客觀日本

岡山大學等成功合成對附着於船底的藤壺等有效的阻附劑

2024年07月26日 化學材料

岡山大學學術研究院環境生命自然科學學域(理)的高村浩由副教授、門田功教授、岡山大學研究生院自然科學研究科的研究生杉谷侑紀、森下諒平、兵庫縣立大學自然環境科學研究所的賴末武史副教授等人組成的研究團隊發表研究成果稱,成功化學合成了從軟珊瑚中偏析出來的天然有機化合物「香紫蘇內酯F(Scabrolide F)」。研究還發現,「香紫蘇內酯F」具有阻礙紋藤壺附着的作用。由於該物質僅阻礙附着而不表現毒性,所以有望應用於有效且環保的防附劑等用途。相關研究成果已於5月23日發表在英國皇家化學學會期刊《Organic & Biomolecular Chemistry》上。

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圖1「香紫蘇內酯F」的生物活性評估(供圖:岡山大學)

當貽貝、苔蘚蟲、藤壺等附着類生物附着在船底時,會增加船隻與海水間的阻力,導致船的燃油效率降低,溫室氣體的排放量增加。此外,附着生物還會附着在沿海電廠等設施的進水和水系上,導致冷卻系統的效率下降。

目前,雖然已將幾種重金屬化合物和有機化合物用作阻附劑,但都屬於生物殺傷型阻附劑,曾有研究報告其對環境具有不良影響。

研究團隊對合成的香紫蘇內酯F及其6種相關化合物進行了針對紋藤壺(腺介幼體)的生物活性評估。

結果證實,這些化合物在半數附着阻礙濃度(EC₅₀)爲2.65-9.46μg/mL的條件下具有阻礙附着的效果。而且任何一種化合物在濃度爲50μg/mL的條件下均未表現出毒性。

高村副教授表示:「生物附着造成的損害是一個全球性問題。我們的團隊正致力於合成和評估具有阻礙生物附着效果的化合物。此次研究中,研究生杉谷和森下(研究當時)解決了很多問題,併成功合成了天然有機化合物——香紫蘇內酯F及其相關化合物。我們從合作研究研究員賴末副教授那裏取得了紋藤壺的腺介幼體,並利用這些幼體研究了化合物產生的附着阻礙效果。這是一次真正意義上的團隊合作。我希望更多研究人員能參與到這一領域的研究之中,從分子水平上解決生物附着帶來的問題。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Organic & Biomolecular Chemistry
論文:Total Synthesis and Structure-Antifouling Activity Relationship of Scabrolide F
DOI:10.1039/d4ob00698d