2019 Fiscal Year Research-status Report
未利用植物バイオマスに含まれるクロロフィルを活用したリグニンの太陽光分解
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18KT0094
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
佐賀 佳央 近畿大学, 理工学部, 教授 (60411576)
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2018-07-18 – 2022-03-31
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| Keywords | クロロフィル / バイオマス / 太陽光 / リグニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
未利用バイオマスの活用は持続可能型社会を形成するうえで重要であると考えられる。それらのバイオマスのなかでも地上に豊富に存在しながら利用があまり進んでいない木質・草木バイオマスの活用は、バイオマス研究分野における重要課題のひとつであると考えられる。この課題に対する大きな障壁のひとつとしてリグニンの難分解性が挙げられ、それに対する取り組みがこれまで進められてきたが、低いリグニン分解効率や大きな環境負荷を伴うプロセスの場合があることがこれらの研究の問題点のひとつであると考えられる。そこで本研究では、植物バイオマスに含まれるクロロフィルを活用した、太陽光による環境低負荷型リグニン分解を目指した研究を推進している。具体的には、複数種の光合成生物から単離した天然クロロフィル類を用いて誘導体化を行い、テトラピロール環の共役系やテトラピロール環に連結している置換基を変化させた。これらによって、吸収可能な波長領域を調節することができた。あわせて、クロロフィル類の分子構造改変を行うときの化学反応性に対する分子構造の要因の解明に関する研究を推進した。また、天然クロロフィル類に配位しているマグネシウムを脱離させたのちに、遷移金属イオンを配位させることで、酸化還元電位や励起三重項状態への項間交差による一重項酸素の発生効率を変化させるための誘導体化を行った。また、得られたクロロフィル誘導体の可視光励起による一重項酸素発生効率を、溶液中やタンパク質に結合した状態で測定し解析を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
天然クロロフィルの構造改変によって誘導体化を進めることができたとともに、可視光励起による活性酸素種の発生効率の解析を進めることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
クロロフィル誘導体の可視光励起による活性酸素種の発生効率に関する解析を進め、その結果を分子設計にフィードバックすることでその高効率化をはかる。また、クロロフィル誘導体によるリグニンやそのモデル化合物の可視光分解挙動の解析を推進するとともに、クロロフィル誘導体の回収法に関する研究も推進する。
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| Causes of Carryover |
2020年に入って生じた大きな社会情勢変化の影響のため、実験に用いる物品が当初計画よりも少なくなったので、次年度使用額が生じた。今後、実験に必要な物品購入と、学会発表のための旅費や学会参加登録費としての使用を主に計画している。
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