2017 Fiscal Year Annual Research Report
Degradation of the woody biomass using the microbe and development of ultrasonic atomization technology for antimicrobial coatings.
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26420537
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
志水 美文 (下村美文) 東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (30396759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石河 睦生 桐蔭横浜大学, 医用工学部, 講師 (90451864)
斎木 博 東京工科大学, 応用生物学部, 教授 (30371503) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 廃棄物再資源化 / 微生物 / 木質バイオマス / 超音波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は「未利用な木質系廃棄バイオマスのうち、有機成分は微生物の栄養源とし、抗菌成分は超音波霧化技術により、マスク等に塗布して総合的に活用すること」である。まず、現状では未利用な木質系廃棄バイオマスから抗菌活性の高いヒノキチオールを抽出して分離する。そして抗菌物質が除かれた有機物質は酵母の栄養源として利用する。
具体的な実験では、「超音波霧化技術による抗菌成分を塗布」については、ヒノキチオールは青森ヒバ廃材から抽出される青森ヒバ精油をさらに抽出して製造されるもので、青森ヒバ廃材に対して約0.01%と非常に希少である。そこで青森ヒバ精油のままでも抗菌性が確認できればヒノキチオールを抽出、精製せずに利用できると考え、青森ヒバ精油を使用することとした。さらに、酸性油である青森ヒバ精油を乳化することで、応用範囲が広げられると考えた。
まず、ヒノキチオールの抽出過程で発生する青森ヒバ精油の最適な乳化条件の検討を行った。撹拌装置、乳化時間、乳化剤を変えて、全9条件で乳化を行った。乳化溶液は水と油からできていることから、深度による乳化状態の変化を考慮し、乳化溶液のサンプリング深度を上層、中層、下層の3点とし、採取した。採取した溶液の乳化状態と乳化安定性を評価した。
「実際の木質系バイオマスを用いた長期分解試験」では、木質バイオマスに含まれる難分解性有機物質が酵母菌の生育に与える影響を調べた。生育阻害は、酵母菌を培養した寒天培地に難分解性物質を滴下し、ハローの形成の有無によって判定した。難分解性有機物質はリグニン、セルロース、タンニン酸を使用した。
これらの研究により、酵母による分解と超音波霧化技術を併用した木質系廃棄バイオマスの高度有効活用に向けて酵母による木質系廃棄バイオマスの分解条件と抗菌活性成分の抽出と乳化、抗菌効果の確認を行うことができた。
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