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スギ心材ノルリグナンのポスト生合成化学-心材の成熟という新規概念-

研究課題

研究課題/領域番号 16H04952
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 木質科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

今井 貴規  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (20252281)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワード心材 / 心材形成 / ノルリグナン / 重合 / スギ / オリゴマー / norlignan / heartwood / Cryptomeria japonica / agatharesinol / sequirin C / oligomer
研究成果の概要

スギ材の価値(色調)を左右する心材(樹幹中央部の濃色部)は、スギ個体の成長に伴って辺材(心材周縁の淡色部)が、移行材を経て変化することにより形成される。スギ心材形成について、(1)どのような化合物が形成されるか、(2)どのような機構により形成されるか、(3)細胞レベルのどこで形成されるかを調べた。
(1)スギ心材から数種類の新規化合物を単離し構造決定することができた。これら化合物の含有量や心材内分布は、通常の赤色材と異常な黒色材とで異なることが分かった。(2)前述の化合物は移行材・心材での酵素反応により形成されることが示された。(3)酵素反応が移行材・心材放射柔細胞中で起こることが可視化された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

幼齢木の樹幹等の材部は、「辺材」と呼ばれる部分のみからなるが、しばしば加齢等と共に、より老いた組織である中心部から「心材」へと変化する。この変化過程は心材形成と呼ばれ、樹木に普遍的・特徴的な生理活動である。木材利用上注視される樹種特有の諸性質(色調・におい・耐久性等)は、心材の特性によって引き出される(主に化学物質による)ことが多い。心材・心材形成研究は、木材基礎科学ならびに木材利用・応用の両面から重要な領域となるが、心材形成の機構や意義が、完全に理解されているとは言い難い。
本研究は「心材がどのように形成されるか」について新しい概念を提出することにより、学術的・社会的に貢献しようとする。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Radial distribution of monomeric, dimeric and trimeric norlignans and their polymerization in Cryptomeria japonica heartwood2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimizu, T. Iki, T. Imai
    • 雑誌名

      Holzforschung

      巻: 71 号: 9 ページ: 705-712

    • DOI

      10.1515/hf-2016-0169

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スギ木部におけるフェノールオキシダーゼ活性 ―心材形成物質との関わり―2019

    • 著者名/発表者名
      河嶋優里、今井貴規
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会(函館大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スギ心材中のノルリグナンオリゴマーの単離・構造決定2019

    • 著者名/発表者名
      加藤哲明、簗瀬 優、今井貴規
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会(函館大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Phenol Oxidase Involved in Polymerization of the Extractives during Heartwood Formation of Cryptomeria japonica2018

    • 著者名/発表者名
      Yuri Kawashima and Takanori Imai
    • 学会等名
      The 61st Society of Wood Science and Technology, International Convention
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スギ心材におけるノルリグナン-炭水化物複合体形成のモデル的検証2018

    • 著者名/発表者名
      石田沙智子、今井貴規
    • 学会等名
      日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スギ心材成分ノルリグナンの二次変化に関する組織化学的検討2018

    • 著者名/発表者名
      杉浦宏樹、今井貴規
    • 学会等名
      日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] スギ心材ノルリグナンオリゴマーの形成と構造2017

    • 著者名/発表者名
      今井貴規、小林瑞貴、河嶋優里
    • 学会等名
      日本木材学会大会福岡大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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