• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

多角度光散乱法による植物セルロースの分岐構造解析

Research Project

Project/Area Number 21658059
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Wood science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

磯貝 明  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywordsセルロース / 植物 / 分岐構造 / TEMPO / TEMPO触媒酸化 / ヘミセルロース / SEC-MALLS / コンフォメーション
Research Abstract

植物主成分多糖であるセルロース分子に、他成分であるリグニンあるいはヘミセルロースとの化学結合が存在している可能性については、様々な間接的方法で検討されたが、有効な証明には至っていなかった。今回、針葉樹材から杉、広葉樹材からユーカリ材とブナを選択し、常法に従ってWise法によって温和な条件で脱リグニンし、それぞれホロセルロースを調製した。これまで、ホロセルロースはいかなるセルロース溶剤にも溶解しなかったため、ホロセルロース全体をSEC-MALLSでコンフォメーション解析することができなかった。一方、エチレンジアミンで膨潤処理することにより、ホロセルロースの95%以上を、LiC1-DMAc系セルロース溶剤に溶解させることができた。ホロセルロースのSECパターンは高分子量のセルロース部分と、低分子量のヘミセルロース部分に二極化し、分子量で両多糖を分離することができた。更に、高分子セルロース部分のコンフォメーションを解析したところ、高純度セルロースであるバクテリアセルロースのコンフォメーションとは異なり、木材セルロースの場合には同一慣性半径でも高密度化していることが明らかになった。これらの結果から、高分子量セルロースにヘミセルロースあるいはセルロースの分岐が存在することが示された。これらの分岐構造は結晶性のミクロフィブリル表面にのみ存在していると考えられ、植物細胞壁中でリグニン、ヘミセルロースと分子~ナノレベルの天然の複合体を形成して高強度化していると考えられ、植物細胞壁の高強度を説明できる。一方で、生合成の観点からは分岐セルロース分子の存在をまだ説明することができないので、課題として残る。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2011 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] TEMPO-oxidized cellulose nanofibers2011

    • Author(s)
      Isogai, A., Saito, T, Fukuzumi, H.
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: 2 Pages: 71-85

    • NAID

      10024759152

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enlargement of individual cellulose microfibril in transgenic poplars overexpressing xyloglucanase2011

    • Author(s)
      Yamamoto, M., Saito, T., Isogai, A., Kurita, M., Kondo, T., et al.
    • Journal Title

      Journal of Wood Science

      Volume: 57 Pages: 71-75

    • NAID

      10029035704

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Glucose/glucuronic acid alternating copolysaccharide prepared from TEMPO-oxidized native celluloses by surface-peeling2010

    • Author(s)
      Hirota, M., Furihata, K., Saito, T., Kawada, T., Isogai, A.
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 49 Pages: 7670-7672

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ホロセルロースのTEMPO触媒酸化2010

    • Author(s)
      蔵前亮太、沖田祐介、斉藤継之、磯貝明
    • Organizer
      第60回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      宮崎市
    • Year and Date
      2010-03-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi