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酸素脱リグニン過程における炭水化物の分解機構の解析

氧脱木质素过程中碳水化合物分解机理分析

基本信息

批准号：
12J07723
负责人：
中川明彦
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

酸素脱リグニン過程で問題となる多糖類の分解は、酸素分子によってではなく、酸素がリグニン中のフェノール性部位と反応することによって生成する活性酸素種(AOS)によって、引き起こされる。AOSによる多糖類の分解を抑制するためには、酸素脱リグニン過程においてAOSが行う反応の解明が必須である。このためには、まずはモデル化合物を用いて基礎的知見を蓄積することが、重要である。今年度では、酸素脱リグニン条件下において、AOSが糖モデル化合物を構成する炭素―水素結合の中でどれを優先的に攻撃するかについて明らかにすることを、目的とした。なお本研究では、実際の酸素脱リグニンに近い条件下で反応を行うため、糖モデル化合物と共にフェノール性化合物を共存させ、これと酸素との反応によって系中でAOSを生成させた。上記目的のため、糖モデル化合物であるmethyl β-D-glucopyranoside (MGP)とMGPのアノマー位、C-2位、C-3位、C-4位、C-5位あるいはC-6位に重水素を持つ重水素化MGPの2種類を共にAOSと反応させ、MGPの分解の方が速いかどうか、すなわち、速度論的同位体効果が観測されるかどうか、を調べた。これによって、MGPのどの水素がAOSによって引き抜かれやすいのか、についての検討を試みた。その結果、MGPと重水素化MGPの分解の差が大きい順にこれを重水素の存在する位置で示すと、AOSとの反応では、C-3位>アノマー位≈C-2位>C-4位>C-6位>C-5位となり、この順番は、既往の知見に比較的近いものとなった。

The problem of acid removal process is the decomposition of polysaccharides, acid molecule decomposition, and acid molecule decomposition. The フェノールsexual part reacts with the とすることによって and generates the するactive acid species (AOS) によって and causes the こされる. It is necessary to inhibit the decomposition of AOS polysaccharides and the process of acid detachment of polysaccharides and to reverse the decomposition of AOS.このためには, まずはモデル compound を Use the いて basic knowledge を accumulate することが, important である. This year's では, acid element removal リグニン condition において, AOS sugar モデル compound する carbon ―Hydro-conjugated の中でどれを priority に撃するかについて明らかにすることを, purpose とした. This study is based on the results of this study on the use of ででは, 実记の acid element dehydration under close conditions, and sugar モデル compounds. The にフェノール compound を coexists させ, the これと acid element との reaction 濜によって system and the でAOS を generates させた. The above-mentioned のため, sugar モデル compound であるmethyl β-D-glucopyranoside (MGP) とMGPのアノマーdigit, C-2 digit, C-3 digit, C-4 digit, C-5 digit あるいはC-6 digit heavy water element をhold つ heavy water element MGP の2 Type を公にAOS とreflection させ, MGP の方がspeed いかどうか, すなわち, speed theory's isotopic effect がmeasurement されるかどうか, を Adjustment べた.これによって, MGP のどの水素がAOS によって Lead き抜かれやすいのか, についての検検问をtrialみた.そのresult, MGPとheavyhydrogenated MGPのdecomposition differenceが大きいshunにこれをheavyhydrogenのexistenceするpositionでshowすと, AOSとのreactionでは, C -3rd place>Anomoha place≈C-2nd place>C-4th place>C-6th place>C-5th place Naru, Nashunban, and past Nochimi, compared with the near ones.