2022 Fiscal Year Annual Research Report
冬も凍らずしなやかなアカマツ針葉の細胞壁多糖成分を用いた新規素材開発
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20K06172
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
下川 知子 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60353728)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アカマツ針葉 / ヘミセルロース / 増粘多糖類 / 耐凍性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アカマツ針葉の持つ、冬季でもしなやかさを保つ性質にアカマツ針葉由来のヘミセルロース（AHC）が及ぼす影響を明らかにし、AHCを有効活用するための検討を行った。AHCの水溶性画分とバーチ由来キシランの水溶性画分の10%(w/w)水懸濁液では、AHCの方がゲルになりやすく、凍結した後でもその形状が崩れにくい傾向が認められた。2%に調製したAHC水懸濁液を用いてマイナス7℃で６時間実施した凍結試験では、AHCを混合させることによる凍結阻害が観察された。5%(w/w)で調製したAHCゲルの硬さは、20℃から10℃に冷却することで上昇し、温度によるAHCゲルの物性変化が示された。安全性に関する情報を得るために実施したAHC粗画分の微生物による復帰突然変異試験において実験条件下でAHCの変異原性は陰性と判断されたことから、将来的な食分野での利用に向けて寒天およびこし餡への複合化を実施した。AHCを加えることで寒天ゲルの破断強度は低下し、より柔らかに破断するゲルになることが示された。また、こし餡に加えると50%の歪率を与える応力が未添加時よりも減少し、より柔らかい餡になることが示された。AHCが低温環境に耐える性質に関与する場合、季節によるAHCの成分変動が予想された。そのため、夏季（8月）および冬季（1月）に京都市、つくば市、盛岡市の３地点においてアカマツ針葉を採取した。得られたAHCの構成糖分析では、AHCに含まれる酸性糖の構成比が、3地点ともに夏よりも冬の方が増加する傾向にあった。このことから、ヘミセルロースの構成糖成分に季節変動の有ることが示唆され、AHCは針葉のしなやかさや耐凍性に何らかの関与をなし、季節によってその性質を変えている可能性が示された。
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