2020 Fiscal Year Annual Research Report
Efficiency production of functional lignin degradation product by mimic of degradation mechanism in nature
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17K08166
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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)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リグニン / 酸化分解 / キノコ廃菌床 / アルドール縮合 / 生理活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自然界でリグニンは、微生物酸化分解によりタンパク質や金属イオンの吸着能を発現している。自然界におけるリグニンの機能化を参考に、これまで化学的酸化分解によりで、低収率ではあるが天然リグニンから抗酸化活性や長波長UV 吸収リグニン2量体を単離してきた。本研究では、木材腐朽菌前処理後、化学的酸化分解処理することで、自然界のリグニン分解をmimicし、抗酸化活性などを持つ機能性リグニン分解物の高効率生成手法を構築し、得られた物質の構造特性や生理活性を調べ、リグニンの高機能化に取り組むことを目的としている。
本研究課題は昨年度で終了予定であったが、新型コロナウイルス感染症の影響により、学会発表等の研究活動が進展しなったため、研究期間を1年延長した。この延長により、昨年度調製した木材腐朽菌処理竹粉マイクロ波酸化銅分解物を分取GPCを用いて分画したオリゴマー画分を用いて動物培養細胞による生理活性試験を行った。ヒト大腸癌細胞を用いてリポポリサッカライド添加よる酸化ストレスの抑制効果を調べた結果、木材腐朽菌処理竹粉マイクロ波酸化銅リグニン分解物オリゴマーは、酸化ストレスを軽減する可能性が示唆された。
また、昨年度より検討してきたオリゴマーの収率改善法であるアセトン添加アルカリ酸化銅分解においても、引き続き検討を行った結果、アセトン添加のタイミングを遅らせることで、アルドール縮合が効果的に進行し、長波長UV化合物の収率およびその2量体の前駆体となる化合物デヒドロジンゲロンとそのシリンギルタイプ化合物(新規)の収率がさらに数倍改善され、生理活性リグニン分解物の効率生産の可能性が示唆された。
また、最終年度に持ち越した予算と今年度開始研究課題の予算を合わせ、本研究の主要反応であるアルカリ酸化銅分解が可能なマイクロ波処理装置を購入し、処理条件の検討を行い、オイルバスよりも効果が高いことが確認された。
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