Elucidation of formation mechanisms of meteoritic amino acids in the presence of minerals

阐明矿物存在下陨石氨基酸的形成机制

基本信息

批准号：
18J20484
负责人：
古賀俊貴
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

古賀がこれまでの研究で報告してきた「アルデヒドとアンモニアからのアミノ酸合成」において、鉱物がアミノ酸生成量を増加させる触媒的効果を示すかどうかを検証した。13C同位体標識をしたアルデヒドを使用することで、添加した出発物質から確かにアミノ酸が合成されていることを評価できるようにし、産地の異なる天然の2種のカンラン石と石英の粉末存在下においてアミノ酸生成量に変化するかどうかを調査した。その結果、カンラン石存在下において13Cのみから構成されるアミノ酸（13C-アミノ酸）の生成量が増加していた一方で、12Cのみから構成されるアミノ酸（12C-アミノ酸）も共に検出され、その存在量は13C-アミノ酸の生成量の増加と対応しているかのように観察された。この12C-アミノ酸の炭素源である12C-有機物は、カンラン石に実験開始前からすでに付着していた生物圏由来の汚染とみなされる。そこで、1% アンモニア水による撹拌洗浄と500℃で3時間の有機物の燃焼処理をそれぞれ行なったカンラン石粉末を用いて同様の実験を行った。その結果、12C-アミノ酸の生成量が低下した一方で、13C-アミノ酸の生成量もそれに伴って減少し、500℃で加熱したカンラン石存在下では、石英を使用した系や鉱物を使用しない反応溶液のみを加熱した系と同等のアミノ酸生成量を示した。この結果から、未処理のカンラン石粉末を使用した際に観察された13C-アミノ酸の生成量の増加は、元々付着していた生物圏由来の12C-有機物によって13C-アルデヒドを出発物質としたアミノ酸合成が促進された結果であると考えられ、本研究で使用された合成実験条件では、カンラン石そのものがアミノ酸合成を促進する効果はほとんどないことが明らかになった。

在古贺之前的“从醛和氨合成氨基酸”的研究中，我们验证了矿物质是否具有催化作用，可以增加氨基酸的产生量。通过使用 13C 同位素标记的醛，可以评估氨基酸确实是由添加的起始材料合成的，并且在来自不同来源的两种天然类型的橄榄石和石英粉末的存在下，我们研究了是否存在变化。氨基酸产量。结果，在橄榄石的存在下，仅由13C构成的氨基酸(13C-氨基酸)的生成量增加，同时也检测到仅由12C构成的氨基酸(12C-氨基酸)，并且它们的存在量观察到对应于产生的 13C-氨基酸量的增加。这种 12C 有机物质是 12C 氨基酸的碳源，被认为是生物圈来源的污染物，在实验开始前就已经附着在橄榄石上。因此，使用用1％氨水搅拌洗涤并在500℃下进行有机物燃烧处理3小时的橄榄石粉末进行类似的实验。其结果是，12C-氨基酸的生成量减少，但13C-氨基酸的生成量也相应地减少。氨基酸的生成量与仅加热溶液的体系相同。这些结果表明，当使用未经处理的橄榄石粉末时，产生的 13C-氨基酸量增加是由于源自最初附着在其上的生物圈的 12C-有机物质负责从这被认为是加速合成的结果，并且在本研究中使用的合成实验条件下，很明显橄榄石本身对促进氨基酸合成几乎没有作用。