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2013 Fiscal Year Annual Research Report

鉱物-水-アミノ酸相互作用についての分光学的研究

Research Project

Project/Area Number 12J05416
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

北台 紀夫  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012 – 2014-03-31
Keywordsアミノ酸 / タンパク質 / 生命の起源 / グリシン
Research Abstract

生命の化学進化において, アミノ酸の重合化は重要なプロセスであり, これまで鉱物の促進効果を利用した多くの重合模擬実験が行われてきた. しかし, 過去の研究はそれぞれ大きく異なった実験条件化(温度, 継続時間, 含水量, アミノ酸/鉱物比など)で実験を行っており, 互いの結果を比較することが難しい. このため, 重合に有利な鉱物種の特定は未だなされていない. そこで本研究では, 様々な鉱物をアミノ酸と混合し, 同一条件下で加熱実験を行うことで, 重合を促進する鉱物の特徴についての評価を行った. アミノ酸としては最も単純な構造を持つグリシン(Gly)を, 鉱物としては非晶質シリカ, 石英, γアルミナ, αアルミナ, ヘマタイト, マグネタイト, ルチル, アナターゼ, フォルステライト(すべて人工物)を用いた. 実験方法としては, まず『鉱物表面積1nm^2辺りに10分子のGlyが存在する』という比率でGly水溶液と鉱物粉末を混合し, 3時間撹拌を行った. その後50℃に保ったオーブンで24時間乾燥させ, 生成したGly重合物および残存するGly量をHPLCで定量した. その結果, いずれの鉱物も重合物量を大きく増加させたが, 中でもルチルが最も促進効果が大きいことが分かった. ルチルは先行研究で全く注目されてこなかった鉱物であり, その重要性が本研究で初めて見いだされた. 加熱日数を変化させるなどの実験を行い, Glyの重合速度, 成分, 平衡量などに対する鉱物の影響についての, より詳細な評価を行った.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

  • Research Products

    (4 results)

All 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Surface complexation modeling for sulfate adsorption on ferrihyd rite consistent with in situ infrared spectroscopic observations.2013

    • Author(s)
      Fukushi K., Aoyama K., Yang C. Kitadai N. and Nakashima S.
    • Journal Title

      Applied Geochemistry

      Volume: 36 Pages: 92-103

    • DOI

      10.1016/j.apgeochem.2013.06.013

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 様々な鉱物のGly重合促進効果についての実験的評価2013

    • Author(s)
      大西浩之, 北台紀夫, 福士圭介
    • Organizer
      2013年度日本地球化学会年会
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      20130911-13
  • [Presentation] Effects of cations on the OH stretching band of water as studied by attenuated total reflection infrared (ATR-IR) spectroscopy.2013

    • Author(s)
      Kitadai N., Sawai T., Tonoue R., Nakashima S. and Fukushi K.
    • Organizer
      7th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      20130825-30
  • [Presentation] In-situ infrared spectroscopic observations on suface complexation modeling for sulfate adsorption on ferrihydrite.2013

    • Author(s)
      Yang C., Kitadai N. and Fukushi K.
    • Organizer
      7th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      20130825-30

URL: 

Published: 2015-07-15  

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