2019 Fiscal Year Research-status Report
藍植物から生成させた紫色色素（インジルビン）の還元による染色
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19K02384
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| Research Institution | Mukogawa Women's University |
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Principal Investigator |
牛田 智 武庫川女子大学, 生活環境学部, 教授 (40176657)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | インジルビン / インジゴ / インド藍 / 藍 / 建て染め / 還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
藍植物には、インジゴの前駆体であるインジカンが含まれており、植物が枯れたりして組織が破壊されると、植物内の別の場所に含まれている酵素によりインドキシルに分解する。そのインドキシルは空気酸化により、青色色素のインジゴとなるが、条件によっては赤色色素のインジルビン（インジゴの異性体）が生成することもある。
乾燥させたインドアイの葉の粉末は、乾燥条件によってはインジルビンが多く含まれるが、乾燥葉の建て染めを行うと、綿にはインジゴが優先的に染色されるが、絹にはインジルビンが優先的に染色される。その特徴について検討した。
インジルビンが生じているインドアイ乾燥葉（藍熊染料株式会社より入手）の建て染め（ハイドロサルファイトで還元しての染色）を、温度やpHを変えて行った。条件が異なると、染色結果（色味）が異なることを期待したが、綿はインジゴが優先的に（青みの色に）染色され、絹はインジルビンが優先的に（紫みの色に）染色されるということに大きな違いは生じなかった。
インドアイの生葉の乾燥の際、すばやく乾燥するとインジゴもインジルビンも生成せず、インジカンを保持した状態で乾燥できるが、乾燥速度が遅いと、インジゴ・インジルビンが生成する。その生成の程度についても検討した。インジカンが保持された状態で乾燥され、染毛剤として販売されているインドアイ乾燥粉末に、その4.5倍量の水を加えてペーストにしたものを、「生葉」とみなして、乾燥速度や乾燥温度を変えて乾燥させた。常温で乾燥させたものものは青緑色で、エタノール抽出液もインジルビンの吸収は確認されなかったが、80℃で乾燥したものは、灰色っぽくなり、インジルビンの540nmの吸収が確認できた。ただし、その量については、乾燥速度による違いはほとんど見られなかった。温度が高い方がインジルビンの生成が促進されることがわかっているが、今回の結果も合致した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
藍植物から生成させたインジルビンの還元による染色の特性を明らかにしたいと考え、まず、インジルビンが多く含まれる、インドアイ乾燥粉末（藍熊染料株式会社より入手）の建て染め（ハイドロサルファイトで還元しての染色）を、様々な条件を変えて行った。温度やpHを変えると、染色結果（色味）が異なることを期待したが、綿はインジゴが優先的に（青みの色に）染色され、絹はインジルビンが優先的に（紫みの色に）染色されるということに大きな違いは生じることはなかった。
インジゴ・インジルビンの還元体が繊維内部に侵入した場合、綿か絹といった繊維の違いにより、その親和性が異なるため、同じ染浴中で染色しても、綿と絹では染着する色素が異なることが考えられるので、合成インジゴと合成インジルビンを用いて、その量を変化させた場合、繊維の種類によって染着量がどう違うのかを検討した。綿はインジゴの還元体との親和性が高く、絹はインジルビンの還元体との親和性が高いことがわかった。ただし、もう少し定量的な検討が必要である。
インジルビンの染色を行う場合、藍植物からインジゴではなくインジルビンを多く生成させる必要がある。藍植物の生葉が乾燥するとそれらが生じるが、乾燥速度が遅いとインジルビンが多く生成するのではないかとの考えから、インドアイ乾燥粉末に、その4.5倍量の水を加えてペーストにしたものを、「生葉」とみなして検討を行い、インジルビンが多く生成する条件が明らかになったが、詳細な検討は不十分な状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
藍植物による染色は、他の天然染料では染めることができない青を染めることが重要ではあるが、最も代表的で身近で、誰もが栽培できる藍植物から紫などの他の色を染色することができれば、藍植物の価値も高まると考えられ、藍植物からインジルビンを多く生成させるとともに、その色素を容易に染色する条件を明らかにし、一般人も利用できるような実用化をめざしている。
インジルビンは、インジゴと同様にハイドロサルファイトによる還元で染色されることは明らかになったが、藍植物から生成させた場合、インジルビンのみを生成させることはできず、インジゴとインジルビンが混ざった状態になる。その混合物から優先的にインジルビンを染色する方法が無いかを探求したい。色素を還元で染色を行う場合、還元のされやすさや、還元体の溶解度は、様々な条件で異なると考えられる。既に、温度やpHの違いについては検討したが、今後は、還元剤の種類を変えたり、還元剤の量を量論量よりも少なくすることで、どちらか一方の還元が優先されないかを調べる。
藍植物からインジルビンを生成させようとした場合、インジゴの副生成は避けられない。インジルビンを優先的に生成させる方法もまだ十分確立はできていない。マメ科のインドアイは、インジカンを保持した状態で乾燥させることができるので、染毛剤として市販されているインドアイ乾燥粉末を利用して、インジルビンを生成させる。その際同時にインジゴも生成するので、インジルビンを優先的に生成させる方法を検討する。
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| Causes of Carryover |
使用した材料や薬品は高価なものはなく、また使用料も少なかったこと、また、器具類についても、安価なものばかりであったことによる。また、方向性を探る実験が多かったため、実験数が少なかったことも一因である。次年度は、より詳細な条件検討を行うので、実施する実験数が増加することから、そのために必要な薬品類や器具類の購入に充てる。
また、研究発表については、前年度は近地開催のものであったが、次年度は遠地開催の学会での成果発表を計画しており、その旅費にも充当したい。
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