2022 Fiscal Year Research-status Report

Presumption of soil collecting point using geoscientific, chemical and biological method.

Research Project

Project/Area Number	19K21672
Research Institution	National Research Institute of Police Science
Principal Investigator	柘浩一郎科学警察研究所, 法科学第三部, 室長 (90356204)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	杉田律子科学警察研究所, 附属鑑定所, 所長 (60356201) 吉川ひとみ科学警察研究所, 法科学第三部, 主任研究官 (20392269) 板宮裕実科学警察研究所, 法科学第三部, 主任研究官 (40645488) 組坂健人科学警察研究所, 法科学第三部, 研究員 (40801577) 宮口一科学警察研究所, 法科学第三部, 室長 (10370884) 小田凌也広島大学, 情報科学部, 特任助教 (10853682)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2024-03-31
Keywords	土壌有機物 / 植物DNA / NGS
Outline of Annual Research Achievements	これで分析法を確立した方法を用い、埼玉県内、和歌山県内、福岡県内の土壌計10種について、土壌中有機物を対象とした熱分解GC/MS分析を実施した。その結果、農耕地や住宅街等の比較的腐植成分が多いと想定された資料からは多数の寝ｇ津分解物のピークが認められ、その成分としては、フェノール系化合物、含窒素、含酸素複素環化合物等が主成分であり、これは腐植中のリグニン等に由来する熱分解性生成物であると推定された。一方で非農耕地の土壌の分析では、出現したピーク数およびピーク面積は明らかに少なく、本法により有機物の量的・質的区別が可能となり、土地利用の推定に活用できるものと考えられた。また、海岸付近から採取された土壌の分析において、含塩素系芳香族化合物が検出された。これらの化合物は元の土壌中にこの形態で含有されているとは考えられないことから、熱分解反応時に生成したものであると推測した。含塩素系芳香族化合物の検出は、分析した土壌が海岸付近のものであったことを示す一指標として利用できる可能性があると考えられた。農耕地の土壌においては、出現した熱分解化合物の物質（種類）に大きな差は認められなかったが、それぞれの物質のピーク面積比は試料ごとに大きく異なり、クロマトグラムの比較によって明らかに差異があることが認められた。しかしながら、クロマトグラムの比較による識別は解析者の主観によるものが大きいことから、これらのクロマトグラムの統計学的解析による客観的な識別法のアルゴリズムを検討している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 新型コロナウィルス感染症の拡大に伴ない、試料採取等に大きな制約が生じ、進捗はやや遅れている。
Strategy for Future Research Activity	熱分解GC-MSによる土壌中有機化合物の解析は、測定試料の地点（地域）数、土地利用状況などを変化させ、さらに分析を実施する予定である。今年度の分析の結果、海岸付近の土壌に特異的と思われる生成物が検出されたことから、海岸付近の圃場や住宅地等の試料採取を積極的に実施し、これらの含塩素系化合物が指標になり得るかをさらに検討する予定である。現在、クロマトグラムの統計学的識別のためのアルゴリズムのプロトタイプができつつあることから、上記の試料について、統計学的な解析を実施し、識別力の評価を実施する。植物DNAの解析については、同じ圃場内で栽培している植物が異なる試料について、既にDNAの精製が完了し、葉緑体DNAの検出まで実施できていることから、次世代シーケンサーを用いた解析を実施する予定である。
Causes of Carryover	植物DNAの解析は、DNAの分解を避ける必要があることから、試料採取後、速やかに行う必要があると考え、本年度は出張による試料採取が困難であったことから、熱分解GC-MSによる分析を主として実施して来た。次年度に試料がそろってから植物DNAの解析を実施することとし、次世代シーケンサによるDNA解析には多額の消耗品費がかかることからこの額を次年度使用することとした。