2020 Fiscal Year Annual Research Report
Quantification of cellulose on the deep sea floor
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18K18188
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
磯部 紀之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学プログラム), 研究員 (10802986)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | セルロース / 多糖 / 堆積物 / 抽出 / 有機物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、深海堆積物中にどのくらいセルロースが含まれているかを正確に定量することにある。そのためには、堆積物中からセルロースのみを選択的に抽出する必要があるが、種々の実験や前年度・前々年度の結果から、2020年度は以下2点を検討する必要性が生じた。
1点目は、前年度までの手法で実際の堆積物を処理したところ、どのセルロース溶剤を使用しても夾雑物の存在によりセルロースを完全に溶解できないことが判明したことである。そこで、セルロースを溶かし出すだけでなく、比重によってセルロースを浮かし出すことを試みた。セルロースの比重は1.5~1.6であるので、セルロースに親和性があり、かつ比重が1.6以上あるものとして飽和臭化リチウム水溶液（比重1.7）を選択した。しかし、飽和臭化リチウム水溶液ではセルロースを浮かし出すことはできなかった。この原因は、セルロースが有する水酸基の高い溶媒和によるものであることを突き止め、国際学術誌に1報は投稿準備中、もう1報は投稿・受理された。
2点目は、上述の問題を踏まえて、抽出方法を再考しなければならなくなったことにある。そこで、比重2.0の重液を用いて有機物を多く含む成分を分離し、セルラーゼによって酵素糖化することで、セルロース量を決定する方法の開発を目指した。この方法によって、セルロースをほぼ完全に浮かし出し、酵素糖化によって遊離したグルコース量からセルロースを定量することができた。また、相模湾の堆積物をモデルとして同様の抽出試験を行ったところ、極めて良好な結果を得た。今後は検出精度を高めることで、より微量のセルロースの検出を目指す。
コロナウィルスの感染拡大に伴う出勤制限のため、実験期間が縮小されたが、論文執筆や実験計画の変更により効率的に研究を遂行することで、当初の目標である堆積物中のセルロースの定量法の確立を達成することができた。
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