生合成による高分子量ε－ＰＬおよび新規ポリアミドの創製とその高分子材料応用

生物合成高分子量ε-PL和新型聚酰胺及其作为高分子材料的应用

基本信息

批准号：
15J07756
负责人：
牛丸和乗
金额：
$ 2.25万
依托单位：
Fukui Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07756/
关键词：
ε-ポリ-L-リジンバイオプラスチック抗菌プラスチック

项目摘要

本研究はε-ポリリジン(ε-PL)や新規ポリアミドを合成する微生物を探索・遺伝子改変することで高性能・高機能を有する天然ポリアミドを創生する「生物工学的アプローチ」と、既存のε-PLや先の生物工学的アプローチで得られた天然ポリアミドを化学的に改変する「高分子化学的アプローチ」により、天然ポリアミドの材料応用を目指す研究である。前年度の研究において、ある種のアニオン性低分子をε-PLと混合することで水に不溶な複合体を形成することを見出した。また、この複合体が熱可塑性や抗菌活性を有しており、抗菌プラスチックとして利用できる可能性を有していることを前年度に既に明らかにしている。本年度はこの複合体の材料特性を詳細に評価するために、力学物性や化学組成などの解析を行った。力学物性試験の結果より、本複合体の広範な応用には力学物性の更なる向上が必要であることが示唆されたが、この結果を受けて本複合体を単独で使用するのではなく、その抗菌活性を生かしつつ他の材料と複合化することで新たな用途の提案を行った。これらの解析から得られた知見をまとめた成果は本年度に国際論文誌に採択されている。上記は「高分子化学的アプローチ」に基づく成果であるが、「生物工学的アプローチ」に関してもε-PL産生微生物を培養する際にある工夫を凝らすことで、新たなε-PL関連化合物が得られることを見出したため、現在その化合物を用いた応用研究を推進している。

这项研究的目的是使用“生物工程方法”将天然聚酰胺应用于材料上，从而通过搜索和转基因修饰的微生物来创建高性能，高性能，天然聚酰胺，从而合成ε-溶解酰胺（ε-PL）（ε-PL）和新型的聚酰胺，以及通过化学二聚体和化学方法来实现了ε-溶酰胺（ε-PL），并将其用于化学方法。在上一年的研究中，我们发现将某些阴离子小分子与ε-PL混合会产生水不溶的复合物。此外，上一年已经揭示了该复合物具有热塑性和抗菌活性，并且有可能用作抗菌塑料。今年，我们对机械性能和化学成分进行了分析，以详细评估该复合材料的材料特性。机械性能测试的结果表明，该复合物的广泛应用需要进一步改进机械性能，但是为了响应这种结果，而不是单独使用该复合物，我们提出了一种新的应用，通过利用其抗细菌活性的同时将其与其他材料相结合。总结从这些分析获得的发现的结果是在今年的国际论文中选择的。以上结果基于“聚合物化学方法”，但在“生物工程方法”方面，我们发现可以通过结合产生ε-PL-PL的微生物的独创性来获得新的与ε-PL相关的化合物，并目前使用这些化合物促进应用。