| Project/Area Number |
24K01890
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
三亀 啓吾 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70571701)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 伸 青森県立保健大学, 健康科学部, 教授 (40310099)
向井 友花 神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 教授 (60331211)
原 崇 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20323959)
柿原 嘉人 新潟大学, 医歯学系, 助教 (40379938)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥15,080,000 (Direct Cost: ¥11,600,000、Indirect Cost: ¥3,480,000)
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| Keywords | リグニン / フェノール化 / ポリフェノール / 生理活性 / 酸化分解 |
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| Outline of Research at the Start |
リグニンは多様な結合様式をもつ複雑な高分子であり，フェノール性水酸基量が少ないため生理活性はほとんど示さない。本申請課題では，フェノール化によりフェノール性水酸基量とその配置パターンと分子量を調整できるようなメカニズムを組込んだリグニンを作成した後，精密制御分解を行い，抗酸化活性や様々な酵素阻害活性などの生理活性に適したリグニン分解物を作成する。in vitroとin vivoにおける酵素阻害活性などの生理活性を従来の高活性ポリフェノールと比較し，その構造特性をリグニンに付与することで最適化する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
フラボノイド類やリグナンなどのポリフェノールは抗酸化活性や酵素阻害活性など様々な生理活性を示すが植物中の含有量は少ない。同じフェノール系化合物であるリグニンは大量，普遍的に植物に存在するが，そのような生理活性はほとんど示さない。これはリグニンが多様な結合様式をもつ複雑な高分子であり，フェノール性水酸基量が少ないことに起因する。
本研究では，フェノール化によりフェノール性水酸基量とその配置パターンと分子量を調整できるようなメカニズムを組込んだリグニン(リグノフェノール)を作成した後，精密制御分解を行い，抗酸化活性や様々な酵素阻害活性などの生理活性に適したリグニン分解物を作成する。具体的には，①種々の多価フェノールのリグニンベンジル位への導入，②リグニン単位間エーテル結合の開裂による分子量制御，③メトキシル基の脱メチル化により高生理活性リグニン分解物を作成する。さらに，in vitroとin vivoにおける酵素阻害活性などの生理活性を従来の高活性ポリフェノールと比較し，その構造特性をリグニンに付与することで最適化する。これにより豊富に存在するリグニンからそれぞれの生理活性に適したリグニンが作成することを目的としている。
今年度終了となる研究課題で，二価フェノール導入リグニンを調製し、アルカリ分解を行い、生理活性を調べた結果、フェノール性水酸基の配置パターンにより生理活性発現が異なることを明らかにした。本年度は、生理活性を示したアルカリ分解物中の2量体を単離し、その構造解析を進め、構造と機能の相関を調べた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究をメインで担当する博士学生の入学が1年遅れ、本年度は基礎的な検討を少し行えただけとなってしまった。
本年度は、チロシナーゼ阻害活性を示したレゾルシノール導入リグニンアルカリ分解物の構造と機能の相関を調べるため、アルカリ分解物中の2量体を単離し、その構造解析を進めた。抗酸化活性を示すカテコール導入リグニンアルカリ分解物と比べ、長波長UV吸収を示し、そして、隣接基関与反応により誘導されるアリールクマラン型とは分子量も異なることが確認され、現在単離し、構造解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究をメインで担当する博士学生が入学し、これまでより親水性の高い多価フェノールや逆に疎水性機を持つ多価フェノールを導入したリグノポリフェノールを調製し、生理活性試験を行う。その結果をもとにリグノポリフェノールのスケールアップ調製を行い、研究分担者に動物培養細胞等を用いた生理活性試験を行っていただき、その効果の検証を行い、リグノポリフェノール構造の適正化を進める。
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