| 研究課題/領域番号 |
26282071
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| 研究機関 | 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所 |
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研究代表者 |
早川 典子 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, その他部局等, 研究員 (20311160)
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| 研究分担者 |
川野邊 渉 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, その他部局等, その他 (00169749)
楠 京子 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, その他部局等, 研究員 (20609820)
本多 貴之 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, その他部局等, 研究員 (40409462)
山中 勇人 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, その他部局等, 研究員 (40416368)
佐藤 嘉則 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, その他部局等, 研究員 (50466645)
酒井 清文 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, その他部局等, 研究員 (60416302)
木川 りか 独立行政法人国立文化財機構東京文化財研究所, その他部局等, その他 (40261119)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 文化財 / クリーニング / 酵素 / ポリビニルアルコール / デンプン |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、酵素を利用した文化財上の汚れ除去に関する基礎的な研究を行い、実際の修復現場における適用を目指す。文化財上の汚れの除去は作品を汚損するリスクを避けるため、限定的な処置しかなされない側面もあり、十分な効果のあるクリーニングができずに終わる事例も多い。本研究では、酵素というきわめて選択的な化学反応をする生体触媒を用いることにより、喫緊の課題である安全で効果的な除去方法の開発を行う。酵素は反応選択性が高いため、汚れの種類を分析し、それぞれに効果のある酵素を探索した上、それらの文化財材料への影響まで含めて評価する必要がある。本研究ではこれらを包括的に研究し、文化財の保存修復への貢献を目的とする。
本研究は三つの調査研究から成り立つ。一つは材料化学的調査であり、除去対象とする汚れの化学構造の把握を目的とする。二つ目は微生物酵素学的調査であり、材料の分析をもとに酵素の選定やその機能の評価を行う。三点目は現場での適用である。
1.材料化学的調査。本年度はポリビニルアルコールの劣化とそれと併用されたアクリル樹脂の劣化について化学分析を行った。過去および現在に使用されているアクリル樹脂の組成解析と強制劣化を使用した劣化サンプルの化学構造解析をした。成果は文化財科学会における口頭発表および「Polymer Degradation and Stability」にて論文発表した。
2.微生物酵素学的調査。本年度は、金属顔料および膠着剤存在下でのポリビニルアルコール分解酵素の活性について評価を行った。また、使用後に失活させやすく現場的に使用しやすいαアミラーゼについての探索を行い、来年度以降はこの評価を行う。
3.現場での適用。建造物彩色に使用されたポリビニルアルコールの除去に酵素を用いた。この際、同一条件下でも樹脂の劣化状態により、効果が不均一であることが明らかになり、来年度以降の課題とした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究は三つの調査研究から成り立つ。一つは材料化学的調査であり、除去対象とする汚れの化学構造の把握を目的とする。二つ目は微生物酵素学的調査であり、材料の分析をもとに酵素の選定やその機能の評価を行う。三点目は現場での適用である。
それぞれの分野において、当初目的通りの成果を得ている。材料化学的調査においては、過去に使用された材料に焦点を当て、現在使用されている材料の強制劣化を通じ、材料の変質に関する知見を得ることに成功した。微生物酵素学的調査においては、ポリビニルアルコールの分解酵素について活性の評価を行い、また、新たなデンプン分解酵素の可能性を見いだした。これらの酵素について現場適用を検討し、劣化状態により効果が異なることが確認された。この結果についての探求を今後の課題としている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の推進方策として以下の課題が挙げられる。
1）実際に使用されたポリビニルアルコールとアクリル樹脂は複数の種類があるが、現時点で強制劣化による物性の解析は何点かの種類に限られている。これらについて広範囲に劣化した樹脂の組成解析を行う。
2）劣化したポリビニルアルコールに対して酵素活性が限定されることが明らかになったため、上記と関連し、効果的な酵素の適用条件を検討し、さらに有機溶媒や熱の利用など他のクリーニング方法に関しての模索も行う。
3）デンプンを使用した文化財に、デンプン分解酵素（αアミラーゼ）を適用する場合、酵素の残留による再接着の阻害が危惧されており、デンプン糊を使用することの多い日本画修復では、αアミラーゼの適用については慎重にならざるを得なかった。失活しやすいαアミラーゼを使用することで、現場での安全なαアミラーゼの活用を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
購入予定機器Agilent 4300ハンドヘルドFTIRの使用条件検討を複数の条件下で行い、購入時期が遅くなったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
Agilent 4300ハンドヘルドFTIR購入。(600万円予定)
本機器は、軽量で試料の採取をせずに現場で測定することが可能であり、文化財上での分析に非常に適している。本研究においてはクリーニングを行う対象の汚れについて現場分析を行うことで、適切な酵素の選択、および使用条件を迅速に決定することが可能になる。
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