2015 Fiscal Year Research-status Report
13C二酸化炭素投与による植物細胞壁リグニンの化学構造および形成過程の解析
| Project/Area Number |
15K07510
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
青木 弾 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (80595702)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | リグニン / イチョウ / 固体NMR |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
リグニン化学構造解析の歴史は長いが、未だ決着を見ない。本研究では、近年その分解能および検出感度の進展著しいNMR 分光法ならびに質量分析法を用いてリグニンに関する情報を最大限に引き出すため、13C 標識法を用いる。これまでの報告で分析を困難にしていた標識率不足や12C化合物と13C 化合物との混在問題を解決するため、13C 二酸化炭素の長期投与による新生木部の全13C 化を行う。各種の最新分析技術を駆使してリグニン化学構造ならびにその形成過程に迫る。
初年度ではまず、特殊な環境制御下で植物試料を育成するため、密閉型のグロースチャンバーの設計を行った。さらに育成予定であるイチョウ苗木について、通常の育成環境（露地）における育成を行い、各種分析に供した。得られた結果について、各種学会、学術誌に発表した。
1) グロースチャンバーの設計： 小型グロースチャンバーの試作によるパーツの選定ならびに専門業者との打ち合わせを繰り返すことで、環境制御型グロースチャンバーの設計を行った。
2) イチョウの育成と構造解析： イチョウ苗木を1年間育成し、得られたイチョウ試料について以下の分析を行った。天然での13C量を確認するため、δ13C測定を行った。高速液体クロマトグラフィー測定およびガスクロマトグラフィー/マススペクトロメトリー測定により抽出成分の同定と定量を行った。チオアシドリシス分析によりリグニン化学構造に関する基本的な情報を得た。固体NMR分析に供して各種ピークの帰属を行った。誘導体化を経て液体NMR分析に供し、詳細な二次元NMR解析を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
27年度ではグロースチャンバーの設計・作製、イチョウ試料の13CO環境育成、および各種構造解析を計画していた。計画の基礎となる13CO2について、設計・納期の長期化により、初年度にグロースチャンバー作製と13CO2育成を同時に遂行することが困難となった。そのため計画を一部変更し、初年度はCO2、13CO2の確保ならびにグロースチャンバーの設計、天然試料の各種構造解析を行った。
分析手法の確立、グロースチャンバーの設計などは順調に進展しており、次年度以降で十分に挽回できるため、おおむね順調に進展しているものと判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
新規設計したグロースチャンバーを用いてイチョウの育成を進める。初年度に確立された各種分析手法を適用し、リグニン化学構造ならびにその形成過程を明らかにする。
|
Research Products
(10 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Book] Secondary Xylem Biology2016
Author(s)
Yoon Soo Kim, Ryo Funada, Adya P. Singh, D. Aoki, Y. Matsushita, K. Fukushima et al.
Total Pages
397(363-379)
Publisher
Academic Press
