2023 Fiscal Year Annual Research Report
Research on the mechanism of microbial deterioration of bricks constituting cultural heritage
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21H00619
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kashihara Archaeological Institute , Nara prefecture |
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Principal Investigator |
河崎 衣美 奈良県立橿原考古学研究所, 企画学芸部資料課, 主任研究員 (60732419)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 光二郎 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (10325938)
内田 悦生 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40185020)
松井 敏也 筑波大学, 芸術系, 教授 (60306074)
片山 葉子 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 (90165415)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 生物劣化 / 煉瓦 / 文化遺産 / 微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は文化遺産を構成する焼成煉瓦の劣化要因としてこれまであまり注意が払われなかった、微生物による劣化機構を明らかにし、汎用的な劣化診断法の開発と劣化の抑制につなげる情報を得ることを目的とする。特に深刻な劣化を引き起こす塩類の起源となる硝酸イオンや硫酸イオンを生成する窒素循環や硫黄循環に関わる化学合成独立栄養微生物と光合成独立栄養微生物に着目し、各微生物の機能に焦点をあてて煉瓦における劣化機構を解明する。さらに微生物による劣化の様相を判断し、認識するための手法を提案する。本研究により、これまで原因が明らかでなかった煉瓦の劣化に対する対策の対象を提示し、また塩類生成の一端を担う微生物の関わりを明らかにすることによって、劣化抑制方法の選択肢を増やし、より個々の事例に即した保存の実現を目指す。 主な調査対象は富岡製糸場、東京湾要塞跡、牛久シャトー、サンボープレイクック遺跡(カンボジア)である。
調査対象の煉瓦造文化遺産のうち、東京湾要塞跡にて調査を実施した。猿島砲台跡の析出塩類として石こう、ミラビライト、テナルダイトが確認された。これらの塩類および地下水、目地材およびレンガに対して析出塩類のSおよびCaの起源を知るためにSおよびSr同位体の測定を行った。その結果、レンガ壁面に析出した塩類のSr(Ca) に関しては目地材と地下水がその起源であると考えられる。Sの起源に関して、土壌中のバクテリアの影響が考えられた。劣化により崩落した煉瓦粉末の遺伝子解析の結果、化学合成独立栄養微生物として窒素循環に関わる微生物を確認した。その他放線菌が多く検出され、微生物によるバイオミネラリゼーションと塩類生成の関連が示唆された。光合成独立栄養微生物について、採集した地衣類のレンガ小片を基物とした地衣類の共培養を行った結果、一部の地衣では菌・藻の相互作用がみられ、生物劣化の評価系の可能性が示された。
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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
付着微生物の性質と劣化に関わる機能解明、煉瓦造文化遺産の劣化要因調査について進展させることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究で明らかになった、煉瓦造文化遺産における各微生物間の相互作用について分析を進める。微生物による劣化の判断方法について検討し、複合した劣化要因における微生物の役割の一端を解明すし、研究の取りまとめを行う。
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