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 全国の高校生・高専生が理系の自由研究成果を競うコンテスト「第17回高校生科学技術チャレンジ(JSEC2019)」の最終審査会が14、15の両日、日本科学未来館(東京都江東区)であった。全国142校の516人から267研究の応募があり、最終審査会では59人が32の研究を発表した。受賞者から7研究が来年5月に米カリフォルニア州アナハイムで開かれる国際学生科学技術フェア(ISEF)に日本代表として挑む。

【文部科学大臣賞】片岡柾人さん=島根県立出雲高2年

「オカダンゴムシのフンに常在するブレビバクテリウム属菌による揮発性抗カビ効果~ダンゴムシ研究11年目で掴んだ産業的・学術的可能性~」 

 小学1年でダンゴムシの魅力に取り付かれ、飼育しながら研究を続けてきた。ダンゴムシのふんに強力な防カビ効果のある物質が含まれることを発見。今回、その物質をつくる細菌が、これまでインド洋の深海でしか見つかったことがなかった希少な細菌だと突き止めた。

 家庭菜園にたくさんいたダンゴムシとワラジムシ。よく似ていて双子のように見えたが、つつくとダンゴムシは丸くなるのにワラジムシはならない。なぜ。祖父母に尋ねても「どうしてだろうねえ」。「なら、僕が調べてあげる!」

 駐車場に置いたプラスチックケースでダンゴムシとワラジムシを飼い始めた。虫眼鏡で観察すると脚の数は同じ。でも、斜面をすぐ転げ落ちるダンゴムシに比べてワラジムシはしっかり踏ん張って歩く。足も速いし色も薄い。こうした違いをまとめて科学コンクールで発表すると、県の代表に選ばれ、全国大会に進んだ。自信がつき、そこから毎年、生態の違いを調べて発表するようになった。

 4年生のとき、弟が飼い始めたナメクジのケースにすぐカビが生えることに気づいた。自分の飼育ケースには一度も生えたことがないのに。ミミズも飼って比較し、ダンゴムシとワラジムシの存在がカビを抑えていることを証明した。6年生で、カビを防いでいるのはふんだと特定。ふんを加熱すると効果がなくなることから、「中にいる微生物が鍵らしい」と推測した。

 中学に入ると、両親に頼み込んで無菌で実験できる装置を買ってもらった。ふんにいる細菌やカビの培養を繰り返す日々。高校1年になるまでに39種類の細菌を見つけ、うち13種類にカビの発生を抑える効果があることを発見した。特に「H4株」という細菌の防カビ効果は強力だった。どうやら何らかの揮発性物質を出しているらしい。

 高校2年になった今年、島根大の設備を借りてH4株のDNAを調べ、この細菌が、これまでインド洋の深海でだけ見つかっていたブレビバクテリウム属の細菌だということを特定した。揮発性物質は、食品の香料として使われる3種類の硫黄化合物だということもわかった。

 この細菌がいることで、ダンゴムシのような節足動物を殺す細菌の繁殖も抑えられているらしい。「夢は研究者。そのために大学で幅広い分野を学びたい」。まずは、この細菌がダンゴムシと共生関係にあるのかを確かめるつもりだ。