• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

微生物工場における乳酸ベースポリマーの生合成と化学修飾

Research Project

Project/Area Number 12J01932
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Environmental technology/Environmental materials
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

孫 健  北海道大学, 総合化学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords化学修飾 / 物理的性質 / 架橋 / 生分解 / 乳酸ポリエステル / PHA / 不飽和ユニット
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度においては、「ポリマーの化学修飾と物性解析」を中心に実験を行った。化学反応性が高い不飽和結合に化学修飾を行うことにより、高機能性を有するポリマーの創出が可能であることが一般的に知られている。

具体的には、1.架橋反応を起こすため、thiol化合物として1,2-ethanedithiolを用いた。1,2-ethanedithiolは両末端にthiol基を有し、ポリマー内の不飽和結合と両末端のthiolがUV照射することで反応し、ポリマー鎖同士にネットワークが形成され、分子量の上昇やゲル化による物性の変化が見られた。2.carboxyl基の導入実験において、酸化剤であるKMnO4、相間移動触媒であるcrown etherを用い、不飽和結合にcarboxyl基化を起こし、chloroformに可溶であったポリマーが不溶化された。この現象から、carboxyl基の付加により、ポリマーの疎水性が弱まったことが分かった。3.分解性の変化を評価するため、修飾前の乳酸ベースポリマーに対し、異なる分解活性を持つ酵素をライブラリ化した。まず、修飾前の乳酸ベースポリマーを用い、土壌サンプルをスクリーニングし、分解菌の単離を行った。単離した分解菌から分解酵素を精製し、活性によるライブラリ化した。

平成26年度の研究では不飽和ユニットに対し、架橋化や官能基の付加を行うことにより、乳酸ベースポリマーの化学修飾に成功した。化学修飾により、新たな物理的性質が現れた。今後、様々な不飽和ユニット分率を有する乳酸ベースポリマーに対し、化学修飾の反応分率を調節し、更なる物理性質の制御が可能になった。また、分解酵素をライブラリ化したことにより、多種多様な化学修飾された乳酸ベースポリマーに対し、網羅的に分解性の変化を分析することができると考えている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Enzymatic characterization of a depolymerase from the isolated bacterium Variovorax sp. C34 that degrades poly(enriched lactate-co-3-hydroxybutyrate)2014

    • Author(s)
      Jian SUN, Ken’ichiro MATSUMOTO, John Masani NDUKO, Toshihiko OOI, Seiichi TAGUCHI
    • Journal Title

      Polymer Degradation and Stability

      Volume: 110 Pages: 44-49

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Characterization of the substrate specificity of a poly(enriched lactate-co-3-hydroxybutyrate) depolymerase2015

    • Author(s)
      Jian Sun, John Nduko, Ken’ichiro Matsumoto, Toshihiko Ooi, Seiichi Taguchi
    • Organizer
      日本農芸化学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      岡山大学 津島キャンパス (岡山県岡山市北区津島中)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Engineering of Bacteria and pathways toward efficient plastic production from renewable feedstock2014

    • Author(s)
      K. Matsumoto, J. M. Nduko, J. Sun, S. Taguchi
    • Organizer
      5th Symposium on Academic Exchange and Collaborative Research
    • Place of Presentation
      Swiss Federal Institute of Technology in Zurich, Zurich, Switzerland
    • Year and Date
      2014-11-27 – 2014-11-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Biosynthesis of polyesters consisting of 2-hydroxyalkanoates and their applications2014

    • Author(s)
      K. Matsumoto, J. Sun, T. Ooi, S. Taguchi
    • Organizer
      International Symposium on Biopolymers
    • Place of Presentation
      Mendes Plaza Hotel, Santos, Brazil
    • Year and Date
      2014-09-28 – 2014-10-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Enzymatic characterization of a polymer degrading enzyme purified from an isolated bacterium2014

    • Author(s)
      ian Sun, John Nduko, Ken’ichiro Matsumoto, Toshihiko Ooi, Saiichi Taguchi
    • Organizer
      日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市白石区東札幌6条1丁目1-1)
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Purification and characterization of a polymer degrading enzyme from an isolated bacterium2014

    • Author(s)
      Jian SUN, John NDUKO, Ken'ichiro MATSUMOTO, Toshihiko OOI, Seiichi TAGUCHI
    • Organizer
      日本農芸化学会2014年度大会
    • Place of Presentation
      明治大学 生田キャンパス(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Engineering of class l polyhydroxyalkanoate synthase from Ralstonia eutropha for acquiring lactate-polymerizing ability2012

    • Author(s)
      Jian Sun
    • Organizer
      International symposium on biopolymers 2012
    • Place of Presentation
      Pullman Reef Hotel, Cairns, Queensland, Australia
    • Year and Date
      2012-10-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi