海底熱水噴出孔環境における有機物の生成および分解過程

海底热液喷口环境中有机物的生成和分解过程

• 批准号: 04232209
• 负责人: 小林 憲正
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04232209/
• 关键词: 海底熱水噴出孔; アミノ酸; アミノ酸アミド; アミノ酸前駆体; 無生物的合成; 熱耐性重合物; 化学進化; 生命の起源

1.海底熱水噴出孔を模した環境下でのアミノ酸・ペプチド様ポリマー・細胞状構造体が生成するが、アミノ酸の無生物的生成過程が不明であった。そこで、種々の無生物合成実験を行い、その生成物中のアミノ酸前駆体のキャラクタリゼーションを行った。種々の系においてStrecker反応中間体であるアミノ酸アミド・アミノニトリルが同定されたが、それ以外の前駆体の存在も検出され、アミノ酸がStrecker反応以外の反応機構によっても生じることが示唆された。2.これまで海底熱水噴出孔環境での有機物の安定性を調べるために遊離のアミノ酸に関してのみ実験がなされてきたが、1で判明したアミノ酸前駆桑の化学形に着目することにした。アミノ酸水溶液、アミノ酸アミド水溶液、無生物合成実験生成物水溶液を各々、80気圧の窒素ガスで加圧した後、300℃で2時間、加熱した後、分析を行った。いずれの系でも加圧・加熱後、遊離アミノ酸は痕跡量しか検出されなかった。しかし、生成物を酸加水分解したところ、グリシン・グルタミン酸・アラニン・セリンなどのアミノ酸が数%前後残存した。また、加熱前後のアミノ酸残存率は加熱前のアミノ酸の化学形によって異なることもわかった。これらの結果からアミノ酸の熱耐性重合物が生成が示された。3.海底熱水噴事出孔海水中のアミノ酸定量法の検討を行った。沖縄トラフにおいて採取された熱水試料をろ過、酸加水分解後、アミノ酸の前濃縮なしでの直接分析を行ったところ、グリシン・アラニン・グルタミン酸・セリンが定量された。これらのアミノ酸は2でのアミノ酸加熱実験において残存率の高いアミノ酸と一致した。4.今後は熱耐性アミノ酸重合物のキャラクタリゼーションや、熱水中の水素フガシティーの影響を中心に研究を進めていく予定である。

1. Under the environment of submarine hot water injection hole, the production process of acid and abiotic is unknown. In the process of biosynthesis, the precursor of the acid is used in the production of the compound. The reaction mechanism of Strecker reaction was developed. 2. The stability of organic matter in the environment of submarine hot water jet hole is regulated. The free acid is related to the chemical form of organic matter. For example, acid aqueous solution, acid aqueous solution, biosynthesis-free product aqueous solution, 80 ° C, 300 ° C, 2 hours, heating, and analysis. After heating, the amount of free acid in the system is reduced. The product is decomposed by acid and water, and the residual acid is several %. Before and after heating, the residual rate of acid is different from that of chemical form of acid before heating. As a result, the acid and heat resistant composite were produced. 3. A study of acid quantification in seawater from hot water vents on the seabed For direct analysis of hot water samples, acid hydrolysis, acid pre-concentration, and quantitative analysis of acid pre-concentration. These amino acids have a high residual rate that is consistent with the high residual rate of intermediate amino acids in the amino acid heating system of 2. 4. In the future, the research on the influence of heat resistance on acid mixtures and water elements in hot water will be carried out.

项目成果

K.Kobayashi,M.Kohara,T.Gamo,H.Yanagawa: "Formation and Alteration of Organic Compunds under Submarine Hydrothermal Vent Environments" Origins of Life and Evolution of the Biosphere. 23. (1993)

K.Kobayashi，M.Kohara，T.Gamo，H.Yanakawa：“海底热液喷口环境下有机化合物的形成和变化”生命起源与生物圈进化。

H.Yanagawa and K.Kobayashi(分担熱筆;N.G.Holm編): "Marine Hydrothermal Systems and the Origin of Life" Kluwer Academic Publishers, 242 (1992)

H. Yanakawa 和 K. Kobayashi（合著者；由 N. G. Holm 编辑）：“海洋热液系统和生命起源”Kluwer 学术出版社，242 (1992)

H.Yanagawa,K.Kobayashi: "An Experimental Apprpach to Chemical Eyolution in Submarine Hydrothermal Systems" Origins of Life and Evolution of the Biosphere. 22. 147-159 (1992)

H.Yanakawa，K.Kobayashi：“海底热液系统化学演化的实验方法”生命的起源和生物圈的进化。

小林 憲正: "模擬原始地球大気からの生体有機物の生成" 月刊海洋. 24. 731-735 (1992)

Norimasa Kobayashi：“从模拟的原始地球大气中生成生物有机物”月刊 Kaiyo。24. 731-735 (1992)

柳川 弘志: "生命の起源の場としての熱水システム" 月刊海洋. 24. 744-748 (1992)

柳川浩：“热液系统是生命的起源”月刊 Kaiyo 24. 744-748 (1992)