| 研究課題/領域番号 |
15K12247
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
松藤 寛 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (70287605)
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| 研究分担者 |
岩淵 範之 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (90328708)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 有機蛍光物質 / 食品廃棄物 / 廃棄物利用 / 再資源化 |
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| 研究実績の概要 |
リグニン及び低分子リグニン類を、微生物を用いたバイオプロセスにより高付加価値物質へ変換する研究を行う中で、東日本大震災直後の海水より見出したPseudomonas sp. ITH-SA-1株は低分子リグニンであるシリングアルデヒド(SYAL)を基質として用いた場合、SYALを3-O-メチルガレート(3-MGA)へと代謝し、その後有機蛍光物質(NAPSFA)を生成すること、培養時の窒素源としてトリプトン(カゼイン酵素分解物)を添加するとNAPSFAを効率よく生産すること、さらに非バイオ系で3-MGAとトリプトンを混合するだけでもNAPSFAが生産されることを明らかにした。3-MGAはリグニン及び低分子リグニンから供給可能であることから、その相手方となるペプチド類を食品廃棄物中に求めることで、食品廃棄物を有機蛍光物質に変換する、すなわち食品廃棄物の再資源化が可能となることが考えられ、最終年度である本年度はその実現に向けた最適条件の確立について検討した。
まず、市販カゼインの酵素分解条件を検討した。NAPSFA生成は、酵素の種類、添加量、反応時間に大きく依存したが、パンクレアチンで処理することで効率よくNAPSFAを生成した。一方、様々な食品成分（糖、アミノ酸、アミン類）を共存させたところ、その多くはNAPSFA生成を抑制しなかったが、システインは生成を強く阻害した。さらにアスコルビン酸やカテキンも生成抑制したことから、高濃度の抗酸化物質の存在はNAPSFA生成反応を阻害することが判明した。市販牛乳をpH調整することでカゼイン沈殿物と乳清を得、これらをパンクレアチンで酵素分解し、3-MGAと混合させたところ、カゼイン沈殿物及び乳清の酵素分解物のどちらからもNAPSFAの生成が認められ、牛乳を簡便な手順で有機蛍光物質へ変換することが可能であった。
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| 備考 |
アグリビジネス新技術説明会「食品廃棄物から蛍光物質をつくる」（松藤寛）。主催：科学技術振興機構、首都圏農学系私立5大学、後援：特許庁、JST東京本部別館ホール(東京都千代田区)（2017年）。
廣川侑美，大槻崇，岩淵範之，松藤寛「食品廃棄物系バイオマスからのベンゼン環を含まない新規有機蛍光物質の生産」日本食品化学学会第23回総会・学術大会にて若手優秀発表賞受賞ポスター発表部門（2017年）。
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