セルロース,ヘミセルロース,リグニン間の親和性に関する物理化学的研究

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1.ポリマーブレンドの相溶性多糖類とリグニンのブレンド物の熱軟化温度を測定した結果,両者の間に弱いながらも親和性があるとの実験結果が得られた。また,広葉樹のヘミセルロースとリグニンよりも針葉樹のものの方が親和性が高い結果が得られた。この結果は,木材細胞壁の超微細構造が,その構成ポリマー間の相互作用に基づいた合理的なものであることを示している。2.木質系ポリマーの界面化学的研究柑橘類から抽出したペクチン,針葉樹および広葉樹から抽出したヘミセルロースの水溶液に,疎水性蛍光プローブである8-アニリノナフタレンスルホン酸を加え,蛍光波長のシフト値からそれらの疎水性を測定した。その結果,3種のヘミセルロースは多糖類であるにも関わらず,疎水領域を持ち,その疎水性の程度は針葉樹ヘミセルロース>ペクチン>広葉樹ヘミセルロースの順であることがわかった。これまで,ヘミセルロースには疎水領域が存在し,その疎水領域でリグニンの重合が進行すると予測されていたが,これが証明された。3.モノマー単位での相互作用3種のリグニン前駆体を合成し,単糖類の濃厚溶液への溶解度を測定した結果,いずれも水への溶解度よりも上昇した。これは,糖類とリグニン前駆体の間に親和性があることを示している。また,多糖類であるヘミセルロースへの吸着現象も確認され,木材細胞壁の生合成過程では,ヘミセルロースのマトリックス中にリグニン前駆体が進入してその形成が進むことが示唆された。