| 研究課題/領域番号 |
16K00607
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
橘 熊野 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (60504024)
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| 研究分担者 |
粕谷 健一 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (60301751)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 生分解高分子 / ポリエステル / 微生物 / 環境分解 |
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| 研究実績の概要 |
環境中の微生物によって水と二酸化炭素に分解される生分解性高分子は環境調和型材料として期待が高まっている。多くの研究者の研究成果から、脂肪族ポリエステルは生分解性を有しているということが一般的な事実として受け入れられつつある。しかしながら、全ての脂肪族ポリエステルが容易に生分解をすることはないという相反する事実もある。本研究では、系統的な脂肪族ポリエステルの合成と詳細な生分解性評価を行うことで、新規生分解性ポリエステルを分子設計する上での指針となる脂肪族ポリエステルの「生分解性と一次構造（化学構造）相関」を明らかにすることを目的とする。
直鎖脂肪族ポリエステルにおいて、メチレン鎖数（m）の違いによる生分解性への影響を検討する予備実験として、m = 2~10の市販ジカルボン酸と1,4-ブタンジオールからAA-BB型の脂肪族ポリエステルを合成し、環境微生物によるクリアゾーン系性能の評価、分解微生物分布調査、微生物酸素要求量試験法を用いた環境分解性評価を行いった。その結果、ジカルボン酸の脂肪族鎖長によって生分解性が異なり、メチレン鎖が長くなることによって生分解性が変化するが、長くなることで単純に生分解性が減少するのでは無いが、長鎖ジカルボン酸では生分解性が著しく低下することを明らかにして査読付き論文として発表した。また、ヒドロキシカルボン酸からなるA-B型の脂肪族ポリエステルも合成し、同様にして、環境微生物によるクリアゾーン系性能の評価、分解微生物分布調査、微生物酸素要求量試験法を用いた環境分解性評価を行いった。その結果、メチレン鎖が長くなることによって生分解性が変化するが、長くなることで単純に生分解性が減少するのではなく分解に関与する酵素の種類が変化することを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
m = 2~10の市販ジカルボン酸と1,4-ブタンジオールからAA-BB型の脂肪族ポリエステルを合成し、m = 10以上で著しく環境分解性が低下することを明らかにしており、AA-BB型のポリエステルの環境分解限界長を明らかにしており、本研究課題の目的の一つである、AA-BB型ポリエステルの「生分解性と一次構造（化学構造）相関」を明らかにした。また、A－B型ポリエステルにおいても、同様に「生分解性と一次構造（化学構造）相関」を明らかにしており、当初目標を半年～１年前倒しで達成したと言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初計画で予定していた直鎖脂肪族ポリエステル以外の生分解性高分子の「生分解性と高分子の一次構造（化学構造）相関性」を明らかにする。そのために、新規ポリエステル群を合成し、その酵素分解性および環境分解性などを評価して、引き続き「生分解性と高分子の一次構造（化学構造）相関性」の解明を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
想定よりも生分解性評価が進んだために、ポリエステル合成にかかる消耗品の支出が抑えられたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究をより迅速に遂行するために、当初予算学に繰越額を足して多連反応装置および測定装置を購入する。
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