Clarification of propagation reaction for lignin formation by using artificial polysaccharide matrix

点击翻译按钮获取中文摘要

令和4年度は、以下の2つの主要課題について取り組んだ。1.水溶性部分アセチル化キシラン存在下での脱水素重合体の調製とその分析：広葉樹のキシランと同程度のアセチル基を有するグルクロノキシランを、市販のブナキシランから調製した。この部分アセチル化キシランの水溶部（PAC）、および針葉樹から抽出したグルコマンナンと市販のキシログルカンを用いて、消散監視機能付き水晶振動子マイクロバランス（QCM-D）のセンサ上に細胞壁マトリックスの構築を試みた。この工程の第一段階は広葉樹セルロースナノファイバー（CNF）の固着であり、アンカー試薬を用いることで、達成できた。第二段階は、各種ヘミセルロースの吸着であり、PACの吸着量はアセチル化前のキシランより少なく、CNFとの低し親和性が明らかになった。第三段階は酵素の吸着で、ポプラ由来のペルオキシダーゼ（rCWPO-C）と、西洋わさびペルオキシダーゼ（HRP）の吸着量を測定した。HRPはCNF表面を好んだが、rCWPO-CはPAC表面に多量吸着し、PACの重要性が示唆された。最終段階はモノリグノールの酵素表面への接着による脱水素重合で、rCWPO-Cはシナピルアルコールを酸化して巨大な重合体を与えた。特に、PACが存在すると、超巨大な粒子が生成し、キシラン中のアセチル基の重要性、即ち、リグニン形成における合目的性が明確になった。2.モノリグノール間およびモノリグノールと高分子リグニン間の蛍光共鳴エネルギー移動（FRET)の測定：昨年の課題であった高濃度リグニン溶液の調製が自転公転ミキサーを使用することで可能となった。そこで、FRET測定の予備研究として、各種単離リグニンの蛍光特性を調べた。その結果、どのリグニンも278 nmの紫外線を10分間照射するだけで、容易に構造変化を起こすことが分かり、今後の蛍光測定に対する課題が明確になった。