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酵素分解反応を模倣するリグニンの電解システム反応の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H03844
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
研究機関京都大学

研究代表者

高野 俊幸  京都大学, 農学研究科, 教授 (50335303)

研究分担者 上高原 浩  京都大学, 農学研究科, 教授 (10293911)
飛松 裕基  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
榊原 圭太  京都大学, 化学研究所, 助教 (20618649)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワードリグニン / 電解反応 / 生体模倣反応 / メディエーター / 微生物分解 / ラッカーゼ / 電解酸化 / リグニン分解物 / メデイエーター
研究成果の概要

リグニンの微生物分解反応を模倣したElectrolytic mediator system (EMS) 反応について検討した。具体的には、EMS反応における各種メディエーター(LMS用メディエーター、遷移金属メディエーター、天然系メディエーターなど)の効果を調べた。その結果、EMS反応の効率や選択性は、メディエーターの影響を大きく受けた。LMS反応では使用できない酸化電位の高いメディエーターでも、EMS反応では使用可能であった。また、リグニン分解物もEMS反応において酸化能を示した。いくつかのメディエーターは、リグニンのEMS反応のメディエーターとして有望であることが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、リグニンの電解反応(EMS反応)について検討し、種々のメディエーターの反応効率や反応選択性を明らかにした。このことは、これまで知見の乏しかったEMS反応の基礎的知見が収集できた点で学術的意義も高い。また、本研究の成果により、EMS反応の“環境に優しいリグニンの分解反応”としての実用化の可能性が示唆され、実用的な面からの価値も大きい。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [学会発表] リグニンモデル化合物の電解酸化における新規メディエーターの評価2020

    • 著者名/発表者名
      謝冰、飛松裕基、寺本好邦、高野俊幸
    • 学会等名
      第87回紙パルプ研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規メディエーター(promazine hydrochloride)によるリグニンの電解酸化2020

    • 著者名/発表者名
      謝冰、飛松裕基、寺本好邦、高野俊幸
    • 学会等名
      第65回リグニン討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] リグニンモデル化合物の電解酸化における新規メディエーターの評価2020

    • 著者名/発表者名
      謝冰、飛松裕基、寺本好邦、髙野俊幸
    • 学会等名
      第70回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 天然系メディエーターによるリグニン電解酸化の検討 -G核およびS核メディエーターの比較ー2019

    • 著者名/発表者名
      中健一郎、飛松裕基、上高原浩、髙野俊幸
    • 学会等名
      第86回紙パルプ研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Electro-oxidation of artficial lignin with natural mediators (phenolic compounds)2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Naka, Yuki Tobinatsu, Hiroshi Kamitakahara, Yoshikuni Teramoto, Toshiyuki Takano
    • 学会等名
      1st Interenational Lignin Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electro-oxidation of artficial lignin with mediators (promazine hydrochloride, linoleic acid)2019

    • 著者名/発表者名
      Bing Xie, Yuki Tobimatsu, Hiroshi Kamitakahara, Yoshikuni Teramoto, Toshiyuki Takano
    • 学会等名
      1st International Lignin Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of new phenyl glycoside type LCC model compounds for NMR analysis of native LCC2019

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Sakurai, Yuki Tobimastu, Hiroshi Kamitakahara, Yoshikuni Teramoro, Toshiyuki Takano
    • 学会等名
      1st International Lignin Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 天然系メディエーターによるリグニン電解酸化の検討2018

    • 著者名/発表者名
      中健一郎、飛松裕基、上高原浩、高野俊幸
    • 学会等名
      第85回紙パルプ研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 天然系メディエーターによるリグニン電解酸化の検討2018

    • 著者名/発表者名
      中健一郎、飛松裕基、上高原浩、高野俊幸
    • 学会等名
      第63回リグニン討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フェニルグリコシド型LCC(リグニンー多糖複合体)解析用モデル化合物の合成2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井沙也佳、水上貴仁、飛松裕基、上高原浩、高野俊幸
    • 学会等名
      第63回リグニン討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 量子化学計算によるリグニンの間接電解反応機構/反応性の解析2018

    • 著者名/発表者名
      平野義貴、上高原浩、高野俊幸
    • 学会等名
      第68回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] リグニンの利活用のための最新技術動向 第3章リグニンの分解・抽出 5.リグニンの電解酸化2020

    • 著者名/発表者名
      髙野俊幸
    • 総ページ数
      228
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781314945
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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