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2003 年度 研究成果報告書概要

オゾン分解を用いたリグニン側鎖完全解析法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 13460074
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林産学
研究機関東京大学

研究代表者

新谷 博幸  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30282693)

研究分担者 羽生 直人  宇都宮大学, 農学部生物生産科学科, 助教授 (10292575)
飯塚 堯介  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30012074)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
キーワードオゾン / リグニン / 立体構造 / 木材 / パルプ / アシドリシス / あて材 / メトキシル基
研究概要

1.リグニン中の主要構造であるβ-O-4結合の立体異性体比(エリスロ/スレオ比、E/T比)とリグニン芳香核構造の関係を、同一樹種の異なった部位について調べた所、芳香核中のシリンギル核の割合が増えると、β-O-4結合のエリスロ比が増えることが分かった。20種以上の異なる樹種間においても、芳香核構造と側鎖立体構造は、極めて高い相関係数で関係することが明らかになり、次いで、同一樹種の異なった組織間でもこの関係が成り立つことが分かった。側鎖の立体構造が芳香核構造によってきわめて厳密に制御されていることを示すものであり、リグニン構造の制御機構について重要な一石を投じる結果である。
2.塩酸および硫酸による酸処理過程でリグニンの側鎖構造に生じる変化をオゾン分解法によって追跡し、酸濃度と側鎖構造の変化の関係、酸のカウンターイオンの影響、アシドリシスによる構造分析の限界などを定量的に明らかにした。
3.リグニンがMWL(milled wood lignin)調製過程で受ける構造上の変化と調製条件の関係について、単離されるMWLのみでなく磨砕木粉自体に含まれるリグニンについてもオゾン分解法により分析し、芳香核部分の変化は顕著ではなく、リグニン構造の変質は側鎖部分にほぼ限定されることを明らかにした。
4.その他、オゾン分解法を、アルカリ系の蒸解過程でのリグニン縮合反応の進行と脱リグニンの関係、過酸化水素漂白過程におけるリグニン側鎖構造の変化と過酸化水素から生じる活性種との関係、リグニンの酸化処理過程における立体優先的反応の解析等々に適用し、他の方法では得ることのできなかった重要な知見をリグニン化学にもたらすことに成功した。

  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Tomoko Sugimoto 他3名: "Changes in Erythro/Threo Ratio of β-O-4 Structures during Delignification Reactions"Holzforschung. 56(4). 416-421 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tomoya Yokoyama 他3名: "Enhancement of the Reaction between Pulp Components and Produced by the Decomposition of Hydrogen Peroxide under Alkali Conditions"J.Wood Sci. 48. 191-196 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Zhenfu Jin 他5名: "Changes in lignin content of leaf litters during mulching"Phytochemistry. 64. 1023-1031 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Takuya Akiyama 他3名: "Ratio of erythro and threo forms of β-O-4 structures in tension wood lignin."Phytochemistry. 64. 1157-1162 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Olov Karlsson 他5名: "Isolation of lignin-carbohydrate bonds in wood : model experiments and preliminary application to pine wood"J.Wood Science. 50(2). 142-150 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hikaru Aimi 他2名: "Structure of small lignin fragment retained in water soluble polysaccharide extracted from sugi MWL isolation residue"J.Wood Science. (printing). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Iori Tomoda 他2名: "The Role of Alkali-Hydrogen Peroxide during Pulp Treatment"Japan TAPPI Journal. (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Iori Tomoda 他2名: "Semi-quantitative Method to Evaluate the α-Carbonyl Content in Lignin"J.Wood Science. (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hitoshi Goto 他4名: "Interfering Effects of carbohydrates on the determination of methoxyl group content of lignin in woody samples"J.Wood Chemistry and Technology. (受理済). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hikaru Aimi 他2名: "Structure of small lignin fragments retained in water soluble polysaccharides extracted from Birch MWL isolation residue"J.Wood Science. (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hikaru Aimi 他2名: "Lignin rich in detached side-chain structure found in water soluble LCC"J.Wood Science. (受理済). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Tomoko Sugimoto, Takuya Akiyama, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshitsuka.: "Changes in Erythro/Threo Ratio of β-O-4 Structures during Delignification Reactions."Holzforschung. 56(4). 416-421 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Tomoya Yokoyama, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshitsuka.: "Enhancement of the Reaction between Pulp Components and Hydroxyl Radical Produced by the Decomposition of Hydrogen Peroxide under Alkali Conditions."J.Wood Sci.. 48. 191-196 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Zhenfu Jin, Takuya Akiyama, Byung Yeoup Chung, Yuji Matsumoto, Kenji Iiyama, Satomi Watanabe.: "Changes in lignin content of leaf litters during mulching."Phytochemistry. 64. 1023-1031 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takuya Akiyama, Yuji Matsumoto, Takashi Okuyama, Gyosuke Meshitsuka.: "Ratio of erythro and threo forms of β-O-4 structures in tension wood lignin"Phytochemistry. 64. 1157-1162 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Olov Karlsson, Tsutomu Ikeda, Takao Kishimoto, Kengo Magara, Yuji Matsumoto, Shuji Hosoya.: "Isolation of a lignin-carbohydrate bonds in wood : model experiments and preliminary application to pine wood."J.Wood Science. 50(2). 142-150 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hikaru Aimi, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshitsuka.: "Structure of small lignin fragment retained in water soluble polysaccharide extracted from MWL isolation residue"J.Wood Science. (accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Iori Tomoda, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshitsuka: "The Role of Alkali-Hydrogen Peroxide during Pulp Treatment."Japan TAPPI Journal. (Accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Iori Tomoda, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshitsuka: "Semi-quantitative Method to Evaluate the α-Carbonyl Content in Lignin."J.Wood Science. (accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hitoshi Gob, Keiichi Koda, Goulin Tong, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshitsuka.: "Interfering Effects of carbohydrates on the determination of methoxyl group content of lignin in woody samples"J.Wood Chemistry and Technology. (accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hikaru Aimi, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshitsuka.: "Structure of small lignin fragments retained in water soluble polysaccharides extracted from Birch MWL isolation residue."J. Wood Science. (accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hikaru Aimi, Yuji Matsumoto, Gyosuke Meshitsuka.: "Lignin rich in detached side-chain structure found in water soluble LCC."J.Wood Science. (accepted). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2005-04-19  

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