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木材腐朽のリグニン分解性ペルオキシダーゼを用いる新規ポリマー合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 10460073
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林産学
研究機関京都大学

研究代表者

桑原 正章  京都大学, 木質科学研究所, 教授 (40035978)

研究分担者 白石 信夫  京都大学, 農学研究所, 教授 (70026508)
田中 文男  京都大学, 木質科学研究所, 講師 (10109069)
渡辺 隆司  京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (80201200)
谷口 正之  新潟大学, 工学部, 教授 (00163634)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,500千円 (直接経費: 12,500千円)
1999年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1998年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
キーワードペルオキシダーゼ / マンガンペルオキシダーゼ / ラッカーゼ / リグニン分解酵素 / フェノール性ポリマー / 担子菌 / やけいろたけ / かわらたけ
研究概要

まず、Bjerkandera adustaの生産するマンガンペルオキシダーゼ(MnP)を用いる重合反応についての検討を行った。MnPを用いることによりグアイアコールを基本単位とするポリマーが生産された。IRおよびNMR分析により、ポリマーにおいては、基質に比べて水酸基が減少するが、エーテル結合、ビフェニル結合およびキノン構造が増加することが認められた。また、MULDI-TOF-MSを用いることにより、生産されたポリマーは基本構造がグアイアコールであること、分子量が約3200付近であることが明らかになった。さらに、熱分析の結果、明確な融点やガラス遷移点を有しないことが示された。また、グアイアコール以外のフェノール性物質および芳香族アミンも重合反応を受け、ポリマーを生成した。さらに、ビニル化合物であるアクリルアミドからもポリマーが得られることが分かった。重合反応の過程において、カーボンセンターラジカルの生成が認められ、また、NMR分析によりポリマー中のアミドの立体的構造がアタクティックな構造をとることが示された。
一方、担子菌Coriolus versicolorやPycnooporus coccineus生産するラッカーゼを用いてフェノールからゲル状のポリマーを得た。この反応は50%ジオキサンアセトン中でも起こった。また、0-クレゾール、0-あるいはp-メトキシフェノール、p-フェニルフェノールなどの重合反応を認めた。また、得られたポリマーについても熱分析を行った。一方、横型回転式固体培養装置を用いるラッカーゼの大量調製を試みた。
さらに、木質材料(マカンバ木粉)をクレゾール系溶媒で可溶化した。得られたポリマーはノボラック樹脂に近い物性を示し、成型加工した。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書

研究成果

(15件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] Y.Nakamura, M.G.Sungusia, T.Sawada, M.Kuwahara: "Lignin degrading enzyme production by Bjerkandera adusta immobilized on polyurethane foam"J. Biosci. Bioeng.. 88. 41-47 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kamitsuji, Y.Honda, T.Watababe, M.Kuwahara: "Studies on the production of manganese peroxidase by a white-rot fungus Pleurotus osteatus"Wood Rsesarch. 86. 41-42 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Iwahara, Y.Honda, T.Watanabe, M.Kuwahara: "Polymerzation of guaiacol by lignin-degrading manganese peroxidase from Bjerkandera adusta in aqueous organic solvents"J. Microbiol. Biotech.. 52. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yoshida, Y.Chatani, Y.Honda, T.Watanabe, M.Kuwahara: "Reaction of manganese-dependent peroxidase from Bjerkandera adusta in aqueous organic media"J. Molecular Catalysis B : Enzaymatic. 9. 173-182 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nakamura, M. G. Sungusia, T. Sawada, M. Kuwahara: "Lignin degrading enzyme production by Bjerkandera adusta immobilized on polyurethane foam."J. Biosci. Bioeng.. 88. 41-47 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kamitsuji, Y. Honda, T. Watanabe, M. Kuwahara: "Studies on the production of manganese peroxidase by a white-rot fungus Pleurotus osteatus"Wood Rsesarch. 86. 41-42 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Iwahara, Y. Honda, T. Watanabe, M. Kuwahara: "Polymerization of guaiacol by lignin-degrading manganese peroxidase from Bjerkandera adusta in aqueous organic solvents"J. Microbiol. Biotech.. 52. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Yoshida, Y, Chatani, Y. Honda, T. Watanabe, M. Kuwahara: "Reaction of manganese-dependent peroxidase from Bjerkandera adusta in aqueous organic media"J. Molecular Catalysis B : Enzaymatic. 9. 173-182 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakamura,M.G.Sungusia,T.Sawada,M.Kuwahara: "Lignin degrading enzyme production by Bjerkandera adusta immobilized on polyurethane foam"J.Biosci.Bioeng.. 88. 41-47 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kamitsuji,Y.Honda,T.Watanabe,M.Kuwahara: "Studies on the production of manganese peroxidase by a white-rot fungus Pleurotus ostreatus"Wood Research. 86. 41-42 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Iwahara,Y.Honda,T.Watanabe,M.Kuwahara: "Polymerization of guaiacol by lignin-degrading manganese peroxidase from Bjerkandera adusta in aqueous organic solvents"J.Microbiol.Biotech.. 52. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Watanabe,K.Koller,K.Messner: "Copper-dependent depolymerization of lignin in the presence of fungal metabollte,pyrldine" J.Biotecnol. 62. 221-230 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yoshida,A.Chatani,M.Tanahashi,Y.Honda,T.Watanabe,M.Kuwahara: "Preparation of Synthetic Lignin by Manganese Peroxidase of Bjerkandera adusta in Organic Solvents" Holzforschung. 52. 282-286 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Irie,Y.Honda,T.Matsuyama,T.Watanabe,M.Kuwahara: "Cloning and characterization of the gene encoding the iron-sulfur protein of succinate dehydrogense from Pleurotus ostreatus" Biochimica et Biophysica Acta. 1396. 27-31 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yoshida,A.Chatani,Y.Honda,T.Watanabe,M.Kuwahara: "Reaction of manganese peroxidase of Bjerkandera adusta with synthetic lignin in acetone solution" J Wood Sci. 44. 486-490 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-03-31   更新日: 2016-04-21  

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