課題番号 ：S-17-MS-1065
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：微細藻類増殖促進因子の化学特性と分子構造解析
Program Title (English) ：Chemical and molecular analysis of a growth-promoting material for microalgae
利用者名（日本語） ：高橋利幸
Username (English) ：T. Takahashi
所属名（日本語） ：都城工業高等専門学校　物質工学科
Affiliation (English) ：Department of Chemical Science and Engineering, National Institute of Technology, Miyakonojo College

１．概要（Summary ）
微細藻類は、健康食品、医薬品やバイオ燃料の新規バイオマス等として多分野への活用が期待されている。一方、乳酸菌など既に産業に活用されている細菌類と比べ、微細藻類の増殖は必ずしも速くなく、藻類の増殖・回収は大きな律速要因である。我々は、研究過程で、微細藻類の増殖促進因子を予備的に見出し、当該分子構造や微細藻類への作用機構の解明に挑んでいる。本研究では、特に藻類増殖促進成分の精製法の検討とその分子構造の情報を得るために、MALDI（マトリックス支援レーザー脱離イオン化法）-TOF MS（飛行時間型質量分析）法を用いて、精製法による当該物質の取得の有無や当該物質の分子量を推定した。

２．実験（Experimental）
当該分子は、ある人工合成樹脂の溶出成分である（論文発表準備のため、詳細な記述は割愛）。溶媒抽出または抽出操作なしでエバポレーターにより溶媒除去するなど条件を変えて当該分子を精製し、精製試料をMALDI-TOF MS分析（分子科学研究所のApplied Biosystems Voyager DE-STRを使用）に用いた。

３．結果と考察（Results and Discussion）
人工合成樹脂溶出成分を減圧下で溶媒除去した試料を質量分析法で分析した。特に、今回の目的物質が事前の検討で熱に弱いことが分かっていたので、GC-MS等と異なり、加熱プロセスなしで分析できるMALDI-TOF MS法で分析した。その結果、分子量650程度の成分が検出された。また、溶媒抽出法でも水相成分から同一の分子量の物質が検出された。さらに、有機相からも分子量の近い別の成分（分子量640程度）が検出された。検出物質の分子量をWeb利用できる質量分析データベースで検索したが、完全一致または類似する分子は検索されなかった（未発表のため図は割愛）。
今回用いたMALDI-TOF MSは、MS/MS分析ができないタイプだったので、当該分子の分子量しか分からなかった。今後、MS/MS分析またはNMR法で今回検出した物質の分子構造を解析し、化学構造決定と当該有用分子の有機合成が容易に可能か検討したい。

４．その他・特記事項（Others）
今回の課題に関連する機器は使用していないが、微細藻類を用いた関連分野の研究を査読付き学術誌に出版した（T. Takahashi, Scientific Reports, 2018）。また、関連成果の一部は商業誌（高橋，アグリバイオ，2018）にも執筆した。今回の課題も関連研究のため、その成果の学術・産業的重要性が期待できる。
最後に、分子科学研究所での機器使用において、利用者（課題申請者）に当該機器の利用経験がなかったため、基本的な機器使用について水川哲徳技術職員および藤川清江技術支援員の指導を受けた。ここで感謝の意を表する。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) S. Kimura, Y. Fuyuno, K. Takenaka and T. Takahashi, The 2nd International Symposium on Expertise of Engineering Design, 平成２９年５月１０日.（担当学生が当該Student Sessionで発表し、「Certification of appreciation」を受賞）

６．関連特許（Patent）
該当なし