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リグニンの分子形状を相溶ブレンド薄膜中で浮かび上がらせ可視化する

研究課題

研究課題/領域番号 16K14955
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 木質科学
研究機関岐阜大学

研究代表者

寺本 好邦  岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (40415716)

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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードリグニン / 相溶ブレンド / 薄膜 / 走査型プローブ顕微鏡(SPM) / 分子形状 / 可視化 / ブレンド / 走査型プローブ顕微鏡 / ブレンド薄膜
研究成果の概要

リグニンは木材中においてランダムな三次元網目構造をとるとされており,その構造には未だ不明瞭な点が多い。化学分析やNMRにより,主にモノリグノ―ル二量体間の構造データが蓄積されてきた。GPCや光散乱法も適用されてきたが,溶液中での分子の凝集が懸念される。一方,近年,合成高分子の一分子鎖が相溶ブレンドの走査型プローブ顕微鏡(SPM)により観察されている。そこで本研究では,単離リグニンの分子形状の新しい情報を得るため,酵素処理リグニン(CEL)と異種ポリマーの相溶ブレンドを構築し,SPM観察した。その結果,CELをポリマーで希釈することにより,単分子に近いCELの分子形状を観察することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題は,研究代表者らが見出してきた単離リグニンの相溶ブレンド化の手法と,SPMによる高分子の1分子イメージングを使い,単離リグニンの分子形状の理解のための新しい情報を提供するものである。本研究で手法を確立することができたため,今後のデータの蓄積によって,樹種,部位,組織等によるリグニン分子の形状の違いが明確になる可能性がある。一方,リグニンの近傍には常に多糖が共存している。多糖混在量を変化させて分子形状を可視化することによって,多糖とリグニンの共存様式にも知見を与え得る。ひいては,紙パルプ産業やバイオ燃料製造で必要とされるリグニンの化学処理の最適化につながる可能性がある。

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

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Direct Observation of Lignin Molecules Isolated in Miscible Polymer Blends by Atomic Force Microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Asaoka, M., Miyamori, Y., Katsu, N. & Teramoto, Y.
    • 学会等名
      2018 SWST/JWRS Int. Conv.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 相溶するポリマーで希釈した単離リグニン分子の原子間力顕微鏡観察2019

    • 著者名/発表者名
      朝岡美帆, 宮森雄大, 勝永毅, 寺本好邦
    • 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] 原子間力顕微鏡による単離リグニン孤立分子の直接観察2018

    • 著者名/発表者名
      宮森雄大, 朝岡美帆, 葭谷耕三, 勝永毅, 寺本好邦
    • 学会等名
      第68回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡による単離リグニン孤立分子の直接観察2017

    • 著者名/発表者名
      宮森雄大, 勝永毅, 葭谷耕三, 寺本好邦
    • 学会等名
      第62回リグニン討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子運動性解析による多糖/リグニンのナノスコピックな共存形態の評価(学生口頭発表賞受賞)2017

    • 著者名/発表者名
      勝永毅, 葭谷耕三, 寺本好邦,
    • 学会等名
      第62回リグニン討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Nanoscale evaluation of polysaccharide/lignin mixing states in lignocellulosic biomass2017

    • 著者名/発表者名
      Katsu N., Teramoto Y.
    • 学会等名
      The 4th International Cellulose Conference ICC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 木粉中の多糖/リグニンのナノスコピックな平均的緊密度の評価2017

    • 著者名/発表者名
      勝永毅,葭谷耕三,寺本好邦
    • 学会等名
      第67回日本木材学会大会(福岡大会)
    • 発表場所
      九州大学箱崎キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 木材中の多糖/リグニンの混在スケールの評価2016

    • 著者名/発表者名
      勝永毅,葭谷耕三,寺本好邦
    • 学会等名
      第61回リグニン討論会
    • 発表場所
      京都大学宇治キャンパス
    • 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: 2020-03-30  

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