水圏環境化学講座

水圏環境化学講座
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機能材料化学研究室（水圏環境化学講座）
教員：榎牧子
[email protected]
03-5463-0628
~ メールによる質問はいつもで OK です。研究室訪問したい方は、事前にメールでアポイン
トメントを取って下さい。
「機能」は“役割”を指し、
「材料」はここでは“高分子”を指しています。当研究室では、高
分子に機能を持たせること、新規高分子の機能を発見すること、また、それらに関連する重要な
知見を得ることに、化学的側面からとりくんでいます。高分子化学と有機化学の基礎を必要とし、
種々の機器分析を行います。主な研究テーマは以下のとおりです。
海藻または植物凝集剤に関する研究
なるべく簡単な処理によって植物中の多糖を化学修飾し、高いゲル化機能を発揮させ、凝集剤
として使用できるような技術開発にとりくんでいます。
B 珊瑚担体に関する研究（共同研究）
珊瑚が付着・成育できる“担体”作りに取り組んでいます。生分解性を持ち、珊瑚による代謝
が可能な構造を探索します。
B ゴム分解機構の解明
分解生成物（ゴム）中に発生する酸性官能基を蛍光標識し、分子量分布上の分布を解析するこ
とで、任意の分解系における“分子鎖の開裂頻度に対する酸化の頻度”を評価します。また、同
手法を用い、種々のゴム分解性微生物について、その分解様式の解析を行います。
B
教授：遠藤英明
准教授：任
恵峰
生体機能利用学研究室では，生物機能を利用したバイオセンサやバイオアッセイの開発研究，並びに機能性成
分の有効利用に関する研究を中心に行っています．研究については，遠藤・任の各々の研究室に分かれて行い
ますが，教育（研究室合宿，研究報告会等）については2教員の共同で行っています．
その壱 遠藤英明 研究室
はじめに：私の研究室は，生物の持つ素晴らしい機能（酵
素，代謝，免疫等の生化学反応）を利用して，バイオセン
サやバイオリアクターを研究開発し，これを環境，海洋の
分野に応用することを目的に研究しています．当研究室は，
研究領域も「水圏環境，生物環境，食生活環境」といった
幅広い視点で研究を展開しています．研究室の詳細につい
ては，この紙面のみではとても書ききれないので，私の
ホームページにアクセスしてみて興味がわいたら，ぜひ一
度話をしに来て下さい．
Photo & Design by 講談社・RIKEJO
研究室：3号館 2F 219号室
e-mail：[email protected]
URL：http://www2.kaiyodai.ac.jp/~endo/endo/index.html
研究例：本当にきれいな水とは ？ ～「さかなの気持ち」を測るバイオセンシング～
テレメトリーバイオセンサで
魚の生体内情報を測定！
本当に住みやすい
水なのかなあ？
浄化してきれいな
水になったぞ！
?
微生物による浄化・修復
あなたの水環境は
心地よいですか？？
環境修復の技術により，水質浄化の効果はあ
る程度確認されているが，本当にその水が魚
達にとって「心地よい水」なのだろうか？？
環境の修復
その他の研究例
★魚の健康診断のための「さかなドック」の研究
★免疫反応と磁力を利用した高感度微生物検出法の開発
★魚の産卵時期を予測できるバイオアッセイ法の研究
★魚のストレスを測れるバイオセンサの開発研究
★バラスト水中の有害細菌検出法の研究
★微生物を用いた品川キャンバス丸池浄化作戦
★水草（セキショウモ）を用いた水質浄化の研究
★ヒトが環境修復した水は生き物にとって快適な水か？
魚に尋ねるしかない？？
研究室の方針
私は，研究室に配属された学生諸君は皆「ファミリー」
だと思っています．また，大学での研究は，模範解答と
いうものはありません．先生も学生もわからない未知の
ことを共に考え，共に勉強し，切り開いて行くのです．
そして自分たちの研究が世の中にどのように役に立って
いるのか，そんなことを考えながら，自らの力で物事を
創造していく努力が必要だと思います．みなさんには，
研究するときは研究する，遊ぶときは遊ぶ，休むときは
休む，そんなメリハリのある学生生活を送ってもらいた
いと考えております．
当研究室に配属を希望される皆さんへ
配属を希望する学生さんは「ものづくり」に興味があり，海洋バイオテクノロジーを履修中である方が望ましいで
す（途中からの聴講もOKです）．また，配属希望調査表を提出する前に，必ず研究室を訪ねて私と話をして下さい
（メールにてアポをとって下さい）．研究室選びにおいて，研究テーマはもちろん重要な要素ですが，研究室の空
気との相性も非常に大切だと思っています．一緒に研究する先生が自分の考え方を認めてくれるか，また自分は先
生の研究方針に賛同できるかなどを，じっくりと話し合った上で希望してもらいたいと思っています．何れにして
も研究内容や研究室の空気に興味のある人は，いつでも私の部屋を遠慮なく訪ねて下さい．お待ちしております．
その弐 任 恵峰 研究室
はじめに：本研究室は，化学的分析試験と微生物試験を組み合わせる手法を用
い，生物資源の循環利用，動物・植物が持つ三次機能の探索とその活用，水圏
環境汚染実態の評価について研究をしています．研究内容および研究室の詳細
について知りたい方は，ぜひ一度研究室に来てください。
研究室：3号館 2F 223号室
e-mail：[email protected]
主な研究内容
★ 環境に配慮した産業廃棄物中の生物資源の循環型利用
・ 水産加工残滓の高付加価値の利用に関する研究
低利用，未利用水産物加工廃棄物を酵素または酸で処理し，タンパク質の分解率，呈味・機能性成分の含有量，抗
酸化性・抗変異原性，変異原性の消長から，低利用・未利用水産物（加工廃棄物）の低コストかつ付加価値が高い
再利用条件を追究する。
・ 有害重金属を含む水産加工廃棄物の低コスト再資源化に関する研究
有害重金属Cdを含む水産加工廃棄物を研究対象として，Cdの除去（回収）方法ならびに得られた有用成分を飼料・
肥料・食品素材として利用できる条件を検討する。
★ 環境汚染物質の実態調査および環境汚染物質除去技術の開発
・ 環境汚染物質の実態調査
変異原性，多環芳香族物質(PAHs)，数種有害重金属の含有量を評価指標として，定性および定量の両面から環境汚
染物質の実態を分析する（水・土壌・植物・水産物・食品などを分析対象とする）。
・ 環境汚染物質除去技術の開発
試料中の有用な成分を残しながら、多環芳香族炭化水素物質や農薬，有害重金属などの環境汚染物質だけを除去でき
る浄化技術を開発する。
★ 生体内危害物質を制御する機能性物質の探索とその利用
・ 生体内危害物質を制御する機能性物質の探索
食素材から抗酸化性，抗変異原性，血圧調節，コレステロール低減，抗肥満などを有する機能性成分を探索する。
・ 生体内危害物質を制御する機能性物質の利用
抗酸化性，抗変異原性を有する機能性物質を魚類およびマウスに投与し，動物の健康状態ならびに体内に蓄積した有
害物質を制御する効果を調べる。
卒業研究指導方針と研究室の運営方針
自主性のある学生を期待しています。指導方針として初めに， 2週間の基本知識と基本操作の訓練を行います。教官
及び在籍大学院生が試薬の管理法，実験ノートのとり方，実験結果のまとめ方，各種器具類の使い方，試料及び試薬の
調製方法などを細かく指導します。それと同時に本研究室で行っている研究内容から，テーマを選んでもらいます。選
んだテーマを卒論研究として，それに関連する背景・現状を調べた上で，自分なりの研究の目的と実験計画についても
考えてもらいます。その後指導教官と議論しながら，少しずつ自主的に研究を進めてもらいます。
コアタイムは10時から17時半ですが，特別な用事がない限り，月曜日から金曜日までの登校が必要です。夏休みは
3週間，冬休みは2週間ほどとなっています。基本として毎週1回報告会を行います。
当研究室に配属を希望される皆さんへ
上記の研究内容に関心を持ち，積極的に勉強し自ら研究を進めていける学生（特に大学院への進学希望者）を募集し
ています。研究室の訪問は随時に受け付けていますので，配属希望の学生は，配属希望調査表を提出する前に，必ず
．
e-mailでアポイントメントを取って3号館223号室に来てください。その際に各テーマの具体的な内容および分析手法
などを詳しく説明します。
生体機能利用学研究室 卒業生の進路
大学院進学，国家公務員（厚生労働省，農林水産省 等）地方公務員（埼玉県，神奈川県，東京都 等），高
等学校教員（公立，私立），JR東日本，JT，横川電気，松下空調エンジニアリング，日本水産， 明治製菓，
風月堂，紅冷，ハウス食品，五十嵐冷蔵，MEGUMILK，永谷園，カネキ食品，東洋冷蔵株式会社・伊藤忠
飼料・全国漁業共同組合連合会・㈱サンプラネット・京都きもの友禅 etc..．やっている研究が多分野に渡っ
ているので，行き先も様々です．
その他にも知りたいことがあれば，遠慮なく研究室見学に来て下さい！
遠藤英明・任 恵峰
＜昨年度版＞
海洋生化学研究室
研究室概要
私達の研究室では、産業排水で汚れた沿岸海水や、寒海・深海・熱水等の
極限環境、など様々な水圏環境から有用微生物を探索しています。そして、それら
の微生物の性質を解析し、微生物がもっている酵素などの有用分子の構造や性質
を化学的・生化学的に解析して、環境保全・エネルギー生産・バイオ産業などへ利
用する研究をしています。
環境保全
バイオレメディエーション
微生物や酵素の力で産業
由来の有害物を分解したり、
汚染した水圏環境を修復し
たりする。
バイオテクノロジー
極限環境適応の生化学
産業排水、深海・寒海など水
圏から有用微生物や有用酵
素を探索し、構造や性質を調
べて、ﾊﾞｲｵｴﾀﾉｰﾙ生産・発酵
産業・研究試薬に利用する。
低温菌、好冷菌、好熱菌、
好圧菌など極限環境細菌
の適応機構を調べ、極限酵
素の生化学的解析・性質改
良を行って有効利用する。
研究室スタッフ・研究テーマと研究室の学生・院生
浦野直人（教授）
℡ 03-5463-0588, mail: [email protected] ３号館２階２１１号室
主な研究テーマ ○ 水圏環境微生物の化学的解析
○ バイオレメディエーション（微生物による環境浄化）
○ 水圏余剰バイオマスからのエネルギー生産
主な授業科目 環境微生物化学 化学 水圏環境化学実験 分析化学実験
石田真巳（准教授）
℡ 03-5463-0586, mail: [email protected] ３号館２階２１３号室
主な研究テーマ ○ 極限環境微生物の環境適応機構の生化学的解析
○ 極限酵素のバイオテクノロジー（生化学的解析・改良・有効利用）
主な授業科目 生化学 海洋科学入門 水圏環境化学実験 分析化学実験
現在の研究室の学生数
大学院生（D3 ：1名、D2 ：1名、 M2：5名、M1：3名）、
卒研生8名（6名は大学院に進学予定）
卒論配属希望の皆さんへ
配属希望の学生は必ず事前に教員を訪問してください。研究内容についても、研究室のこと
についても、教員に直接聞いてください。訪問歓迎しますので、 いつでもどうぞ。教員が不在
や来客中等の場合もありますから、メール等で事前に確認してからの訪問をお勧めします。
研究室では３年生までとは全く異なる共同生活です。機器使用法から掃除方法まで研究室
のルールを守らなければなりません。他のメンバーと協調性をもって行動し、教員や大学院生
からルールを習得し、研究室セミナー・討論会・行事にもきちんと参加する人を希望します。
卒論研究のための実験は、学生実験みたいにお膳立てされた短期の実験とは違います。自
ら積極的に研究を進める意欲と粘り強い根気が必要です。卒論の１年間はアッという間に過
ぎてしまいます。手応えのある研究をするため、卒論研究で土台を固めて、大学院で研究を開
花させる位の強い研究意欲を持っている人を希望します。
現在の主な研究テーマの紹介（平成25年度の卒論テーマ候補は秋に提示する予定）
［共同研究している研究機関］
•海洋大型藻類を原料とするバイオエタノール生産 - 震災被災地復興の一助を目指して
（東京大学、北海道大学）
・遺伝子工学により褐藻を糖化・発酵できる高機能化海洋酵母の創出 （慶応大学）
•強酸性水圏に生息する新奇微生物の解析と有効利用 – クニマスの里帰りを目的とした酸性水
中和型バイオリアクターの構築
（住友環境財団、 東京工業大学）
•海洋のカロテノイド高生産酵母の魚餌料化と魚体内でのカロテノイド代謝の解明
•大都市型河川・多摩川に生息する多剤耐性菌の単離・解析
（東急環境浄化財団）
・発癌性化合物ピレン・ベンゾピレンのバイオレメディエーションと代謝系遺伝子のクローニング
（東京大学）
•水産発酵食品や天然水圏中の好塩性酵母フローラの解析・単離と有効利用
（ゼンショー）
•低温・好冷菌・深海好圧菌に由来する酵素の環境適応構造の解析
―立体構造と低温高活性・耐圧性等の比較― [京都府大大学院、JAMSTEC]
•低温・好冷菌の低温高活性酵素の低い安定性を実験室進化で安定化する研究
―進化工学による安定化・基質特異性の改良―
・深海好冷菌・浅海低温菌のリパーゼの酵素的性質と比較生化学的解析
[JAMSTEC]
―新規リパーゼの構造と性質、組換え体での高発現、利用―
•低温菌の褐藻多糖類ラミナラン分解酵素の生化学的解析とバイオエタノール生産への利用
―酵素の精製、酵素的性質、組換え体での遺伝子高発現―
•高度好熱菌の特殊ポリアミン代謝系の研究・特殊ポリアミン合成系の未知タンパク質の探索
[共和化工（株）環境微生物学研究所]
•低温菌の低温高活性ヌクレアーゼの生化学的解析と遺伝子研究試薬への利用
―生化学的性質、遺伝子解析と大量発現、安定性改良―
化学海洋学研究室
教員
○神田 穣太 (海洋環境学部門・教授)
電子メール: jkanda at kaiyodai.ac.jp 研究室: 9 号館 305
○橋濱 史典 (海洋環境学部門・助教)
電子メール: f-hashi at kaiyodai.ac.jp 研究室: 9 号館 306B
＊＊先端研の川合先生と一緒に研究しています＊＊
○川合 美千代 (先端科学技術研究センター・准教授)
電子メール: michiyo at kaiyodai.ac.jp 研究室: 9 号館 507
注: 研究室訪問の際は電子メールでアポイントを取って下さい。
「at」は「@」に変換願います。
概要
水圏環境、特に海洋における炭素、窒素、酸素、リン、ケイ素、硫黄などの生元素の循環およびそれらと海水流動や生
物群集との相互作用について、船舶を用いた現場観測を中心に最新の分析機器を導入して研究しています。当研究室のね
らいは、独自に開発した観測・分析技術なども駆使しながら、現場で取得した生元素パラメーターのデータをもとに海の
仕組みや地球環境のなぞをひも解いていくことです。
主な研究テーマ
・東京湾における炭素、窒素、リン、硫黄循環
・福島第一原発事故による放射性物質の環境動態と生態系移行
・北極海における栄養塩循環、海洋酸性化、海氷融解量変動の解析
・微量ガス成分をトレーサーとした海水流動と物質循環の定量化
・高感度分析を用いた亜熱帯外洋域表層の栄養塩および溶存有機物動態の把握
観測風景など
卒論配属について：化学系の科目だけでなく、物理系や生物系の科目も大切に学んで、「海」についての総合的なしっか
りした視点を持った人を希望します。特に海洋環境学実習などでの乗船経験は重視します。
海洋無機化学研究室
1） 教官名：高橋（田中）美穂
水圏環境化学 元素動態特論
2） キーワード：分析化学、環境化学、溶液化学、化学種分析（Chemical Speciation）
授業科目：化学、化学概論
3） 連絡先：メールアドレス mihotnk（アットマーク）kaiyodai.ac.jp
あらかじめメールでアポイントメントを取ってください。
研究内容
海水を含む水圏（河川、湖沼、海水）に関する元素の溶存状態の分析とその物質循環の解析が基本
です。分野としては分析化学、溶液化学、地球化学、環境化学などになります。
「ものはどうしてとけるのか」、「とけるとはどのようなことなのか」を考えて研究してきました。これまは、環
境化学的に有害な重金属の定量などの研究、海水中のランタノイドの定量と同位体比の測定、ゼオライ
トの中に有機金属錯体を作ってその挙動をみる、などという研究もしてきました。最近は、溶液中の元素
が溶けているときにどのような化学形をしているのか、またこの化学形と環境、生物との関わりを知りたく
て、まず基本となる化学形をどのような分析手法を用いればよいのかを研究しています。
指導方針 できる限り良い環境で、知識や技術を身につけて研究について、いろいろな経験をして研
究生活を送ることを目標にしております。
来年度の卒論研究テーマ 本人と話し合って決めます。
配属学生への要望、配属条件（科目の履修など）、学生へのメッセージなど
これまでの環境分析は主に元素などの定量にありますが、高橋の研究テーマとしては無機・分析化学
としての測定手法の開発や、新しい概念としての溶存形態の解析を主にしております。もちろんそのた
めには環境分析に必要な基礎的な分析技術も身につけることが前提です。ものが水に溶けると言うこと
はどういうことなのか、その溶けた分子の形がどのように実際に作用するのか、具体的には、海水中での
生物への元素の取り込み、海水中での堆積物などの沈殿物にどのように作用するのか、などについて
化学的手法を用いて明らかにすることを考えています。水圏と固相、気相との相互作用などともからめて、
様々な元素の溶存特性を明らかにしていくことが最近の研究のテーマです。
水圏生態化学研究室
研究室ホームページ URL
http://www2.kaiyodai.ac.jp/~nagai/nagailabhomepage/
本研究室の教員は永井・神尾の 2 名です。当研究室に所属する学生は、同一のゼミや行
事に参加します。研究室での卒論学生は計 4 名受入可能です。ただし、場合によっては最
大で計 6 名まで可能です。両教員とも研究室訪問は随時受け付けています。ただし、不在
の場合があるのでメールでアポイントをとっておくと確実です。
教員 永井宏史（教授）
研究室 9 号館 401 室
E-mail: nagaiアットマークkaiyodai.ac.jp （アットマークを@に変更してください）
研究テーマ
「海洋生物の生態に関わる物質を解明する」という考えがすべてのテーマの基礎として横
たわっています。
（１） 海洋危険生物（猛毒のクラゲやイソギンチャク）から有用な生理活性物質（毒を含
む）を取り出し、その構造を決める。さらに、その作用メカニズムを追求する。
（２） 未利用海洋生物資源（ラン藻など）から有用な生理活性物質を取り出し、構造決定
を行い、その有効利用についての方策を追求する。(Drugs from the sea.)
永井が指導する学生の構成は、（A）生化学、分子生物学（遺伝子を用いた実験）を基本と
するグループ、（B）有機化学を基本とするグループです。研究に関わる知識や実験操作は
研究室に配属されてから一から教えます。両方のグループとも海と生物に興味を持つ人が
望ましいです。
教員 神尾道也（助教）
研究室 9 号館 402 室
E-mail: mkamioアットマークkaiyodai.ac.jp （アットマークを@に変更してください）
研究テーマ
「海洋生物の物質を介したコミュニケーション」の研究が大きなテーマで、海洋生物の謎
を化学の視点で探ります。
（３） 運動性の低い海洋生物（アメフラシ、その卵、など）が捕食者や細菌などに対する
防御物質として用いる生理活性物質を取り出し、その構造を決める。さらに、その
作用メカニズム、由来や物質の体内での分布を追求する。
（４） 水産重要種である、カニやイセエビなどの味覚、嗅覚に働きかける物質（フェロモ
ンなど）を明らかにし、その資源管理、養殖などに役立つ基礎情報を提供する。
実験手法は（A）行動生物学（飼育と行動観察）と（B）有機化学と機器分析です。研究に
関わる知識や実験操作は研究室に配属されてから一から教えます。