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ニオイ物質オンサイト多点計測に基づく次世代文化財カビ汚染制御法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K18526
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分3:歴史学、考古学、博物館学およびその関連分野
研究機関奈良女子大学

研究代表者

竹内 孝江  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (80201606)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード微生物由来揮発性有機化合物 / 真菌 / イオン移動度スペクトロメトリー / MVOC / カビ代謝物質 / 多変量解析 / PLS回帰 / GCMS / 文化財保存 / カビ臭計測 / ニオイ計測 / 多点計測 / オンサイト分析 / IMS / イオン移動度 / カビ種判定
研究成果の概要

カビは胞子形成を介して空中に拡散し文化財表面に付着して増殖する。従来法はカビの発生を確認してからの対処法でありカビ増殖抑制の制御は難しい。本研究では、見えないところでカビが発生してもニオイであれば早期発見が可能であるとの考えから、ニオイの定点観測によりカビ生育の初期段階で揮発性有機化合物(VOC)をモニタリングすることによって文化財カビ汚染を早期に制御する方法を開発した。小型可搬型IMSを用いて環境中のVOCのIMSドリフトグラムを取得し、2012年に我々が開発したカビ種同定ソフトウェア"MVOCFinder"を用いて解析することにより、文化財環境のカビ種およびその生育段階を迅速に特定できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

文化財環境において、カビは胞子形成を介して空中に拡散し文化財表面に付着して増殖する。従来法はカビの発生を確認してからの対処法でありカビ増殖抑制の制御は難しい。本研究では、見えないところでカビが発生してもニオイであれば早期発見が可能であるとの考えから、ニオイの定点観測によりカビ生育の初期段階で揮発性有機化合物(VOC)をモニタリングし、文化財カビ汚染を早期に制御する方法を開発した。小型可搬型IMSと2012年に我々が開発したカビ種同定ソフトウェア"MVOCFinder"を用いて文化財環境のVOCを解析することによりカビ種およびその生育段階を迅速に特定できた。さらにカビの二次代謝経路も報告した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] National Physical Laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Karlsruhe Institute of(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 質量スペクトル(MS)とイオンモビリティスペクトル(IMS)-カビ臭分析によるカビ種推定ソフトウェアの開発:文化財保全への応用2021

    • 著者名/発表者名
      竹内孝江
    • 雑誌名

      日本学術振興会研究開発専門委員会自立型・複合型AI先端計測の新しい価値創造研究成果報告書

      巻: 2021 ページ: 231-235

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Glossary of methods and terms used in surface chemical analysis (IUPAC Recommendations 2020)2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Takae、McQuillan A. James、Shard Alexander、Russell Andrea E.、Hibbert D. Brynn
    • 雑誌名

      Pure and Applied Chemistry

      巻: 92 号: 11 ページ: 1781-1860

    • DOI

      10.1515/pac-2019-0404

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stability of hexafluoroacetylacetone molecules on metallic and oxidized nickel surfaces in atomic-layer-etching processes2020

    • 著者名/発表者名
      Basher Abdulrahman H.、Krstic Marjan、Takeuchi Takae、Isobe Michiro、Ito Tomoko、Kiuchi Masato、Karahashi Kazuhiro、Wenzel Wolfgang、Hamaguchi Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science & Technology A

      巻: 38 号: 2 ページ: 022610-022610

    • DOI

      10.1116/1.5127532

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantum mechanical study on reaction mechanisms of gaseous pentane-2,4-dione and (Z)-4-hydroxypent-3-en-2-one on Ni surfaces and NiO surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Takae Takeuchi, Kana Nakamura, Abdulrahman H Basher, Tomoko Ito, Kazuhiro Karahashi, Satoshi Hamaguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices 12

      巻: 12 ページ: 652-653

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of injected ion energy on silicon carbide film formation by low-energy SiCH3+ beam irradiation2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Satoru、Sugimoto Satoshi、Takeuchi Takae、Murai Kensuke、Kiuchi Masato
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 685 ページ: 408-413

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2019.06.057

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ambient Mass Spectrometry for Monitoring Microbial Volatile Metabolites from Soil-derived Fungi Using a DART Ion Source2018

    • 著者名/発表者名
      Takae Takeuchi, Yuri Tanaka, Tohru Yamagaki, and Motoshi Sakakura
    • 雑誌名

      The Proceedings of the 11th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '17

      巻: 11 ページ: 199-200

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of fragment ions produced from hexamethyldisilazane and production of low-energy mass-selected fragment ion beam2018

    • 著者名/発表者名
      Satoru Yoshimura, Satoshi Sugimoto, Takae Takeuchi, Kensuke Murai, Masato Kiuchi
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B

      巻: 430 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2018.05.040

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] セスキテルペン合成経路解明のためのAspergillus nidulansの揮発性代謝物質の質量分析Ⅹ. AN3280遺伝子発現誘導株2021

    • 著者名/発表者名
      服部真理子, 紅朋浩, 竹内孝江
    • 学会等名
      第69回質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] イオン移動度測定および衝突断面積計算による文化財環境中微生物由来揮発性有機イオンの分子構造予測22021

    • 著者名/発表者名
      松尾綾乃, 大城 明佳, 竹内 孝江
    • 学会等名
      第9回イオン移動度研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 揮発性代謝物の質量スペクトル解析によるAspergillus nidulansのセスキテルペン生合成経路の解明:IX. AL37株2021

    • 著者名/発表者名
      服部真理子, 竹内孝江, 紅朋浩
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会(2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] イオン移動度測定および衝突断面積計算による文化財環境中微生物由来揮発性有機イオンの分子構造予測2021

    • 著者名/発表者名
      大城 明佳, 松尾 綾乃, 林 潤美, 竹内 孝江
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会(2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ニオイで菌を探る:文化財環境における真菌検出システムの開発と学術展開2020

    • 著者名/発表者名
      竹内孝江
    • 学会等名
      センシング技術応用研究会 第213回研究例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セスキテルペン合成経路解明のためのAspergillus nidulansの揮発性代謝物質の質量分析 VIII. AN3280 遺伝子発現誘導株:LO8925株および LO8910HA-pyrG2株2020

    • 著者名/発表者名
      服部真理子, 紅朋浩, 竹内孝江
    • 学会等名
      第68回質量分析総合討論会 (大阪)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 微生物由来揮発性有機化合物(MVOC)のイオン移動度およびGCMSデータの多変量解析による生育早期の土壌由来カビ種の同定II.2020

    • 著者名/発表者名
      大城明佳, 竹内孝江
    • 学会等名
      第68回質量分析総合討論会 (大阪)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] セスキテルペン合成経路解明のためのAspergillus nidulansの揮発性代謝物質の質量分析 VIII. AN3280 遺伝子発現誘導株:LO8925株および LO8910HA-pyrG2株2020

    • 著者名/発表者名
      服部真理子, 紅朋浩, 竹内孝江
    • 学会等名
      第68回質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 微生物由来揮発性有機化合物(MVOC)のイオン移動度およびGCMSデータの多変量解析による生育早期の土壌由来カビ種の同定I2020

    • 著者名/発表者名
      大城明佳, 竹内孝江
    • 学会等名
      第68回質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エレクトロスプレーイオン化、化学イオン化および電子イオン化質量分析法によるCo(acac)2, Co(hfac)2 , Ni(acac)2 および Ni(hfac)2からの気相イオンの生成2020

    • 著者名/発表者名
      市村文, 竹内孝江
    • 学会等名
      第68回質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 免疫グロブリンFc 領域糖ペプチドイオンの分子構造と衝突断面積に関する理論的研究1.糖修飾、水酸基および電荷の効果の影響2020

    • 著者名/発表者名
      中村賀美, 竹内孝江
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Desorption Electrospray Ionization-Mass Spectrometry Imaging (DESI-MSI) applied to the Research and Development2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Motoyama, Keishi Kihara, Takae Takeuchi
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ab Initio Study of Reaction Mechanisms for E-Z Isomerization and H2O Elimination in Urocanic Acids with Ion Mobility Mass Spectrometry2019

    • 著者名/発表者名
      Takae Takeuchi, Yuki Kobayashi, Keishi Kihara, Akira Motoyama
    • 学会等名
      47th IUPAC World Chemistry Congress, Paris
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セスキテルペン生合成経路解明のためのAspergillus nidulans変異株の揮発性二次代謝物質の質量分析2019

    • 著者名/発表者名
      竹内孝江, 加太千晶, 紅朋浩
    • 学会等名
      第67回質量分析総合討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Ab initio計算とイオン移動度質量分析法による糖ペプチドイオンの分子構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村賀美, 竹内孝江
    • 学会等名
      第8回イオン移動度研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] セスキテルペン生合成経路解明のためのAspergillus nidulans変異株の揮発性二次代謝物質の質量分析2019

    • 著者名/発表者名
      竹内孝江,加太千晶,紅朋浩
    • 学会等名
      第67回質量分析総合討論会,2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Ab initio DFTとイオン移動度質量分析法による糖ペプチドイオンの分子構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      中村賀美、竹内孝江
    • 学会等名
      第8回イオン移動度研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 4'-Galloylpaeoniflorinのナトリウムイオン付加分子のフラグメンテーション反応経路に関する量子化学的研究2019

    • 著者名/発表者名
      楠本 実里、山垣 亮、竹内 孝江
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会(2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アセチルアセトンとニッケル表面および酸化ニッケル表面との表面反応機構の研究2018

    • 著者名/発表者名
      中村花菜,Abdulrahman H. Basher,伊藤智子,唐橋一浩,浜口智志,竹内孝江
    • 学会等名
      2018年日本表面真空学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] イオンモビリティー質量分析計を用いたシス-トランス異性体の構造と異性化反応機構に関する量子化学的研究2018

    • 著者名/発表者名
      竹内孝江、小林優希、木原圭史、本山晃
    • 学会等名
      第66回質量分析総合討論会(2018)/日本プロテオーム学会2018年大会(合同大会)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] https://researchmap.jp/read0015361

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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