教育 - 【地下宝藏】探寻琥珀的新价值

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

【地下宝藏】特辑将为大家介绍埋藏在地下的资源，以及它们的价值和新的利用方式。第一回介绍的“宝物”是产于日本岩手县久慈市附近的琥珀。虽然琥珀是一种知名的宝石，但只有一小部分漂亮的琥珀可以作为装饰品使用，开采出来的琥珀还有很多未被充分利用。岩手大学农学部教授木村健一等人正在探索琥珀中所含的生物活性物质，开发出含有琥珀提取物的产品，为琥珀这个地球馈赠给人类的绝妙礼物找到新的附加价值。

古代植物树脂的化石

琥珀在全世界都被视为珍贵的宝石。它实际上是古代植物树脂的化石。

树脂是树皮等受损时分泌出来进行修复的物质。这些树脂会因树木倒伏等原因掉落到地上，有些被河流冲刷至海洋，有的还会再次漂流至陆地上，经过漫长的岁月逐渐变成化石，成为琥珀。在最初阶段，树脂中可能会裹入植物叶子或昆虫，成为传递古时生态系统信息的宝贵资料。

琥珀在世界各地都有发现，但大部分产自海岸附近。琥珀比淡水重但比饱和盐水轻，可能就是因为这种微小的比重差异，让被冲入大海的琥珀在遇到暴风雨等恶劣天气时又被冲上海岸。此外，有足够储量可供商业使用的琥珀出产地很少，琥珀的世界三大产地分别是波罗的海沿岸（波兰、俄罗斯、立陶宛）、加勒比海岛国多米尼加以及日本岩手县久慈市附近。

世界三大琥珀产地及其特征（久慈琥珀供图）

作为久慈市特产至今仍在挖掘

久慈市周边的琥珀为南洋杉科植物的树脂化石，是从距今约9000万～8600万年前的白垩纪后期地层中发现的，当时恐龙繁盛，有时挖掘琥珀时还会发现恐龙化石。而波罗的海沿岸和多米尼加的琥珀则比约6600万年前恐龙灭绝时期要晚，不会同时发现恐龙化石。

久慈的琥珀比其他主要产区的琥珀更古老

琥珀作为装饰品使用可以追溯到旧石器时代，考古学家在约2万年前的遗址中发现了琥珀珠子。在日本的古坟时代，琥珀制品在近畿和中国地区也很常见，分析表明它们产自久慈周边地区。此外，奈良的东大寺也出土了琥珀珠子，很有可能也是产自久慈地区。江户时代，南部藩鼓励开采琥珀作为当地特产，并将其卖到了江户、京都等地。

久慈琥珀博物馆中展出的久慈挖掘出产的最大琥珀原石，重约10公斤。

久慈琥珀博物馆后面的隧道遗址，一直开采到大正时代

久慈琥珀株式会社成立于1981年，旨在继承琥珀利用的历史和文化，并将其魅力传播到日本各地。该公司的业务覆盖从采掘到销售的全部流程，代表董事社长新田久男表示：“以宝石的商业为目的的开采极为少见，在日本国内大概只有我们一家。”

在由该公司经营并由新田社长担任馆长的久慈琥珀博物馆，不仅可以学习琥珀的特性和利用历史，还提供各种体验项目。在4月中旬～11月期间举办的采掘体验活动中，据说发现了超过4公斤的巨大琥珀以及白垩纪时期的恐龙等动物化石。

琥珀的采掘体验活动现场（供图：久慈琥珀）

基于“化学生物学”的共同研究

新田社长及其公司实际上一直面临一个问题，那就是辛苦开采出来的琥珀，只有35%左右能被用作装饰品，剩下约65%没有合适的用途。新田社长对此感到非常可惜，于是请教了当时在岩手大学农学部担任副教授的木村先生。

指导研究室学生的木村教授（站立者）

木村教授在岩手大学任教之前，曾在民间企业从事了近18年的生物活性物质研究。他的研究方向是利用化学探索生命现象的“化学生物学”，通过分析天然资源的化学结构和生物活性，寻找新的物质。木村教授介绍说：“岩手县地域广阔，拥有植物、海藻、野菜等多种资源。我们的研究是探索这些资源的可能性，这在全世界也是唯一的。”

事实上，琥珀自古以来不仅被用作装饰品，还被用于香料、颜料、药品等，还可以燃烧用来为家畜驱虫。此外，琥珀中含有的琥珀酸还被批准用于一些药品、化妆品、食品添加剂和营养补充剂。通过对琥珀进行化学分析，有可能开辟出其他潜在的可能性和用途。

接到新田社长的咨询后，木村教授表示：“从现代植物中已经发现了各种生物活性物质，并为医疗的进步做出了贡献。因此，我认为作为古代植物树脂化石的琥珀，除了琥珀酸之外，可能还存在其他有用物质。所以想调查琥珀的结构和生物活性。”于是，他与新田社长开始了合作研究。那一年，是2006年。

值得一提的是，新田社长还与岩手大学的另一位研究人员进行了共同研究。他们开发了一种名为“精制琥珀”的新技术，将之前毫无用途的琥珀小碎片先研磨成粉末，然后精炼并再成形。目前该技术已经应用于装饰品和文具等领域。可以说该技术是由“节约精神”催生的。

新物质的抗过敏作用，已通过动物确认

木村教授等人获得琥珀粉末后，使用甲醇提取，之后再使用经基因突变而成为疾病状态的酵母菌来检测琥珀的活性。如果酵母菌能恢复正常生长和健康状态，那么也就有望用于人类疾病的预防和治疗。

化学生物学内容（根据木村教授提供的资料由Science Portal编辑部制作）

在研究过程中，他们发现久慈产的琥珀中含有许多具有前所未见的结构物质。木村教授介绍说：“波罗的海沿岸和多米尼加的琥珀中的生物活性物质大部分来自现代植物，而久慈产的琥珀中约80%是新物质。”

久慈琥珀的甲醇提取物能使疾病状态的酵母菌恢复健康状态，从而可以推测，它对高血压、癌症、免疫抑制、过敏、2型糖尿病和阿尔茨海默病等多种疾病可能也具有疗效。在从中选定目标物质进行进一步研究时，木村教授说：“我听说久慈琥珀公司的琥珀加工工人中没有得过花粉症的。虽然还没有科学依据，但我推测琥珀粉末可能有抗过敏作用，因此首先从这方面开始了调查。”

结果令人惊喜。针对小鼠瘙痒和豚鼠鼻塞，与现有的临床滴鼻剂相比较的结果显示，久慈产琥珀对瘙痒的抑制效果几乎与临床滴鼻剂相同，对鼻塞的抑制效果约为5倍。木村教授表示：“我们将进一步探索久慈产琥珀作为对过敏症患者友好的日用品和人类药物的潜力。”

木村研究室的学生在探索各种天然资源的可能性

命名为Kujigamberol，为受灾地区加油

就在研究稳步推进的时候，2011年3月11日发生了东日本大地震。虽然久慈琥珀博物馆因位于陆地深处而幸免于难，但沿海地区受到了巨大的海啸灾害。

于是木村教授想，要尽快将功能性物质的研究实用化，为当地注入活力。第二年他就发表了一篇关于琥珀具有抗过敏作用新物质的论文，并将这种物质命名为Kujigamberol。Kuji是久慈的日语读音，amber是琥珀的英语，ol是羟基的后缀。在Kuji和amber之间加入字母g，使其读音类似“Kuji ganbarou”（“久慈加油”的日语读音）。木村教授说：“给新物质取名也是发现新物质的乐趣之一。”　

此外，他与从事化妆品企划开发业务的的实正公司合作推进商品开发，还发现了与化妆品相关的生物活性。2015年成功实现了含有久慈产琥珀提取物的化妆品的商品化。