2012 Fiscal Year Annual Research Report
半流通型2段階加圧熱水処理によるリグノセルロースの化学変換
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11F01099
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
坂 志朗 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
NATTHANON Phaiboonsilpa 京都大学, エネルギー科学研究科, 外国人特別研究員
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| Keywords | リグノセルロース / セルロース / ヘミセルロース / リグニン / 化学変換 / 加圧熱水処理 / 加水分解 / 分解挙動 |
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| Research Abstract |
平成23年度は、半流通型2段階加圧熱水処理によるリグノセルロースの化学変換研究を、イネの茎ともみ殻を対象に行った。得られた結果を、他のリグノセルロースでの結果と比較することでイネの化学的特徴を明らかにしてきた。平成24年度ではさらに研究を深化させ、種々のバイオマス資源を有用なバイオ燃料やバイオケミカルスへと化学変換するための基礎的知見を体系的に集積した。すなわち、これまでの4種類のリグノセルロース資源の比較で得た新たな情報について詳細な検討を加えた。また、イネの茎に存在するタンパク質の加水分解挙動と生成する各種アミノ酸の解析に加え、イネ細胞壁中のリグニンと多糖類を架橋するフェルラ酸などのエステル構造の詳細な検討及び分解挙動の解明を行った。それに加え、ムギなどの被子植物単子葉類についても同様の研究を行い、これまでの裸子植物(針葉樹類)や被子植物双子葉類(広葉樹類)との結果と比較し、それらの分解挙動や植物細胞壁を構成する化学組成、分類学上の位置付け、ならびにそれらの相関関係を体系的に明らかにした。
半流通型2段階加圧熱水処理によって得られる様々な低分子分解生成物の同定には、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、イオンクロマトグラフィー(HPAEC)、キャピラリー電気泳動(CE)、ガスクロマトグラフィー-質量分析計(GC-MS)を、高分子分解生成物の同定にはマトリックス支援レーザー脱離イオン化-飛行時間型質量分析装置(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry : MALDI-TOF/MS)をそれぞれ用いた。
これら一連の研究を通して、化石資源に替わるバイオマス資源からのバイオ燃料やバイオケミカルスなどの創製への化学変換プロセスを開発し、CO2ゼロエミッション型エネルギー生産・利用システムの構築に役立てられる学問体系の確立に向けて鋭意検討を行った。
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