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モノリグノールの脱水素重合とリグニンの化学構造に及ぼす疎水環境の影響

疏水环境对木质素单体脱氢聚合及木质素化学结构的影响

基本信息

批准号：
20K06169
负责人：
岸本崇生
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Toyama Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

樹木の細胞壁のリグニンは、主要構造であるβ-O-4構造が50-60%を占めている。しかし、西洋わさびペルオキシダーゼ（HRP)や市販のカワラタケ由来のラッカーゼなどを用いたモノリグノールの重合では、脱水素重合物（人工リグニン：DHP）中のβ-O-4構造量は、樹木の細胞壁中のリグニンと比べて著しく少ない。その原因として、重合中のリグニン自身のベンゼン環による疎水領域や、セルロースやヘミセルロースなどの多糖を構成する単糖中のCH結合による疎水領域のため、実際の細胞壁中でのリグニンの生合成環境は従来考えられている以上に疎水的であり、その疎水環境がリグニンの化学構造を規定する重要な因子であると考えた。これまでにモノリグノールの脱水素重合に及ぼす要因として、疎水環境の影響についてエタノールなどの有機溶媒を用いた検討を行ってきた。また、シリンギルリグニンの形成の初期段階の解明を行うため、フローマイクロリアクターなどを用いてシナピルアルコールの反応について検討してきた。今年度はケナフなどに存在する、アセチル基などでアシル化されたリグニンの化学構造とその形成機構を解明するため、HRP/過酸化水素を用いてシナピルγ－アセテートの反応生成物の解析を行った。その結果、テトラリンタイプのβ－β型2量体が生成することを確認した。これらの構造が実際にリグニン中に存在するか検討するため、栽培したケナフからリグニンを単離し、引き続き検討を行っている。

The main structure of the tree cell wall is β-O-4 structure, which accounts for 50-60% of the total. The β-O-4 structure in the anhydro complex (DHP) and the structure in the cell wall of trees are more complex than those in the HRP market. The reason for this is that the chemical structure of the water in the cell wall is regulated by the CH combination in the single sugar and the water in the single sugar. This is the first time that we have discussed the effects of organic solvents on the water environment. The initial stage of the formation of the group is explained in detail. This year, the chemical structure and formation mechanism of HRP and HRP were analyzed. The results show that β-β-type 2 molecules are produced in the first place. The structure of this paper is mainly composed of the following parts: