2017 Fiscal Year Annual Research Report
Electrolytic mediator system for lignin degradation
| Project/Area Number |
17H03844
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
高野 俊幸 京都大学, 農学研究科, 教授 (50335303)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上高原 浩 京都大学, 農学研究科, 准教授 (10293911)
榊原 圭太 京都大学, 化学研究所, 助教 (20618649)
飛松 裕基 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | リグニン / 電解反応 / メデイエーター |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、微生物の酵素分解反応を模倣するリグニンの電解システム反応（Electrolytic mediator system (EMS）反応）の開発と「環境に優しいリグニンの工業的変性・分解システム」への応用を検討している。
研究初年度である今年度、ＥＭＳ反応の基本４要素の一つであるメディエーターに焦点を絞り、検討を行った。具体的には、天然のリグニンの微生物分解では、リグニン由来の分解生成物（フェノール化合物）がメディエーターとして大きく関与していると言われていることから、天然系メディエーターとして、シリンガアルデヒド、アセトシリンゴン、メチルシリンゲイトの３種類の化合物を選択し、人工リグニン（ＤＨＰ）を用いたＥＭＳ反応に供した。その結果、これらの天然系メディエーターは、一部、副反応により、ＤＨＰへの取り込みが認められたものの、リグニンの微生物分解でよく研究されている非天然系メディエーターを用いたＥＭＳ反応の場合と比較して、高いリグニン分解能力が認められた。また、当該の天然系メディエーターのＥＭＳ反応では、リグニンのβ-β結合が優先的に開裂している現象も見られ、来年度、天然メディエーターによるＥＭＳ反応の詳細を解析の予定である。 天然系メディエーターによるＥＭＳ反応の検討以外に、非天然系メディエーターのＥＭＳ反応に関する理論的解析も行った。さらに、来年度、検討予定であるポルフィリン担持型セルロース誘導体の固定電極（酵素活性中心固定電極）の予備検討を行い、当該誘導体の合成のための反応性のセルロース誘導体の中間体の合成も行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度、天然系メディエーターによる人工リグニンの電解反応を新たに検討することにより、天然系メディエーターが、リグニン微生物分解でよく研究されてきた非天然系メディーエーターよりも、高いリグニン分解能力を有することが判明した。まだ天然系メディエーターによる電解反応の詳細な反応解析は行えていないものの、良好な反応系を見い出せたのは大きな成果であると言え、ほぼ当初の研究計画通り進捗していると思われる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画通りではあるが、研究初年度の成果を受け、（１）研究初年度に検討した天然系メディエーターによる電解反応の天然リグニンや木粉への適用、（２）研究初年度に検討した天然系メディエーターの電解反応の反応機構の解析、（３）研究初年度に検討した天然系メディエーター以外の天然メディエーターの探索を中心に行う予定である。また、酵素活性中心電極によるリグニンの電解反応の検討も行う予定である。
|
Research Products
(1 results)
