2018年11月9日

Date: 16:00-18:00, Friday, November 9, 2018
Place: 3F, Lecture room, Main Chemistry Build.

日 時:2018年11月9日(金)16:00~18:00
場 所: 化学本館3階講義室
講演者:山方 優子(Yuko Yamagata)、織田翔太郎(Shotaro Oda)

講演者:山方 優子(Yuko Yamagata)
タイトル:鉄同位体組成分析による深海熱水噴出孔生物の鉄代謝評価
Title: Iron isotopic study for organisms at deep-sea hydrothermal vent

鉄は生命にとって必須元素であり、生体中での利用機能は多岐にわたる。鉄同位体組成は、鉄を含む分子の化学結合の強さの違いに大きく反映されるため、生体内で起こる酸化還元反応などの物理化学反応によって鉄同位体比が変化する。これらを利用して生物の鉄代謝評価を行う。
一部の深海熱水噴出孔では陸上よりも鉄の存在度が多いことで知られ、特殊な鉄バイオサイクルが存在する。南西インド洋のLongqi vent field(2785 m)に生息する2種類の頭足類、’scaly-foot gastropod’ (Chrysomallon squamiferum)とGigantopelta aegisは形態が異なるが、両者とも体表に鉄を覆った特殊な貝でありその鉄代謝機構に注目が高まっている。特に、C.squamiferumは足に無数の硫化鉄で覆われた鱗が生えていることで有名である。本研究では、これらの生物の鉄代謝機構と形態の違いの関連性を明らかにするために、両個体(各5試料)の軟組織(筋肉、鰓、血液、食道腺)、殻、鱗の鉄同位体組成分析(δ56-Fe/54-Fe, δ57-Fe/54-Fe)をMC-ICPMSを用いて行った。
測定した結果、食道腺を除く軟組織においてGigantopelta aegisよりC.squamiferumの方がδ56-Fe値が高いことが明らかになった。対して、C.squamiferumの鱗はGigantopelta aegisの軟組織よりも低い値を示した。つまり、C.squamiferumは軽い鉄(54-Fe)を鱗に濃集させる独自の鉄代謝機構を持つため、軟組織の鉄同位体比が高くなることが示唆される。同じ環境に生息している生物であるにも関わらず、両者では鉄代謝機構に違いがあることが分かった。発表ではさらに、C.squamiferumの鱗の硫化鉄形成過程を裏付ける結果、鱗の微細構造、元素・鉱物組成についても紹介する。

講演者:織田翔太郎 (Shotaro Oda)
タイトル:低温下におけるエステル化反応
Title:Esterification reaction at low temperature

エステル化反応はカルボン酸とアルコールが1:1で反応し、等モルのエステルと水を生じる反応である。これは可逆反応であり、平衡定数Kはおよそ4で、一般的に反応は完結しないことが知られている。しかし、反応系と氷Ⅶ(高圧相)との共存により、酢酸とメタノールを用いたエステル化反応の完結に成功したことが先行研究において報告された(高橋 修論 2018)。また、リン酸とメタノールを用いたリン酸エステル化反応においても、反応系と氷Ⅶ(高圧相)との共存による反応の進行が報告された(孫 卒論 2018)。いずれの研究においても、反応物が液体のまま存在することがエステル化反応の進行に重要であることが示されていた。本研究は、反応系と氷Ⅰh(低温相)との共存が酢酸とメタノールを用いたエステル化反応の進行にどのような影響を与えるかを調査することが目的である。現在、モル比の異なる酢酸とメタノールの2成分混合溶液を試料とし、低温ステージを用いた顕微鏡下でのその場観察によってそれぞれの溶液が液体のまま存在する条件を調べている。発表では、その実験結果に加え、今後の方針について報告する。