木質細胞壁人工合成法の創出とその特性解析

人造木材细胞壁合成方法的创建及其特点分析

• 批准号: 21J13235
• 负责人: 平野 聖也
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13235/
• 关键词: セルロース; リグニン; グルコマンナン; 木質細胞壁; アルコリシス; 赤外分光分析; 光学顕微鏡; ヘミセルロース

セルロース、ヘミセルロース、リグニンが複雑な相互作用を形成することで木質細胞壁が構築されている。その相互作用の形成過程では、綿密な制御が不可欠であるため、人工的に木質細胞壁を合成することは困難であった。そこで、樹木の木質細胞壁形成過程を模倣した人工合成系を構築することを本研究の目的とした。昨年度はセルロース、ヘミセルロースの構成が異なるリグニンフリーな基板の調製に成功した。本年度はリグニンフリーな基板を用いながら人工細胞壁の合成を実施した。セルロース、グルコマンナンで構築された多糖試料を化学処理によって調製した。この試料に対して、抗グルコマンナン抗体を反応させたところ、抗体が多糖へ位置選択的に結合していた。さらにその試料にペルオキシダーゼが結合した二次抗体を反応させた。この系に過酸化水素とリグニン単量体であるコニフェリルアルコールを添加させ、人工リグニンを合成した。洗浄後、その形成過程を赤外分光分析によって追跡したところ、リグニンに帰属されるバンドの増加が確認されなかった。そこで、多糖試料を更に添加してから洗浄したところ、人工リグニンの存在が確認された。このことから、グルコマンナンとリグニン間では化学的な相互作用が形成しにくいことが明らかとなったが、物理的な手法を用いることで人工リグニンの溶脱を防ぐことに成功した。以上のことから、樹木における木質細胞壁の形成過程を模倣した人工合成に成功した。本成果について学会において研究報告を行った。

セ ル ロ ー ス, ヘ ミ セ ル ロ ー ス, リ グ ニ ン が complex 雑 な interaction を form す る こ と で が wood cell walls to construct さ れ て い る. そ の formation interaction の で は, smooth な suppression が not owe で あ る た め, artificial に wood cell wall を synthetic す る こ と は difficult で あ っ た. そ こ で, trees の imitation wood cell wall formation process を し た artificial GeChengXi を build す る こ と を の purpose this study と し た. Yesterday annual は セ ル ロ ー ス, ヘ ミ セ ル ロ ー ス の constitute が different な る リ グ ニ ン フ リ ー な substrate の modulation に successful し た. This year, リグニ リグニ フリ な な な substrates を were synthesized with <s:1> ながら artificial cell walls <s:1> for を implementation of た. セ ル ロ ー ス, グ ル コ マ ン ナ ン で build さ れ た polysaccharide sample を chemical 処 Richard に よ っ て modulation し た. こ の sample に し seaborne て, resisting グ ル コ マ ン ナ を ン antibodies against 応 さ せ た と こ ろ polysaccharide, antibody が へ position sentaku に combined し て い た. The さらにそ さらにそ test sample にペ ゼが キシダ キシダ ゼが ゼが is combined with <s:1> た secondary antibody を anti-応 させた. Water acidification passes こ の is に element と リ グ ニ ン 単 quantity body で あ る コ ニ フ ェ リ ル ア ル コ ー ル を add さ せ, artificial リ グ ニ ン を synthetic し た. Formation after incorporated, そ の を outside the red spectral analysis に よ っ て tracing し た と こ ろ, リ グ ニ ン に 帰 genus さ れ る バ ン ド の raised plus が confirm さ れ な か っ た. そ こ で, polysaccharide sample を に add more し て か ら し at た と こ ろ, artificial リ グ ニ ン の exist が confirm さ れ た. こ の こ と か ら, グ ル コ マ ン ナ ン と リ グ ニ ン between で は chemical な interactions が form し に く い こ と が Ming ら か と な っ た が, physical な gimmick を い る こ と で artificial リ グ ニ ン の soluble を off against ぐ こ と に successful し た. The above <s:1> た と ら ら ら and the process of the formation of the wood cell wall of a tree における を imitate the artificial synthesis of に successfully た た. This achievement に に て て て the society にお て the research report を the line った.

项目成果

リグニンフリー木材の創出における化学処理の影響

化学处理对生产无木质素木材的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: 平野聖也;暮井達己;半 智史;船田 良;堀川祥生
• 通讯作者: 堀川祥生

松かさの開閉挙動に及ぼすマトリックス成分の機能解析

基质成分对松果开闭行为的函数分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 平野聖也;暮井達己;中西千聡;堀川祥生
• 通讯作者: 堀川祥生

松かさの開閉機構の解明を目指したマトリックス成分の特性解析

基质成分特性分析旨在阐明松果的开闭机制

• 发表时间: 2023
• 作者: 平野聖也;暮井達己;堀川祥生
• 通讯作者: 堀川祥生

人工細胞壁の基板調製に向けた化学処理条件の最適化

人工细胞壁基质制备化学工艺条件的优化

• 发表时间: 2021
• 作者: 平野聖也;半 智史;船田 良;堀川祥生
• 通讯作者: 堀川祥生