樹木中のリグニン・炭水化物結合体の単離と定量に関する研究

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15380124
• Research Institution: Forestry and Forest Products Research Institute
• Principal Investigator: 細谷 修二 独立行政法人森林総合研究所, 成分利用研究領域, 領域長 (70012002)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 真柄 謙吾 独立行政法人森林総合研究所, 木材化学研究室, 室長 (10353848) ; 田中 良平 独立行政法人森林総合研究所, 木材化学研究室, 主任研究官 (50343778) ; 池田 努 独立行政法人森林総合研究所, 木材化学研究室, 研究員 (90334036) ; 杉元 倫子 独立行政法人森林総合研究所, 木材化学研究室, 研究員 (20353732)
• Keywords: リグニン / ヘキソース / リグニン・炭水化物結合 / ベンジルエーテル / オゾン / 酸 / LCC

Research Abstract

オゾン処理・酸処理を用いた手法により、針葉樹型リグニンモデル化合物であるグアイアシルグリセロール-β-グアイアシルエーテルと、グルコース・マンノース等のヘキソースが、ベンジル位で結合したベンジルエーテル型リグニン炭水化物結合体モデル化合物(LCCモデル化合物)から、元のLCC結合が含まれるLCC結合体が単離された。さらに、同様の手法をアカマツ材に適用した結果、LCC結合体と考えられる化合物が得られた。従来の手法では、LCC結合体の単離過程における収率ロスが大きかったために、アカマツ材からは、極めて少量のLCC結合体しか得ることができなかった。しかし、より長時間のオゾン処理を行うとともに、単離の過程で使用するイオン交換樹脂を、弱アニオンタイプの樹脂に変更することにより、LCC結合体の収量は大幅に増加した。モデル化合物とアカマツ材から得られたLCC結合体を、ガスクロマトグラフ(GC)、ガスクロマトグラフマススペクトロメトリーで詳細に分析した結果、GCクロマトグラム上におけるLCC結合体の保持時間が一致し、さらにマスフラグメントパターンもほぼ一致した。
本研究により、アカマツ材中にリグニンとヘキソース間の化学結合が存在することが確認されるとともに、オゾン・酸処理を用いる手法により、このリグニンとヘキソース間の化学結合を、開裂させることなく単離することが可能であることが明らかにされた。