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2018 年度 実績報告書

スギ心材ノルリグナンのポスト生合成化学-心材の成熟という新規概念-

研究課題

研究課題/領域番号 16H04952
研究機関名古屋大学

研究代表者

今井 貴規  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (20252281)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードノルリグナン / 重合 / オリゴマー / 心材 / 心材形成 / スギ
研究実績の概要

スギ心材を各種溶媒抽出後、各種クロマトグラフィー(固定相:シリカゲル、セファデックスLH-20ゲル)により、ノルリグナン(単量体、アガサレジノール:AおよびセクイリンC:S)の二量体10種、同三量体8種を単離した。全てについて、高分解能質量分析法により単量体構成を明らかにした。これらのうち7化合物の化学構造をNMR法により決定した。(1),(2)は単量体間の結合様式および立体配座は同じであり、(1)はSS二量体、(2)はAS二量体であった。(3),(4),(5)はSS二量体であり、互いに立体異性であった。(6)は、単量体が炭素-炭素(C-C)結合およびエーテル結合した、七員環等を有する、ASS三量体であった。(7)は、単量体がC-Cおよびエーテル結合した、1,4-ベンゾジオキサン構造等を有する、ASS三量体であった。

(A),(S)の重合に酵素反応を想定し、フェノール酸化酵素(PO)を調査した。スギ辺材外方部、移行材、心材外方部から、硫酸アンモニウム0-40%と40-70%飽和画分(粗酵素画分)を調製した。全部位において、後者にPO活性が認められ、POを分画濃縮できた。辺材(含分化中木部)では過酸化水素が無いとPO活性は減少するのに対し、移行材と心材ではその有無に関わらずそれほど変化しなかった。したがって、材部位により機能の異なるPOが優勢となることが示された。
移行材および心材粗酵素による(A),(S)の重合を試みた。SECにより、酵素反応物中の高分子化合物の存在が示された。MALDI-TOF-MSにより、(A)(S)から成る、二~五量体に相当するイオン群が検出された。HPLC-ESI-MSにより、(A)(S)の二・三量体と予想される化合物が検出された。以上より、ノルリグナン重合に酵素が関わり得ることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] スギ木部におけるフェノールオキシダーゼ活性 ―心材形成物質との関わり―2019

    • 著者名/発表者名
      河嶋優里、今井貴規
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会(函館大会)
  • [学会発表] スギ心材中のノルリグナンオリゴマーの単離・構造決定2019

    • 著者名/発表者名
      加藤哲明、簗瀬 優、今井貴規
    • 学会等名
      第69回日本木材学会大会(函館大会)
  • [学会発表] Phenol Oxidase Involved in Polymerization of the Extractives during Heartwood Formation of Cryptomeria japonica2018

    • 著者名/発表者名
      Yuri Kawashima and Takanori Imai
    • 学会等名
      The 61st Society of Wood Science and Technology, International Convention
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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