ToF-SIMSを用いた樹木細胞壁成分のケミカルマッピング

使用 ToF-SIMS 绘制树细胞壁成分的化学图谱

• 批准号: 09J05367
• 负责人: 齋藤 香織
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J05367/
• 关键词: 木材化学; 質量分析; 顕微分析; リグニン; 多糖; 無機イオン

本研究の目的は、生体分析において新しい分析手法である飛行時間型二次イオン質量分析(ToF-SIMS)を用いて、樹木細胞壁において、細胞壁構成成分であるリグニンや多糖、さらに心材などにおける抽出成分の分布を明らかにすることである。樹木細胞壁において、細胞壁構成化学成分の細胞レベルでの空間的分布や、抽出成分の蓄積分布過程を検出する手法は限られており、いまだ十分に解明されていない。ToF-SIMSは、金などの一次イオン照射によって、試料表面から放出された二次イオンを測定する表面分析法であり、特定分子イオンの分布可視化が可能な分析機器である。特別研究員採用後3年目は、ToF-SIMSを用いて、主に樹木細胞壁に分布するリグニンと無機イオンさらに、心材抽出成分に焦点を当てた。今回、ToF-SIMSを用いた広葉樹試料におけるリグニンの分布可視化において、化学分解法による結果と照合することにより、ToF-SIMS分析の信頼性を実証され、また、細胞の種類の違いによるリグニンモノマー分布の不均一性が明らかになった。これらリグニンの結果は、論文にまとめ、国際学会誌The Plant Journalに掲載された。さらに、無機イオンも網羅的に分布解析した結果、カエデに多いと言われるアルミニウムが局所的に分布することが示唆された。現在、これらの結果考察を論文にまとめており、今後学術雑誌に投稿予定である。また、心材の直前の移行材から心材にかけて、特定の抽出成分ヒノキニンが、細胞レベルでどのように蓄積しているか、木口、柾目、板目切片を用いてToF-SIMSマッピングを行った。これらToF-SIMSイメージと同じ部分の電子顕微鏡(SEM)写真を撮影し、詳しい組織構造を解析した。これらの結果を合わせて、心材形成に伴う抽出成分の蓄積を明らかにし、心材形成の解明につなげることを目標とする。現在、これまでの結果を論文にまとめており、学術雑誌に投稿予定である。

は の purpose, this study analysis に お い て new し い analysis technique で あ る type time of flight secondary イ オ ン quality analysis (tof-sims) を い て, the cell walls of trees に お い て, cell wall composition で あ る リ グ ニ ン や polysaccharide, さ ら に heartwood な ど に お け る spare components の distribution を Ming ら か に す る こ と で あ る. The cell walls of trees に お い て の cells, cell wall composition, chemical composition レ ベ ル で の space distribution of や, spare components の accumulation process を 検 out す る gimmick は limit ら れ て お り, い ま だ very に interpret さ れ て い な い. Tof-sims は, gold な ど の a イ オ ン irradiation に よ っ て, sample surface か ら release さ れ た secondary イ オ ン を determination す る surface analysis で あ り, specific molecular イ オ ン の が may な distribution visualization analysis machine で あ る. Special researcher adopts three years after は, tof-sims を with い て distribution, the cell walls of the main に trees に す る リ グ ニ ン と inorganic イ オ ン さ ら に, heartwood spare components に focus を when て た. Today back, tof-sims を with い た hiroo chestnut sample に お け る リ グ ニ ン の distribution visualization に お い て, chemical decomposition method に よ る result と according す る こ と に よ り, tof-sims analysis の letter 頼 を card be さ れ, ま た, cell の の violations い に よ る リ グ ニ ン モ ノ マ ー uneven distribution の a sexual が Ming ら か に な っ た. The results are, the paper にまとめ, and The Plant Journalに publish された. さ ら に, inorganic イ オ ン も snare に distribution analytic し た results, カ エ デ に more い と said わ れ る ア ル ミ ニ ウ ム が bureau に distribution す る こ と が in stopping さ れ た. Now, the results of the を paper にまとめてお are being examined. In the future, academic 雑 journals に will be submitted to である. ま た, heartwood の way の transitional material か ら heartwood に か け て, specific の spare component ヒ ノ キ ニ ン が, cell レ ベ ル で ど の よ う に accumulation し て い る か, wooden mouth, 柾 mesh, mesh slicing を い て tof-sims マ ッ ピ ン グ を line っ た. こ れ ら tof-sims イ メ ー ジ と part with じ の electronic 顕 micro mirror photo を pinch of shadow し (SEM) and detailed し い organization structure analytical し を た. こ れ ら の result を わ せ て and heartwood form に う spare components の accumulation を Ming ら か に し, heartwood formation の interpret に つ な げ る こ と を target と す る. Now, the を れまで れまで れまで results are を papers にまとめてお and academic 雑 journal に are submitted to である.

项目成果

木質バイオマスのTOF-SIMSによる解析

通过 TOF-SIMS 分析木质生物量

• 发表时间: 2009
• 期刊: Cellulose Communications
• 作者: 齋藤香織 ;福島和彦
• 通讯作者: 福島和彦

Application of TOF-SIMS to the direct determination of syringyl to guaiacyl (S/G) ratio of lignin

TOF-SIMS直接测定木质素紫丁香基与愈创木基(S/G)比值

• 发表时间: 2011
• 期刊: Surface and Interface Analysis
• 影响因子: 1.7
• 作者: K. Saito;T. Kishimoto;Y. Matsushita;T. Imai;K. Fukushima
• 通讯作者: K. Fukushima

Application of TOF-SIMS to the direct determination of plant components and introduction of Cryo TOF-SIMS/SEM complex apparatus

TOF-SIMS在植物成分直接测定中的应用及Cryo TOF-SIMS/SEM复合装置的介绍

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Fukushima;K.Saito;K.Kuroda
• 通讯作者: K.Kuroda

Imaging analysis of cosmetic ingredients interacted with human hair using TOF-SIMS

使用 TOF-SIMS 对化妆品成分与人类头发相互作用的成像分析

• 发表时间: 2011
• 期刊: Surface and Interface Analysis
• 影响因子: 1.7
• 作者: T. Kojima;H. Kitano;M. Niwa;K;Saito;Y. Matsushita;K. Fukushima
• 通讯作者: K. Fukushima

TOF-SIMSを用いた広葉樹におけるリグニン S/G比分布の解析

使用 TOF-SIMS 分析硬木中的木质素 S/G 比分布

• 发表时间: 2010
• 作者: 笠井光治;高野順平;豊田敦至;三輪京子;藤原徹;福島和彦;中村英;T. Matsuoka et al.;李承勲;藤原 徹;齋藤香織,渡邊陽子,松下泰幸,今井貴規,船田良,深澤和三,福島和彦
• 通讯作者: 齋藤香織,渡邊陽子,松下泰幸,今井貴規,船田良,深澤和三,福島和彦