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食品・環境中の極微量脂溶性物質の除去を目的としたナノ・バイオリアクターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13558072
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 環境保全
研究機関新潟薬科大学 (2002)
東京大学 (2001)

研究代表者

藤井 智幸  新潟薬科大学, 応用生命科学部, 助教授 (40228953)

研究分担者 宮脇 長人  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (80012053)
三宅 紀子  新潟薬科大学, 応用生命科学部, 助教授 (70314573)
服部 良男  新潟薬科大学, 応用生命科学部, 教授 (40350714)
田中 孝明  新潟大学, 工学部, 助教授 (00217043)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2001年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワードnanospace / fractal / nanoporous silica membrane / laccase / endocrine disrupting chemical / supercritical carbon dioxide / lipase / critical phenomena / silica membrane
研究概要

ゾル-ゲルプロセスでは、ゲル化にいたる中間段階で構造が不規則でフラクタル的な凝集体の生成が抑制され、結果として均一なナノ空間構造を有するシリカ薄膜を形成させうる調製条件を検討し、約3.3nmのナノ空間を有するシリカ薄膜の作成に成功した。一方、アルキルフェノール類を海砂に吸着させたモデル反応系(汚染土壌のモデル)を考案し、吸着させたノニルフェノール、オクチルフェノール、及びビスフェノールAが担子菌由来のラッカーゼにより迅速に分解されることを見いだした。さらに、合成女性ホルモンなどの分解も可能なことを確認した。
超臨界二酸化炭素の溶媒特性を評価する上で有用なパラメータであるlogPを推算したところ、3.0〜11.8MPaの高圧二酸化炭素については、圧力上昇に伴いlogPは0.9〜2.0まで増加する傾向が認められ、ベンゼン(logP=2)やフェノール(logP=1.5)と近い値であった。このことから、超臨界二酸化炭素は圧力により極性が生じており、圧力の増加に伴って極性が小さくなっていくことが示された。リパーゼを用いたステアリン酸とエタノールのエステル化反応に関しては、圧力の増加とともに反応速度が高くなりlogPの増加傾向とおおむね一致したことから、超臨界二酸化炭素中でのリパーゼ反応を溶媒特性の視点からとらえると有効であることが示された。
以上の結果から、超臨界二酸化炭素を溶媒として用いてナノスペースでの酵素反応を検討する際には、バルクとしての溶媒特性に加えて、溶質と二酸化炭素、酵素表面、壁表面との相互作用をそれぞれ考慮する必要があることが示された。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] T.Fujii, et al.: "The Sol-Gel Preparation and Characterization of Nanoporous Silica Membrane with Controlled Pore Size"Journal of Membrane Science. 187(1-2). 171-180 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tanaka, et al.: "Treatment of Model Soils Contaminated with Phenolic Endocrine Disrupting Chemicals by Laccase from Trametes sp. a Rotating Reactor"Journal of Bioscience and Bioengineering. 92(4). 312-316 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakaya, et al.: "Determination of log P for pressurized carbon dioxide and its characterization as a medium for reaction"Enzyme and Microbial Technology. 28. 176-182 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakaya, et al.: "Lipase-Catalyzed Esterification of Stearic Acid with Ethanol, and Hydrolysis of Ethyl Stearate, Near the Critical Point in Supercritical Carbon Dioxide"Journal of American Oil Chemical Society. 79(1). 23-27 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fujii, et al.: "The Sol-Gel Preparation and Characterization of Nanoporous Silica Membrane with Controlled Pore Size"Journal of Membrane Science. 187-1.2. 171-180 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tanaka, et al.: "Treatment of Model Soils Contaminated with Phenolic Endocrine Disrupting Chemicals by Laccase from Trametes s in a Rotating Reactor"Journal of Bioscience and Bioengineering. 92-4. 312-316 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakaya, et al.: "Determination of log P for pressurized carbon dioxide and its characterization as a medium for reaction"Enzyme and Microbial Technology. 28. 176-182 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nakaya, et al.: "Lipase-Catalyzed Esterification of Stearic Acid with Ethanol, and Hydrolysis of Ethyl Stearate, Near the Critical Point in Supercritical Carbon Dioxide"Journal of American Oil Chemical Society. 79-1. 23-27 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fujii, et al.: "The Sol-Gel Preparation and Characterization of Nanoporous Silica Membrane with Controlled Pore Size"Journal of Membrane Science. 187(1-2). 171-180 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tanaka, et al.: "Treatment of Model Soils Contaminated with Phenolic Endocrine Disrupting Chemicals by Laccase from Trametes sp. in a Rotating Reactor"Journal of Bioscience and Bioengineering. 92(4). 312-316 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nakaya, et al.: "Determination of log P for pressurized carbon dioxide and its characterization as a medim for reaction"Enzyme and Microbial Technology. 28. 176-182 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nakaya, et al.: "Lipase-Catalyzed Esterification of Stearic Acid with Ethanol, and Hydrolysis of Ethyl Stearate, Near the Critical Point in Supercritical Carbon Dioxide"Journal of American Oil Chemical Society. 79(1). 23-27 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujii, et al.: "The Sol-Gel Preparation and Characterization of Nanoporous Silica Membrane with Control Pore Size"Journal of Membrane Science. 187(1-2). 171-180 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tanaka, et al.: "Treatment of Model Soils Contaminated with Phenolic Endocrine Disrupting Chemicals by Laccase from Tramentes sp. in a Rotating Reactor"Journal of Bioscience and Bioengineering. 92(4). 312-316 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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