教育 - 【地下寶藏】探尋琥珀的新價值

木村的研究室使用的琥珀甲醇提取物（左）和久慈琥珀粉（右）。粉末上方的照片爲琥珀（供圖：久慈琥珀）

【地下寶藏】特輯將爲大家介紹埋藏在地下的資源，以及它們的價值和新的利用方式。第一回介紹的「寶物」是產於日本巖手縣久慈市附近的琥珀。雖然琥珀是一種知名的寶石，但只有一小部分漂亮的琥珀可以作爲裝飾品使用，開採出來的琥珀還有很多未被充分利用。岩手大學農學部教授木村健一等人正在探索琥珀中所含的生物活性物質，開發出含有琥珀提取物的產品，爲琥珀這個地球饋贈給人類的絕妙伴手禮找到新的附加價值。

古代植物樹脂的化石

琥珀在全世界都被視爲珍貴的寶石。它實際上是古代植物樹脂的化石。

樹脂是樹皮等受損時分泌出來進行開墾的物質。這些樹脂會因樹木倒伏等終極因數掉落到地上，有些被河流沖刷至海洋，有的還會再次漂流至陸地上，經過漫長的歲月逐漸變成化石，成爲琥珀。在最初階段，樹脂中可能會裹入植物葉子或昆蟲，成爲傳遞古時生態系統資訊的寶貴資料。

琥珀在世界各地都有發現，但大部分產自濱海帶附近。琥珀比淡水重但比飽和鹽水輕，可能就是因爲這種微小的比重差異，讓被衝入大海的琥珀在遇到暴風雨等惡劣天候時又被衝上濱海帶。此外，有足夠蘊藏量可供商業使用的琥珀出產地很少，琥珀的世界三大產地分別是波羅的海沿岸（波蘭、俄羅斯、立陶器宛）、加勒比海島國多米尼加以及日本巖手縣久慈市附近。

世界三大琥珀產地及其特徵（久慈琥珀供圖）

作爲久慈市特產至今仍在挖掘

久慈市周邊的琥珀爲南洋杉科植物的樹脂化石，是從距今約9000萬～8600萬年前的白堊紀後期地層中發現的，當時恐龍繁盛，有時挖掘琥珀時還會發現恐龍化石。而波羅的海沿岸和多米尼加的琥珀則比約6600萬年前恐龍滅絕時期要晚，不會同時發現恐龍化石。

久慈的琥珀比其他主要產區的琥珀更古老

琥珀作爲裝飾品使用可以追溯到舊石器時代，考古學家在約2萬年前的遺址中發現了琥珀珠子。在日本的古墳時代，琥珀製品在近畿和中國地區也很常見，分析表明它們產自久慈周邊地區。此外，奈良的東大寺也出土了琥珀珠子，很有可能也是產自久慈地區。江戶時代，南部藩鼓勵開採琥珀作爲當地特產，並將其賣到了江戶、京都等地。

久慈琥珀博物館中展出的久慈挖掘出產的最大琥珀原石，重約10公斤。

久慈琥珀博物館後面的隧道遺址，一直開採到大正時代

久慈琥珀株式會社成立於1981年，旨在繼承琥珀利用的歷史和文化，並將其魅力傳播到日本各地。該公司的業務覆蓋從採掘到銷售的全部流程，代表董事社長新田久男表示：「以寶石的商業爲目的的開採極爲少見，在日本國内大概只有我們一家。」

在由該公司經營並由新田社長擔任館長的久慈琥珀博物館，不僅可以學習琥珀的特性和利用歷史，還提供各種體驗專案。在4月中旬～11月期間舉辦的採掘體驗活動中，據說發現了超過4公斤的巨大琥珀以及白堊紀時期的恐龍等動物化石。

琥珀的採掘體驗活動現場（供圖：久慈琥珀）

基於「化學生物學」的共同研究

新田社長及其公司實際上一直面臨一個問題，那就是辛苦開採出來的琥珀，只有35%左右能被用作裝飾品，剩下約65%沒有合適的用途。新田社長對此感到非常可惜，於是請教了當時在岩手大學農學部擔任副教授的木村先生。

指導研究室學生的木村教授（站立者）

木村教授在岩手大學任教之前，曾在民間企業從事了近18年的生物活性物質研究。他的研究方向是利用化學探索生命現象的「化學生物學」，透過分析天然資源的化學結構和生物活性，尋找新的物質。木村教授介紹說：「巖手縣地域廣闊，擁有植物、海藻、野菜等多種資源。我們的研究是探索這些資源的可能性，這在全世界也是唯一的。」

事實上，琥珀自古以來不僅被用作裝飾品，還被用於香料、顏料、藥物等，還可以燃燒用來爲家畜驅蟲。此外，琥珀中含有的琥珀酸還被批准用於一些藥物、化妝品、食品添加劑和營養補充劑。透過對琥珀進行化學分析，有可能開闢出其他潛在的可能性和用途。

接到新田社長的諮詢後，木村教授表示：「從現代植物中已經發現了各種生物活性物質，併爲醫療的進步做出了貢獻。因此，我認爲作爲古代植物樹脂化石的琥珀，除了琥珀酸之外，可能還存在其他有用物質。所以想調查琥珀的結構和生物活性。」於是，他與新田社長開始了合作研究。那一年，是2006年。

值得一提的是，新田社長還與岩手大學的另一位研究人員進行了共同研究。他們開發了一種名爲「精製琥珀」的新技術，將之前毫無用途的琥珀小碎片先研磨成粉末，然後精煉並再成形。目前該技術已經應用於裝飾品和文具等領域。可以說該技術是由「節約精神」催生的。

新物質的抗過敏作用，已透過動物應答

木村教授等人獲得琥珀粉末後，使用甲醇提取，之後再使用經基因突變而成爲疾病狀態的酵母菌來檢測琥珀的活性。如果酵母菌能恢復正常成長和健康狀態，那麼也就有望用於人類疾病的預防和冶癒。

化學生物學内容（根據木村教授提供的資料由Science Portal編輯部製作）

在研究程序中，他們發現久慈產的琥珀中含有許多具有前所未見的結構物質。木村教授介紹說：「波羅的海沿岸和多米尼加的琥珀中的生物活性物質大部分來自現代植物，而久慈產的琥珀中約80%是新物質。」

久慈琥珀的甲醇提取物能使疾病狀態的酵母菌恢復健康狀態，從而可以推測，它對高血壓、癌症、免疫抑制、過敏、2型糖尿病和阿茲海默症等多種疾病可能也具有療效。在從中選定目標物質進行進一步研究時，木村教授說：「我聽說久慈琥珀公司的琥珀加工工人中沒有得過花粉症的。雖然還沒有科學依據，但我推測琥珀粉末可能有抗過敏作用，因此首先從這方面開始了調查。」

結果令人驚喜。針對小鼠瘙癢和豚鼠鼻塞，與現有的臨牀滴鼻劑相比較的結果顯示，久慈產琥珀對瘙癢的抑制效果幾乎與臨牀滴鼻劑相同，對鼻塞的抑制效果約爲5倍。木村教授表示：「我們將進一步探索久慈產琥珀作爲對過敏症患者友好的日用品和人類藥物的潛力。」

木村研究室的學生在探索各種天然資源的可能性

命名爲Kujigamberol，爲受災地區加油

就在研究穩步推進的時候，2011年3月11日發生了東日本大地面震動。雖然久慈琥珀博物館因位於陸地深處而倖免於難，但沿海地區受到了巨大的海嘯災害。

於是木村教授想，要儘快將功能性物質的研究實用化，爲當地注入活力。第二年他就發表了一篇關於琥珀具有抗過敏作用新物質的論文，並將這種物質命名爲Kujigamberol。Kuji是久慈的日語讀音，amber是琥珀的英語，ol是羥基的尾碼。在Kuji和amber之間加入字母g，使其讀音類似「Kuji ganbarou」（「久慈加油」的日語讀音）。木村教授說：「給新物質取名也是發現新物質的樂趣之一。」　

此外，他與從事化妝品企劃開發業務的的實正公司合作推進商品開發，還發現了與化妝品相關的生物活性。2015年成功實施了含有久慈產琥珀提取物的化妝品的商品化。