| 研究課題/領域番号 |
19K12408
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
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| 研究機関 | 岡山理科大学 |
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研究代表者 |
山田 真路 岡山理科大学, 理学部, 教授 (80443901)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | DNA / バイオプラスチック / 生分解性 / 分子架橋 / 機能性材料 / 生分解性プラスチック / 生体高分子 / 環境材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
海洋に漂うマイクロプラスチックのように石油由来のプラスチックは大きな問題を有している。その問題を解決する方策の1つとして生体高分子を用いたバイオプラスチックがある。現在までに、生体高分子を用いたバイオプラスチックとして多糖やタンパク質の利用が報告されているが、DNAの利用は報告されていない。DNA分解酵素は私たちの周りに多く存在しているためDNAもバイオプラスチックとして利用できる。そこで、サケ白子DNAを用いた生分解性バイオプラスチックの創製を提案する。
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| 研究成果の概要 |
海洋中のマイクロプラスチックは世界的な問題である。その問題の解決方法の1つが生分解性プラスチックである。そこで、サケ白子由来二重らせんDNAに注目し、生分解性を有するDNAプラスチックの創製を試みた。その結果、二重らせんDNAとHCHOを用いることでDNAプラスチックを作製することに成功した。DNAプラスチックは硬い素材であったがポリエチレンとほぼ同じ破断強度を有していた。更に、DNAプラスチックは生分解性を有しており、その生分解性はHCHO濃度により制御できることが示唆された。以上のことから、サケ白子DNAが生分解性を有したプラスチックとしても利用できることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
石油由来のプラスチックは枯渇資源を原料としているというだけでなく、自然界で分解されないため、環境に大きな負荷をかける。本研究課題で作製したサケ白子DNAからなるプラスチックは、原料が産業廃棄物として処分されている生物資源である。加えて、DNAプラスチックは成形したDNA素材をホルムアルデヒド溶液に浸漬後、加熱するという簡便な操作で作製することができる。更に、生分解性を有しているため、環境に負荷を与えないことが考えられる。また、DNAプラスチックはポリエチレンとほぼ同じ引っ張り強度を有していた。以上のことから、サケ白子DNAの生分解性バイオプラスチックとしての利用を提案することができた。
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