| 研究課題/領域番号 |
20H04371
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 日本大学 |
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研究代表者 |
岩淵 範之 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (90328708)
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| 研究分担者 |
松藤 寛 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (70287605)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | リグニン / 未利用バイオマス / 有機蛍光物質 / 非ベンゼン性 / リグニンの有効活用 / 木質バイオマス / 低炭素技術 / リグニンの有効利用 / 次世代化学品 / リグニン有効利用 / 環境技術 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者らは、ある種の微生物が、木質バイオマス由来の低分子リグニンを変換・重合し、ベンゼン環構造を含まない新しい有機蛍光物質を生産することを見出した。本研究では、この蛍光物質の化学構造を検討し、微生物による生産基盤を明らかにすることで、木質バイオマスのリグニン画分を余すことなく利用した、二酸化炭素排出量を削減した環境負荷低減技術の開発を試みる。
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| 研究成果の概要 |
われわれは、バイオ・非バイオプロセスで低分子リグニン類を開環し、アミン・アミノ酸類と重合させることで、世界初の非ベンゼン性有機蛍光物質(NAPSFA)を生産できることを見出している。本研究では、NAPSFAの生産基盤を検討し、また原料としての木質バイオマスや食品バイオマス等の廃棄物の有用性を検討した。さらに研究終盤では、NAPSFAの安全性も検討した。その結果、NAPSFAの最も効果的な生産条件を確立すると共に、本物質は、変異原性が無く、また無刺激物であり、従来品に比べ極めて生体毒性が低いことから、発光や可視化の従来用途に加え、新規用途が期待される有用な次世代化成品であ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 |
有機蛍光物質は、バイオ医薬、バイオイメージング、有機ELなど応用可能な高機能物質であり、従来型のものは基本的にその分子内にベンゼン環構造を含んでいる。これに対しわれわれは、自身の分子構造にベンゼン環を含まないNAPSFAを見い出した。当初、NAPSFAは特殊な微生物が生産するレアな物質と考えられていたが、本研究により、ベンゼン環構造を含まない蛍光物質群が化学合成できることが示され、有機蛍光物質には、ベンゼン系および非ベンゼン系の物質群が存在することが明らかとなった。また、NAPSFAは極めて安全性が高いと考えられることから、今後の応用が期待される有用な次世代化成品であると考えられる。
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