyo National Research Institute for Cultural Properties

Principal Investigator

Hayakawa Noriko  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 室長 (20311160)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川野邊 渉  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 文化遺産国際協力センター, 特任研究員 (00169749)
木川 りか  独立行政法人国立文化財機構九州国立博物館, 学芸部博物館科学課, 課長 (40261119)
本多 貴之  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 客員研究員 (40409462)
山中 勇人  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 環境技術研究部, 研究主任 (40416368)
佐藤 嘉則  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 室長 (50466645)
酒井 清文  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, 保存科学研究センター, 客員研究員 (60416302)
楠 京子  独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, その他部局等, 研究員 (20609820)
Research Collaborator NAGATA Takeshi  摂南大学, 理工学部生命科学科, 講師 (70411709)
UEGAKI Kouichi  近畿大学, 農学部応用生命化学科, 教授 (00356544)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2014: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Keywords文化財修復 / 酵素 / ポリビニルアルコール / バイオフィルム / クリーニング / 活性 / 文化財 / カビ痕 / 溶菌酵素 / カビ / 絵画修復 / 合成樹脂 / アクリルエマルション / 評価 / 建造物彩色 / アクリル樹脂 / 活性阻害 / 溶媒吸着 / デンプン
Outline of Final Research Achievements

In this research project, we studied three different approaches.
The first approach was research from the point of view of the materials science. We analyzed the chemical structure of the dirt on cultural property (artifacts and architectures), and assessed the effect of enzymes which were screened by the following microbiological approach, on restoration materials. The second approach was research from the point of view of the applied microbiology using enzymes. We screened the enzymes that degrade materials, and assessed their activity on cultural property. Based on these results, we used these enzymes on-site and found that the enzymes had satisfactory cleaning effects.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

文化財修復の現場では、作品に影響なく除去したい汚れのみを効果的に洗浄する方法が常に求められてきた。本研究では、限られた化学結合にのみ選択的に反応するという酵素の特質を活かし、安全で適切なクリーニング方法の開発を行った。
特に従来の手法では除去が不可能であった劣化したポリビニルアルコール や、微生物により生成されたバイオフィルムの除去を安全かつ効果的に行うことが可能となり、実際に文化財修復の現場において活用されることに成功した。このことは学会発表・論文等を通じて発表され、特許も取得できており、学術的にも社会的にも意義のある成果と考えられる。

Report

(6 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 高松塚・キトラ古墳壁画上の微生物汚れの除去―酵素の選抜とその諸性質―2018

    • Author(s)
      佐藤嘉則、木川りか、貴田啓子、川野邊渉、早川典子
    • Journal Title

      保存科学

      Volume: 57 Pages: 11-21

    • NAID

      40021645138

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] ポリビニルアルコール分解酵素の劣化ポリビニルアルコール除去への応用―酵素と接着剤および色材間の相互作用―2017

    • Author(s)
      酒井清文、早川典子、楠京子、山中勇人、川野邊渉
    • Journal Title

      文化財保存修復学会誌

      Volume: 60 Pages: 22-35

    • NAID

      40021173950

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultraviolet degradation of poly(vinyl alcohol) used in restoration of historical and cultural properties2015

    • Author(s)
      Yuki Mori, Takayuki Honda, Rong Lu, Noriko Hayakawa and Tetsuo Miyakoshi
    • Journal Title

      Polymer Degradation and Stability

      Volume: 114 Pages: 30-36

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2015.01.023

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ポリビニルアルコール分解酵素の彩色・絵画修復への応用2017

    • Author(s)
      早川典子、酒井清文、川野辺渉、山中勇人
    • Organizer
      文化財保存修復学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Application of the enzymes for remove poly vinyl alcohole (PVA) from the artworks2017

    • Author(s)
      Noriko Hayakawa, Kiyofumi Sakai and Wataru Kawanobe
    • Organizer
      ICOM-CC triennial Conference 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 文化財修復に有用なPseudomonas vesicularis由来ポリビニルアルコール分解酵素の生産性の向上に向けた検討2016

    • Author(s)
      山中勇人、駒大輔、森芳邦彦、酒井清文、早川典子、川野邊渉、大本貴士
    • Organizer
      日本農芸化学会2016年度大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-03-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Chemical analysis of UV irradiated B-72 by Py-GC/MS and EGA-MS2016

    • Author(s)
      Shun Okamoto, Takayuki Honda
    • Organizer
      PYRO2016
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポリビニルアルコール分解酵素におよぼす接着剤および顔料の影響2015

    • Author(s)
      酒井清文、楠京子、早川典子、山中勇人、川野辺渉
    • Organizer
      文化財保存修復学会第37回大会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学
    • Year and Date
      2015-06-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 文化財修復に用いられた合成樹脂の劣化に関する研究2014

    • Author(s)
      森祐樹、本多貴之、早川典子
    • Organizer
      日本文化財科学会第31回大会
    • Place of Presentation
      奈良教育大学
    • Year and Date
      2014-07-05 – 2014-07-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 文化財からポリビニルアルコールを除去する方法2014

    • Inventor(s)
      酒井清文、山中勇人、川野邊渉、早川典子
    • Industrial Property Rights Holder
      酒井清文、山中勇人、川野邊渉、早川典子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-06-13
    • Acquisition Date
      2016-03-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2020-03-30  

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