2021 Fiscal Year Annual Research Report
Control of structures and properties of multi-helical polysaccharides by using rewinding of the helices
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19H02773
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
松田 靖弘 静岡大学, 工学部, 准教授 (40432851)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉場 一真 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (40375564)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 多重らせん多糖類 / 再性 / 増粘剤 / キサンタン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
塩酸および水酸化ナトリウムを用いて、幅広いpHにおけるキサンタンの熱変性・再性挙動を詳細に調べた。酸性で変性・再性させたキサンタンは中性に比べて、大きな構造変化が見られなかったが、塩基性下では再性によってモル質量や円偏光二色性スペクトルが大きく変化しないにも関わらず、固有粘度が顕著に減少したために、らせん欠陥による折れ曲がり構造が示唆された。
多価カルボン酸であるクエン酸の存在下でキサンタンの熱変性・再性挙動を詳細に調べた。キサンタンとクエン酸の濃度が高い状態でキサンタンの熱変性・再性挙動を調べた。モル質量が顕著に増加して、キサンタン鎖同士に架橋構造が形成されていることが分かった。
水素結合を切断する尿素を加えて変性させた場合には、キサンタンの二重らせん構造が崩壊し、その後にイオン強度を上げると局所的な構造がほぼ元通りに戻ることを確認した。
数種類の有機色素の存在下でキサンタンの熱変性・再性挙動を詳細に調べた。色素の一種であるコンゴーレッドとキサンタンの濃度が高い場合には、色素による架橋構造を示唆していた。
キサンタン水溶液と塩化アルミニウム水溶液との液-液接触によるゲル成長はアルミニウムイオンの拡散過程が律速段階となることを示した。形成されるキタンタンゲル中では、キサンタン二重らせんがゲル中で配向していた。キサンタンゲル形成の途中でゲル成長が停滞し、二つのゲル成長過程が存在することを明らかにした。
新型コロナウイルス感染拡大の影響で、当初予定していた学会発表は諦めざるを得なかったが、国際学会を含むオンライン学会で研究成果を発表した。幅広いpHでの変性・再性、クエン酸存在下での変性・再性に関しては、学術雑誌への論文投稿に向けて準備している。尿素、色素存在下での変性・再性に関しても、順調に研究成果を得つつあり、追加の実験を行った上で、論文投稿する予定である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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