| 研究課題/領域番号 |
21J23539
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分22060:土木環境システム関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
多田 悠人 京都大学, 地球環境学堂, 助教
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | トリクロロ酢酸 / 消毒副生成物 / ラフィド藻類 / 藻類由来溶存有機物 / 塩素処理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
昨今の気候変動影響により，ダム・湖沼での藻類の異常増殖，それに伴う水道水中の人体に悪影響を与える消毒副生成物の濃度増加が懸念されている。化学構造が未知の藻類由来の消毒副生成物前駆物質を既存の浄水処理施設で取り除くことは難しく，具体的な対応策が必要とされる。本研究では，数ある藻類の内，主要な消毒副生成物の一種であるハロ酢酸の前駆物質を高濃度で生成するラフィド藻類に着目し，その前駆物質の構造解明に基づいた具体的な処理方法の提言，および水源での藻類増殖の早期検知手法を開発する。本研究は藻類による消毒副生成物への影響を体系的に評価するための第一歩として位置付けられ，他の藻類の研究への応用が期待される。
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| 研究実績の概要 |
水道水原中で散発的に増殖するラフィド藻類は，消毒副生成物であるハロ酢酸（HAAs）の前駆物質を高濃度で生成するため，水道水中のHAAs濃度上昇の原因となる。この前駆物質は高分子でありながら，極めて高い親水性を有し，通常の急速ろ過プロセスでの制御は困難である。従って，従来の特性解析だけでなくHAAs前駆物質の構造的特徴を解き明かした上で，その制御戦略を策定することが必要であり，これを本研究の最終目的とした。
令和3年度は，まずラフィド藻Gonyostomum semen (G. semen）の培養条件の再検討と，大量培養手法およびHAAs前駆物質の効率的な抽出方法の開発を行った。G. semenの培養には，従来使用されてきたAF-6培地よりも，AF-6培地に含まれる栄養塩を環境水（琵琶湖水）に添加し作成した溶液の方が適していることが分かった。また，培養器を25 mL培養フラスコから300 mL三角フラスコにスケールアップしても同等に培養ができることを確認し，大量培養（20L以上）に成功した。さらに，HAAs前駆物質の抽出方法を以下の4工程に確立した: 1) 超音波による細胞の破砕，2) ろ過による細胞断片の除去，3) 限外ろ過（孔径，3 kDa）による脱塩と濃縮，4) 逆相-陽イオン交換カートリッジによる夾雑物質の除去。
その後，精製した試料を液体クロマトグラム-精密質量計 (LC-Orbitrap/MS)による測定に供し，HAAs前駆物質の構造解明を試みた。その結果，糖とフェノールが結合した複数のフェノール配糖体が検出された。フェノール配糖体の一種であるアルブチンのHAAs生成能は十分に高く，これらがHAAs前駆物質の主要な部分構造として考えられた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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