| 研究課題/領域番号 |
20J11594
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
都甲 梓 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 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 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 酵素触媒重合 / 再生繊維 / 多糖類 / 多糖誘導体 / バイオマスプラスチック / 生分解性プラスチック / 虫歯菌 / 結晶構造解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、地球温暖化や石油資源の枯渇が懸念される中で、再生可能な天然資源から合成される、バイオマスプラスチックが注目されている。しかし、現状のバイオマスプラスチックには、製造段階で多量の化学薬品を用いるという問題がある。そこで本研究では、生物の体内等で化学反応を触媒している酵素を利用することで、環境低負荷なマイルドな条件で新規バイオマスプラスチックが合成できないかと考えた。したがって、本研究は、虫歯菌由来の酵素を用いることで、ショ糖のような自然界にあるバイオマス資源から、プラスチックや繊維、接着剤等の機能性材料を創製し、その物性や生分解性を評価することを目的としている。
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| 研究実績の概要 |
石油資源の枯渇や地球温暖化への懸念から、バイオマス資源である多糖類を高分子材料として用いる誘導体化研究が盛んである。しかし、従来の多糖材料の合成プロセスでは、多糖の抽出工程や化学修飾工程で多量の化学薬品を用いるために環境負荷が大きいという課題があった。そこで本研究では、生体内のような穏和な条件で反応を触媒する酵素に着目し、強酸や有害な有機溶媒を用いることなく穏和な条件でフィルムや繊維、接着剤等の高分子材料を創製することを目的とした。また、酵素の基質特異性を利用して主鎖骨格や置換度、置換位置を厳密に制御することで、結合様式や主鎖骨格、結晶構造が諸物性に与える影響を調べ、低環境負荷かつ高機能な高分子材料の創製を目指し、研究を行ってきた。本年度では前年度から引き続き、合成した多糖誘導体の各種物性の評価を行った。特に、光学物性についての評価を中心に研究を進めるとともに、これまでに調べてきた物性や機能について、延伸などの高次構造制御を用いることで更なる向上を試みた。また、合成した各種材料について、X線回折測定を行うことで、それぞれの高分子鎖の結晶構造解析を行い、結晶構造や結晶化度等が材料の物性に与える影響を調査した。さらに、前年度までに確立したプロセスである湿式紡糸法について、より穏和かつ健康影響の少ない溶媒であるイオン液体を用いることでより環境や人体に低負荷なプロセスでの再生繊維作製プロセスの構築を試みた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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