2017 Fiscal Year Annual Research Report
Structure of starch as nano-architecture
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26450183
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
湯口 宜明 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (00358300)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 澱粉 / アミロース / ゲル / グリコーゲン / 小角Ｘ線散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、澱粉（アミロース、アミロペクチン）及びグリコーゲンの溶液構造を多種の電磁波散乱法（光散乱、小角Ｘ線散乱、超小角Ｘ線散乱）を駆使することによって、これまでにない広い角度領域つまり広いスケールで鎖の局所構造から全体構造を明らかにする。さらに固体構造、溶液からゲル化する過程での構造形成ダイナミクスを、時分割Ｘ線散乱法などを用いて観察することで、澱粉の高次構造形成のメカニズムを明らかにして、糊化・老化現象の知見を得る。また得られた構造の基礎的知見を活用して、包接構造の観察、新規な構造をもつ酵素合成されたグルカン鎖の構造解析に適用すると同時に、これらの試料によって、天然澱粉の構造解析へのフィードバックを行うといものである。
当該年度では、これまで行ってきた酵素合成グリコーゲン（グルカンデンドリマー）について、得られている小角Ｘ線散乱のデータについて解析することができている。分子量の低いグルカンデンドリマーはハイパーブランチ構造に近く、分子量が大きくなるにつれて（サイズが大きくなるにつれて）球体としての性質が強くなることがすでに解明できている。これらの結果をまとめて論文にまとめることができた。すでに投稿を進め、現在審査を待っているところである。またブランチングエンザイムを用いた反応過程を追跡する実験結果についても、データ解析を進めることができ、論文としてまとめるための準備を進めることができた。
さらにアミロースのアルカリ水溶液から中和剤を添加してゆっくりと中和させるin situ中和法によるゲル化を時分割小角Ｘ線散乱法により測定して構造形成機構を追跡した実験結果についての解析を進めた。アミロース鎖の結晶化による凝集により架橋領域が形成される様子をとらえることができ、メカニズムをまとめて論文として投稿することができた。
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