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Discovering new nano-material from frass of xylophagy insects

从食木昆虫的粪便中发现新的纳米材料

基本信息

批准号：
21K05705
负责人：
小堀光
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05705/
关键词：
食材性昆虫フラス木質複合材料マテリアル利用

项目摘要

広葉樹および針葉樹に広く穿孔するマルクビケマダラカミキリTrichoferus campestris幼虫が産生したフラスについて、その形態的・化学的組成の評価を穿孔材ごとに評価した。穿孔樹種や幼齢によりフラスのサイズは影響を受けるものと考えられるが、タラノキを母材としたものでは90 μm～180 μmのフラスが半数を占めることが明らかとなった。一方、走査型電子顕微鏡による観察では、多くのフラスは単一の粒子ではなく複数の繊維や剥片状の粒子が凝集しており、部分的に直径数百 nm程度の繊維状の毛羽立ちが認められた。穿孔部位である辺材部と幼虫が産生したフラスのホロセルロース量を亜塩素酸法に基づいて定量したところ、タラノキにおいては辺材部の平均ホロセルロース量が91.29% であったのに対し，フラスの平均ホロセルロース量は78.58% と有意に低かった (p < 0.05)。このことから、マルクビケマダラカミキリ幼虫はホロセルロースを分解していることが示唆された。フラスと辺材の近赤外拡散反射スペクトルを比較すると、ヘミセルロースに関連する1172 nmの吸収とセルロース準結晶領域に関連する1480 nmの吸収ピークに変化が認められた一方で、セルロース結晶領域の吸収やリグニンに起因する吸収ピークに大きな違いは見られなかった。このことから、マルクビケマダラカミキリの幼虫はヘミセルロースやセルロースの一部は分解できるが、結晶性のセルロースやリグニンは分解しにくいことが考えられた。結果、マルクビケマダラカミキリの幼虫が産生するフラスはリグニンや結晶性セルロースの占める割合が辺材部に比べて大きく、辺材そのものに比べて疎水性であることが示唆された。

The species of Trichoferus campestris larvae are produced in the leaves of the tree. The species of Trichoferus campestris are chemically evaluated. Perforated tree species have a small diameter of 90 μm~180 μm and a small diameter of 90 μm~180 μm. A square, walking type electron microscope can observe a plurality of particles, a plurality of particles, a plurality of flake-like particles, and a plurality of particles with diameters of several hundred nm. The amount of earthworms produced from the perforated part of the shell and larvae was determined based on the citric acid method. Although the average amount of earthworms produced from the perforated part of the shell was 91.29%, the average amount of earthworms produced from the shell was 78.58%, which was intentionally low (p < 0.05). This is the first time that I've seen this. The near-infrared scattering reflection of the crystal material is compared with the absorption at 1172 nm and the absorption at 1480 nm in the quasi-crystalline domain. The larvae of this species are divided into two parts: one part is crystalline and the other part is crystalline. As a result, the growth of larvae was significantly reduced due to the increase in crystallinity and the decrease in water content.