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海洋漂流マイクロプラスチック削減を目指す海洋環境時限分解性高分子材料創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K00608
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関群馬大学

研究代表者

粕谷 健一  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (60301751)

研究分担者 橘 熊野  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (60504024)
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード海洋生分解性 / 生分解性プラスチック / 時限生分解性 / バイオフィルム / 次元生分解性 / 海洋 / 生分解性高分子 / マイクロプラスチック / 精密時限分解 / 微生物叢
研究成果の概要

脂肪族ポリエステルAとBにおいて,誘導物質の添加による分解速度の上昇がみられた。Aに誘導物質を添加したフィルムの一部においても,分解速度の上昇がみられた。CとDにおいて,誘導物質の添加量が1%から10%まで増加するにしたがって,形成されるバイオフィルム量は増加した。
本研究により,脂肪族ポリエステルCを始めとした潜在的海洋生分解性高分子において,分解酵素誘導物質の添加によって,表面微生物叢構造が誘導物質のそれに近づくこと,特定の種類の微生物の集積やバイオフィルムの増加が生じる可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題において,海洋環境で分解しない潜在的生分解性高分子を誘導物質を添加し、バイオフィルム制御することにより分解させることに成功した。この結果により,生分解性プラスチックの弱点と考えられていた、使用中の物性低下を低減させながら分解開始時期を決めることが可能となった。本知見は、海洋での次世代の時限生分解高分子材料設計の基礎となる可能性が高い。

報告書

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

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] 義守大(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Microbial composition and polymer hydrolytic activity of Japanese washed-rind cheeses2019

    • 著者名/発表者名
      Tachibana, Y.; Kageyama, K.; Suzuki, M.; Koshigumo, H.;, Takeno, H.; Tachibana, Y.
    • 雑誌名

      Polym Degrad Stabil

      巻: 160 ページ: 264-264

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2019.01.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海洋プラスチックゴミ問題を解決する,生分解性プラスチックを活用した有機リサイクル実現に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木美和; 橘熊野; 粕谷健一
    • 雑誌名

      都市清掃

      巻: 72 ページ: 33-33

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Biobased Poly(Schiff-Base) Composed of Bifurfural2018

    • 著者名/発表者名
      Tachibana, Y.; Hayashi, S.; Kasuya, K.-i.
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 号: 5 ページ: 5336-5336

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b00466

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis, Physical Properties, and Biodegradability of Biobased Poly(butylene succinate-co-butylene oxabicyclate)2018

    • 著者名/発表者名
      Tachibana, Y.; Yamahata, M.; Kimura, S.; Kasuya, K.-i.
    • 雑誌名

      ACS Sustainable Chemistry & Engineering

      巻: 6 号: 8 ページ: 10806-10806

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.8b02112

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microbial degradation of poly(ε-caprolactone) in a coastal environment2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Miwa、Tachibana Yuya、Oba Kohei、Takizawa Reika、Kasuya Ken-ichi
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability

      巻: 149 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2018.01.017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biodegradability of polyesters comprising a bio-based monomer derived from furfural2017

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Yuya、Yamahata Masayuki、Ichihara Hirofumi、Kasuya Ken-ichi
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability

      巻: 146 ページ: 121-125

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2017.10.001

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of Cellulosimicrobium sp., a poly(3-hydroxybutyrate)-degrading bacterium isolated from washed rind cheese, Pont-leveque lait cru2017

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Yohko、Hayashi Senri、Suzuki Miwa、Soulenthone Phouvilay、Tachibana Yuya、Kasuya Ken-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Research

      巻: 24 号: 10 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s10965-017-1320-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Difference in environmental degradability between poly(ethylene succinate) and poly(3-hydroxybutyrate)2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Miwa、Tachibana Yuya、Kazahaya Jun-ichiro、Takizawa Reika、Muroi Fumihiro、Kasuya Ken-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Research

      巻: 24 号: 12 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1007/s10965-017-1383-4

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Characterization of a poly(butylene adipate-co-terephthalate) hydrolase from the aerobic mesophilic bacterium Bacillus pumilus2017

    • 著者名/発表者名
      F. Muroi, Y. Tachibana, P. Soulenthone, K. Yamamoto, T. Mizuno, Y. Kobayashi, T. Sakurai, K. Kasuya
    • 雑誌名

      Polym Degrad Stabil

      巻: 137 ページ: 11-22

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2017.01.006

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental biodegradation control of polymers by cleavage of disulfide bonds2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Tachibana, T. Baba, and K. Kasuya
    • 雑誌名

      Polym Degrad Stabil

      巻: 137 ページ: 67-74

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2017.01.003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Environmental Degradability Based on the Number of Methylene Units in Poly(butylene n-alkylenedionate)2017

    • 著者名/発表者名
      Takuro Baba, Yuya Tachibana, Shota Suda, Ken-ichi Kasuya
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability

      巻: 138 ページ: 18-26

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2017.02.007

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 微生物パワーでプラスチックが消える2016

    • 著者名/発表者名
      粕谷健一;橘熊野;前原龍一郎;宋君哲;鈴木美和
    • 雑誌名

      生活と環境

      巻: 61 ページ: 31-35

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Toward developing "timing" biodegradable plastics2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kasuya
    • 雑誌名

      Sen'i Gakkaishi

      巻: 72 ページ: 10-11

    • NAID

      130005421255

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境中での有機リサイクルを実現する時限生分解性プラスチックの提案2019

    • 著者名/発表者名
      粕谷健一
    • 学会等名
      第14回包装材料セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Differnce in environmental degradability between microbially and chemosynthetically biodegradable polyesters2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichi Kasuya
    • 学会等名
      MoDeSt2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「時限」生分解プラスチックの実現に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      粕谷健一
    • 学会等名
      SPE日本支部講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 海洋プラスチックごみから単離された生分解性プラスチック分解細菌の特徴付け2017

    • 著者名/発表者名
      大場皓平、鈴木美和、滝澤玲香、橘熊野、粕谷健一
    • 学会等名
      第19回マリンバイオテクノロジー学会仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 環境調和型材料科学研究室HP

    • URL

      http://greenpolymer.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://greenpolymer.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://greenpolymer.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2025-01-30  

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