リグニンの錯体形成能を利用したリグニン系酸性土壌改良剤の開発

• Project/Area Number: 22780164
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Wood science
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 相見 光 東京大学, 農学生命科学研究科, その他 (50424742)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2012: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2011: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2010: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: リグニン / 酸性土壌改良剤 / アルミニウム毒性 / 錯体形成 / オゾン

Research Abstract

著者らのこれまでの検討により、ソーダ・アンスラキノン蒸解により得られたアルカリリグニンは、アルミニウム毒性除去能を有することが水耕実験により確認されている。本研究では、擬似的に作出した酸性土壌を用いた系でも同様の結果が得られるかを検討した。本研究では赤玉土に塩化アルミニウムまたは塩酸を添加して擬似的に酸性土壌を作出し、同酸性土壌でのハツカダイコンを用いた栽培実験によってアルミニウム毒性の評価を行った。塩化アルミニウムまたは塩酸を添加して擬似的に作出した酸性土壌では、ハツカダイコンの根の生長量は明らかに抑制された。同酸性土壌にアルカリリグニンを添加した系において根の生長量が回復するかを検討したが、根の生長量の回復は確認されなかった。予備実験の結果より、同酸性土壌にアルカリ処理オゾン酸化クラフトリグニンを添加した場合には根の生長量が回復する傾向が確認できたことより、今後アルカリリグニンの何らかの誘導体化による性能向上が必要と考えられる。
著者らのこれまでの検討により、スギチップのソーダ・アンスラキノン蒸解により得られたアルカリリグニンは、アルミニウム毒性除去能を有することを水耕実験にて確認している。しかしながら、赤玉土に塩化アルミニウムまたは塩酸を添加して擬似的に作出した酸性土壌を用いた系では、検討した範囲内ではアルカリリグニンのアルミニウム毒性の除去効果は確認されなかった。本実験では土耕実験よりもシンプルな系である砂耕実験において、アルカリリグニンのアルミニウム毒性の除去効果が確認できるかどうかを検討した。アルミニウム添加砂を用いた砂耕実験の結果、アルカリリグニンを比較的多量に混合した系では、アルカリリグニンを混合していない系に比べて根の生長量が向上することを確認した。

Research Products

• [Journal Article] Development of an acid soil conditioning agent from lignin by ozone treatment III : improvement of ability of lignin to form an aluminum complex and to reduce aluminum toxicity after ozone treatment (2011)
  • Author(s): Aimi, H, et al.
  • Journal Title: J Wood Sci Volume: 57 Issue: 4 Pages: 338-342
  • DOI: 10.1007/s10086-010-1172-8
  • Peer Reviewed
• [Presentation] アルミニウム添加砂を用いたアルカリリグニンのアルミニウム毒性除去能の評価 (2012)
  • Author(s): 相見光, ら
  • Organizer: 第62回日本木材学会大会
  • Place of Presentation: 札幌(北海道大学)
• [Presentation] Improvement of the Ability of Lignin to Form an Aluminum Complex and to Reduce the Toxicity of Aluminum by Ozone Treatment (2011)
  • Author(s): 相見光, ら
  • Organizer: 16th International Symposium on Wood, Fiber and Pulping Chemistry
  • Place of Presentation: 天津(中国)
• [Presentation] アルカリリグニンのアルミニウム毒性除去能に関する研究-擬似酸性土壌を用いた系での検討- (2011)
  • Author(s): 相見光, ら
  • Organizer: 第56回リグニン討論会
  • Place of Presentation: 鶴岡(山形大学)
• [Presentation] Do phenolic hydroxyl groups in kraft lignin contribute to aluminum complexation and reducing its toxicity? (2011)
  • Author(s): 相見光, ら
  • Organizer: 4th USM-JIRCAS Joint International Symposium
  • Place of Presentation: ペナン(マレーシア)
• [Presentation] オゾン酸化によるクラーソンリグニンのアルミニウムとの錯体形成能およびその毒性除去能の向上 (2011)
  • Author(s): 相見光, ら
  • Organizer: 第61回日本木材学会大会
  • Place of Presentation: 京都(京都大学)
• [Presentation] Complexation and reduction in toxicity of aluminum with ozone-treated kraft lignins (2010)
  • Author(s): 相見光, ら
  • Organizer: 11th European Workshop on Lignocellulosics and Pulp
  • Place of Presentation: ハンブルグ(ドイツ)
• [Presentation] アルカリ処理クラフトリグニンのアルミニウムとの錯体形成能およびその毒性除去能に対するフェノール性水酸基の寄与に関する研究 (2010)
  • Author(s): 相見光, ら
  • Organizer: 第55回リグニン討論会
  • Place of Presentation: 京都(京都大学)