| 研究課題/領域番号 |
21K05053
|
|---|
| 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33020:有機合成化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 帝京科学大学 (2022-2023)
京都大学 (2021) |
|---|
研究代表者 |
高谷 光 帝京科学大学, 生命環境学部, 教授 (50304035)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
|
|---|
| キーワード | 未活用バイオマス / リグニン / セルロース / 人工酵素 / マイクロ波化学 / メカノケミカル反応 / X線吸収分光 / ケミカルリサイクル / 廃棄物系バイオマス / 未利用バイオマス / ペプチド / マイクロ波 / ボールミル / メカノケミカル / 木質バイオマス / バイオマス |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
未活用植物バイオマスの循環資源化を目的として，リグニン/セルロース認識能を有するメタル化ペプチド人工酵素を開発し，バイオマス中のリグニン/セルロースの直截的かつ選択的分子変換による有用化成品生産法を開拓する。本研究では，１）リグニン/セルロースに特異結合する5～15残基程度の基質認識ペプチドと触媒機能を有するメタル化アミノ酸・ペプチドを連結したペプチド人工酵素を創出し，これを用いて２）リグニン廃液，農業廃棄物，廃棄木材中のリグニン/セルロースを選択的に分解・変換して，有用芳香族分子・機能性セルロース等を与える分子変換法を開拓する。
|
| 研究成果の概要 |
未活用植物バイオマスの循環資源化を目的として，リグニン/セルロース認識能を有するメタル化ペプチド人工酵素等を開発し，バイオマス中のリグニン/セルロースの直截的かつ選択的分子変換による有用化成品生産法の開拓を目的とした研究を行った。その結果，１）リグニン・多糖類・蛋白質・脂質が混在する高密度な分子夾雑系において，リグニン特異結合する5-12残基程度の基質認識ペプチドを有する人工酵素の創出に成功した。さらに，２）マイクロ波・メカノケミカル条件下において，これらの触媒を用いる木粉，木質リグニン，セルロース，廃棄生花の分解・変換に成功し，有用芳香族分子・機能性セルロースが得られることを見出した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物バイオマスの循環資源化は，将来の持続可能な社会形成に必須の鍵技術であるが，これらはリグニン，多糖類，蛋白質，脂質等が混在する生体分子夾雑系であり，これら成分から人類の産業活動に必要な分子を選択的に変換・分離/抽出する高効率かつ低エネルギーな革新的手法が求められている。本研究の社会的意義は，夾雑系から上記成分を認識し，選択的に変換できるペプチド人工酵素の開発に成功したこと。マイクロ波反応・メカノケミカル反応を利用して，高効率・低エネルギーな植物バイオマスの変換と高付加価値化に成功したことである。
|
