サスティナブルな海洋資源を用いた抗菌性バイオプラスチックの創製

利用可持续海洋资源制造抗菌生物塑料

• 批准号: 22K12451
• 负责人: 山田 真路
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Okayama University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12451/
• 关键词: プロタミン; バイオプラスチック; 生分解性素材; 抗菌性素材; 環境材料

海から多くの資源を得る日本にとって、海洋を漂うマイクロプラスチックは深刻な問題である。マイクロプラスチックの発生要因は様々あるが、石油由来のプラスチックが自然界で分解されないことが1つであると考えられている。この問題を解決する方策として、生物由来の資源を用いたバイオプラスチックがある。そのバイオプラスチックの代表として生分解性を有するポリ乳酸がある。ポリ乳酸は植物由来デンプンの発酵によって得られた乳酸を重合することで得られ、工業生産が行われている唯一のバイオプラスチックである。しかし、ポリ乳酸は植物の栽培やデンプンの発酵、乳酸の重合等で多くのエネルギーを消費する上、植物を栽培する広大な土地も必要とする。そこで、サスティナブルな生物サイクルから得られ、重合プロセスを必要としない生体高分子を用いたバイオプラスチックが注目されている。本研究課題では魚類の白子に含まれる核タンパクの一種・プロタミンに注目した。プロタミンはアミノ酸の2/3以上がアルギニンであり、強塩基性タンパク質である。そのため、抗菌性を示すことが知られている。そこで、本研究課題では抗菌性を有したプロタミンプラスチック（Ｐ-プラスチック）の創製を試みた。初年度は当初の計画通り、Ｐ-プラスチックの創製および力学的な特性評価を行った。プロタミンには市販のプロタミン硫酸塩と脱塩したプロタミンの2種類を用いた。初めにＰ-プラスチックの創製として架橋剤の検討を行った。特に、初年次は架橋剤としてホルムアルデヒド（HCHO）を中心に検討した。作製したＰ-プラスチックの水安定性は、プラスチックを水に浸漬しその形状変化を見ることで評価した。また、Ｐ-プラスチックの構造は赤外吸収スペクトルにより解析した。力学的な物性は万能試験機により評価し、市販の高分子素材と比較することで、Ｐ-プラスチックの有用性を検討した。

The sea is full of resources, and the sea is full of problems. The origin of petroleum is due to the decomposition of nature. How to solve this problem? How to use biological resources? The most important thing is that we have a lot of resources. Lactic acid is the only source of lactic acid in plant production. The cultivation of lactic acid plants, fermentation of lactic acid, etc., requires a large amount of land for production and cultivation. It is necessary to use biological polymers in order to obtain biological products. This study focuses on the fish's white seed, which contains the nucleus of a species. More than 2/3 of the acid in the acid is removed, and the basic acid is removed. It is known to be resistant to bacteria and bacteria. This research topic is to try to create an antibacterial agent. In the first year, the project was launched to evaluate the characteristics of the original project, the creation of the P-list and the mechanics. There are two kinds of products in the market. The initial P-list was created and the bridge was discussed. In particular, in the early years, the bridge was closed. The water stability of the system is evaluated. The structure of the P-type structure has been analyzed. Mechanical properties are evaluated by universal testing machines, and the usefulness of polymer materials in the market is discussed.