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竹バイオマスのバイオリファイナリーの基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K05928
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41050:環境農学関連
研究機関東京電機大学

研究代表者

椎葉 究  東京電機大学, 理工学部, 教授 (20621981)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード孟宗竹 / ヘミセルロース / 免疫賦活 / コレステロール低下作用 / 抗酸化作用 / バイオリファイナリー / バイオマス / 竹 / 抗酸化性 / コレステロール / 腸内細菌 / リグノヘミセルロース / 抗酸化 / 減圧マイクロ波処理 / クロマトグラフィー / LC/MS / バイリファイナリー / 桂皮酸類 / 抗酸化能 / NO産生 / 抗炎症性 / 免疫賦活作用
研究成果の概要

世界で初めて竹から特別な薬品や溶媒を用いることなくソフトな方法(低コスト)で、様々な機能性を持つ成分の分離・調製する技術を開発した。これらを、環境面とコスト面からバイオリファイナリー(カスケード利用)方式で、生活用品や環境資材として利用することが考えられた。
有望なバイオマス資源である竹から、蒸圧処理と細胞壁崩壊酵素で抽出した成分(以下 BOSと略)は、特殊な構造をしたオリゴ糖類を主成分として含有しており、この成分にコレステロール上昇抑制効果と抗酸化性活性などの生理効果があることが明らかにった。更に免疫賦活化作用があることも明らかになった。これらの生理活性の機構解明を検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

孟宗竹はイネ科であり国内外でその繁殖力の強さと地球温暖化の影響もあり、バイオマス量を増大させている。孟宗竹は、地球上でも最も成長速度の高い植物であり国内にも膨大なバイオマスが存在している。竹の繁殖分布は年々拡大しており、ほとんどは放置されている。そのため、自然林・人工林を侵食し枯死させ、地下茎が強固でないため、地盤が緩み土砂崩れを招きやすい等の「竹害」が発生し、問題が深刻化している。その一部は、これまでも筍や竹林景観としての利用等はあるが、利用は限定的であった。有望なバイオマス資源である竹から、生理効果を有する成分を抽出、最終的にはバイオ リファイナリーの基盤技術として確立できた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Fecal Microbiota Perspective for Evaluation of Prebiotic Potential of Bamboo Hemicellulose Hydrolysate in Mice: A Preliminary Study2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeyama Nao、Sakamoto Mitsuo、Ohkuma Moriya、Hiramoto Shigeru、Wang Jianpeng、Tone Shigenobu、Shiiba Kiwamu
    • 雑誌名

      Microorganisms

      巻: 9 号: 5 ページ: 888-888

    • DOI

      10.3390/microorganisms9050888

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 「竹バイオリファイナリー」孟宗竹中の健康に資する成分と孟宗竹の総合利用について2020

    • 著者名/発表者名
      椎葉究、平本茂、大平辰朗
    • 雑誌名

      バイオインダストリー

      巻: 37 ページ: 80-94

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Dipeptide synthesis by internal adenylation domains of a multidomain enzyme involved in nonribosomal peptide synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Abe Tomoko、Kobayashi Kenta、Kawamura Sho、Sakaguchi Tatsuya、Shiiba Kiwamu、Kobayashi Michihiko
    • 雑誌名

      The Journal of General and Applied Microbiology

      巻: 65 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.2323/jgam.2018.03.001

    • NAID

      130007608766

    • ISSN
      0022-1260, 1349-8037
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 孟宗竹の総合利用に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      王建鵬 他
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 孟宗竹ヘミセルロース加水分解物中の生理活性成分の分離と精製2019

    • 著者名/発表者名
      矢田堀裕聖 、関本智登、藤田誠史、布施有里奈、平本茂、椎葉究
    • 学会等名
      日本農芸化学学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Separatiion and Application of Pollutant-degradation Microbes from Sea2018

    • 著者名/発表者名
      Kiwamu Shiiba, Tomoko Abe
    • 総ページ数
      51
    • 出版者
      LAMBERT
    • ISBN
      9783330003699
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 免疫賦活組成物及び竹抽出物、ならびにその製造方法2020

    • 発明者名
      椎葉究
    • 権利者名
      椎葉究
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-117462
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 2019-0100872019

    • 発明者名
      椎葉究、平本茂
    • 権利者名
      東京電機大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 免疫賦活組成物及び竹抽出物、並びにそれらの製造方法2019

    • 発明者名
      椎葉究、平本茂
    • 権利者名
      椎葉究、平本茂
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-010087
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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