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太古代の地球環境解析・復元のためのポルフィリン化合物の多次元同位体比解析法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 04J08513
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 地球宇宙化学
研究機関独立行政法人海洋研究開発機構

研究代表者

力石 嘉人  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード窒素同位体比 / クロロフィル / ポルフィリン / テトラピロール / マレイミド / 同位体比質量分析計 / ガスクロマトグラフ / 水素同位体比 / 炭素同位体比 / 同位体分別 / アミノ酸 / フィトール / ステロール / 起源推定
研究概要

本年度得られた最も重要な成果は、GC/C/IRMSを用いたポルフィリン化合物の窒素同位体比測定法を開発したことである。これは、
(1)マレイミド標準物質の合成
(2)ポルフィリン(テトラピロール)化合物のマレイミド(モノピロール)化
(3)GC/C/IRMSによる合成マレイミドの窒素同位体比分析
(4)サンプルの測定
で構成される。
ポルフィリン化合物は、藻類のクロロフィルに由来する含窒素有機化合物であり、現世の生物試料や海水中、堆積物・堆積岩、さらには石油などの化石燃料からも見つかる。そのためポルフィリン化合物は、太古代から現世の窒素循環を解析するうえでの最も信頼できるプロキシィとして考えられている。しかし、これまでのポルフィリン化合物の窒素同位体比の測定には、EA/IRMSが用いられており、その同位体比測定には多量の試料(1分子あたり、数μmol窒素、クロロフィル量で約2mg)が必要であった。これは例えば、外洋表層水のクロロフィルの窒素同位体比を測定するためには、数十キロリットルの海水が必要なことになる。そのため、ポルフィリン化合物の窒素同位体比研究は非常に少なかった(数報の論文が報告されているだけである)。本研究で開発したGC/C/IRMS法は、測定に必要な試料量が少ない(1分子あたり、数nmol窒素)というアドバンテージがあり、本法を用いることで測定に必要な試料量の大幅な減少(1/1000以下)が達成される。すなわち本法が、今後、太古代から現世の窒素循環を解析する研究において重要なツールになると言える。これらの成果は、現在論文を投稿中である。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2007 2005 その他

すべて 雑誌論文 (4件)

  • [雑誌論文] Sources and transformation processes of pheopigments : Carbon and hydrogen isotopic evidence from Lake Haruna, Japan2007

    • 著者名/発表者名
      Chikaraishi Y., Matsumoto K., Kitazato H., Ohkouchi N.
    • 雑誌名

      Organic Geochemistry (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Biosynthetic and metabolic controls of nitrogen isotopic composition of amino acids in marine macroalgae and gastropods : implications for aquatic food web studies2007

    • 著者名/発表者名
      Chikaraishi Y., Kashiyama Y., Ogawa N.O., Kitazato H., Ohkouchi N.
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen, carbon and nitrogen isotopic fractionations during chlorophyll biosynthesis in C3 higher plants2005

    • 著者名/発表者名
      Chikaraishi Y., Matsumoto K., Ogawa N.O., Suga H., Kitazato H., Ohkouchi N.
    • 雑誌名

      Phytochemistry 66

      ページ: 911-920

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydrogen, carbon and nitrogen isotopic fractionations during chlorophyll biosynthesis in C3 higher plants

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Chikaraishi, Kohei Matsumoto, Nanako Ogawa, Hisami Suga, Hiroshi Kitazato, Naohiko Ohkouchi
    • 雑誌名

      Phytochemistry (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2024-03-26  

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