岡山大學學術研究院環境生命自然科學學域（理學）的高村浩由副教授、門田功教授，以及該大學跨學科基礎科學研究所的田中健太助教，兵庫縣立大學自然與環境科學研究所的賴末武史副教授等人的研究團隊發現，有機化合物Xylemin具有抑制藤壺附著的效果。高村副教授表示：「坦率地說，如此小的化合物竟具有抑制藤壺附著的效果，這真的令人很吃驚。接下來我們計劃著手開發防污塗層，為解決生物附著問題做貢獻。」相關研究已發表在期刊《Chemistry & Biodiversity》上。
圖1：紋藤壺的照片（供圖：岡山大學）
圖2：生物活性評估（供圖：岡山大學）
圖3：對紋藤壺腺介幼蟲的附著抑制效果（EC50）（供圖：岡山大學）
藤壺等附著生物給海洋產業造成了重大損害，因此被稱為「污損生物」。究其原因，是因為附著生物在船底固著後，會大幅降低船舶的燃油效率，造成巨額經濟損失。此外，附著生物在沿海電廠的輸水管道內固著後，會導致熱交換與冷卻系統效能降低。儘管目前已投入使用多種具備生物附著阻礙效果的附著抑制劑，但有報告稱，這類抑制劑有生物毒性，會對環境產生負面影響，引發了各界擔憂。鑑於此，開發高效安全、對生物及環境友好的新型附著抑制劑已成為迫切需求。
藤壺在腺介幼蟲階段會通過搜尋行為尋找附著位置，完成附著和變態後發育成幼體。一旦固著，藤壺將終生在該處棲息，最終成長為成體。研究團隊使用早先合成的有機化合物Xylemin及其相關化合物，評估了其對豎紋藤壺的腺介幼蟲的附著抑制效果與毒性。結果發現，Xylemin及其類似化合物分別在4.25μg/mL和6.11μg/mL的半數附著抑制濃度（EC50）下，具有附著抑制效果。同時，二者在50μg/mL的濃度下未表現出毒性。
儘管此前已有多種附著抑制劑實現了商業應用，但多數屬於生物殺傷型防污劑，其環境負荷問題備受詬病，正因如此，基於無毒性表現的有機化合物開發附著抑制劑的研究已成為關注焦點。未來通過應用Xylemin及其相關化合物，有望開發出高效安全、對生物及環境友好的新型防污塗層。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Chemistry & Biodiversity
論文：Antifouling Activity of Xylemin, Its Structural Analogs, and Related Polyamines
DOI：10.1002/cbdv.202403213
