2018 Fiscal Year Research-status Report
Small-scale radiocarbon dating of contaminated archaeological bones by purification of individual amino acids.
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18K12562
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
板橋 悠 東京大学, 総合研究博物館, 特任研究員 (80782672)
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2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 放射性炭素年代測定 / AMS / 考古遺跡出土骨 / アミノ酸 / 微量年代測定 / 遺跡資料からの汚染除去 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来法では信頼できる年代測定ができなかった汚染の残る考古遺跡出土骨の放射性炭素(14C) 年代を考古学研究に対応可能にするため、本研究では資料破壊の微小化と処理の迅速化を試みている。
【微量AMS測定の手法検討】考古遺跡出土骨から特定のアミノ酸を単離・精製し、その放射性炭素(14C) 年代の微量測定手法を確立するため、まず国際標準試料と通常量で14C年代を確定させたアミノ酸試料を用いて、微量年代測定の手法開発と測定精度の検討を行った。その結果、炭素量が50μgを満たしていれば、考古学の議論に十分な精度が確保できることを確かめた。
【液体クロマトグラフィーによるアミノ酸単離・精製法の検討】また14C年代既知のアミノ酸試料を用いて、液体クロマトグラフィーを通して単離した際のアミノ酸試料の14C年代への影響や実験工程による炭素の混入の検討を行った。本手法により標準試料では、考古学の年代値の議論に応用可能な程度の変化で年代測定可能と判断できる。
【考古資料への応用】本資料で確立した手法を東アジア最古の結核症例の可能性があった中国上海市に所在する広富林遺跡出土人骨に応用し、アミノ酸の14C年代測定を試みた。
【成果報告】本研究により確立した液体クロマトグラフィーによるアミノ酸の単離とその後の精製方法を『Analytical Chemistry』に投稿し、2018年9月に出版された。また広富林遺跡の結核症例人骨に関する年代測定結果を『International Journal of Paleopathology』へ投稿し、2019年3月に出版された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
【液体クロマトグラフィーによるアミノ酸単離・精製法の検討】2018年度の前半は、14C年代既知のアミノ酸試料や有機物を含まないブランク試料を用いて、液体クロマトグラフィーを通して単離した際のアミノ酸試料の14C年代への影響や実験工程による炭素の混入量の計算を行った。また補正計算のために混入炭素の14C年代を測定した。これは研究計画で予定した通りの進捗となる。
【考古資料への応用】本手法を現生の動物骨や考古遺跡出土骨に応用し、アミノ酸の単離・精製を行った。一部の試料ではアミノ酸の14C年代測定を行い、通常の14C年代測定と比較した。また保存の悪いコラーゲン試料には、アミノ酸が含まれていない試料が確認された。従来の14C年代測定で保存が悪いコラーゲンで年代値が変わってしまう要因の一つとして、コラーゲンに汚染が沈着しているだけでなくアミノ酸が変質していた可能性が示唆された。研究計画で予定した通りの作業であったが、全ての考古遺跡出土骨でアミノ酸が得られるわけではないことが明らかになり、今後の計画において資料コラーゲンのアミノ酸組成を確認する必要がある。
【微量AMS測定の手法検討】2018年度の後半は、30～100μgの炭素を含む重量の異なる国際標準試料とアミノ酸試料を用いて、手法の微量化と量依存性を検討した。微量ではCO2の還元反応が通常量と異なったため、微量用の実験器具を開発して対応した。繰り返し実験により、50μg炭素を含む試料であれば考古学の議論に十分な精度を持っていることを確かめた。これは研究計画で予定した通りの進捗となる。
【成果報告】本研究により確立した液体クロマトグラフィーによるアミノ酸の単離とその後の精製方法を『Analytical Chemistry』に報告した。これは本来予定していたよりも早い時期での成果報告となる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本手法の目的は、考古学研究の中で散見される従来方では信頼できる年代値が得られなかった骨試料の14C年代測定を、アミノ酸の微量14C年代測定により通常業務として行えるように改良することである。
2年度目となる2019年度は、東京大学 総合研究博物館 放射性炭素年代測定室に所蔵される、様々な保存状態の遺跡骨コラーゲンに本手法を適用し、測定される14C年代値の変化や年代値の改善を検討する。
【考古資料への応用】本資料で確立した液体クロマトグラフィーによる単離法を現生の動物骨や考古遺跡出土骨に応用し、アミノ酸による汚染の残り遺跡試料の年代測定を行い本手法の有効性を検討する。コラーゲンに汚染が残存し、従来法で得られた14C年代値が本来の値から変化してしまっていると予想されている遺跡骨コラーゲンにおいて、従来のコラーゲン14C年代値と本手法のアミノ酸14C年代値を比較し、測定された14C年代の変化や共伴遺物や他の証拠から示唆される年代と一致するかを検証する。それにより、本手法で開発したアミノ酸14C年代測定方によって汚染の残る遺跡骨資料から汚染を取り除き、より信頼性の高い年代が得られるかを確認する。
【成果報告】本手法による考古資料の14C年代の変化や改善の結果を手法開発研究として、2019年6月に開催される日本文化財科学会で報告する。また、その成果を手法開発論文として雑誌論文に投稿する。候補として『Radiocarbon』誌を想定している。また本手法を応用し、考古資料の14C年代を測定し歴史研究として雑誌論文や報告書で発表する。
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