| 研究課題/領域番号 |
16K07754
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
沼田 靖 日本大学, 工学部, 教授 (10218266)
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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 | ラマン分光法 / 多変量解析 / 脂肪酸 |
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| 研究実績の概要 |
不飽和脂肪酸にはシス体とトランス体が存在するが体内でトランス脂肪酸の量が増加すると動脈硬化などの血管疾患が起こりやすくなることが知られている。そのため、食品や体内での脂肪酸の定量をその場（in situ）でかつ簡便な方法で行うことが切望されている。そこで本研究では、ラマン分光法を用いて、シスおよびトランス脂肪酸の定量分析法を開発し、食品中のシス体に対するトランス体の割合を測定することを目的とする。
上記目的達成のため，平成28年度では，ラマン分光法を用いたオレイン酸（シス体）とエライジン酸（トランス体）の同時定量が可能であるか，確認を行った。種々の濃度におけるラマンスペクトルを測定し，基準物質（クロロホルム）に対する脂肪酸のラマン強度比を計算した。使用したピークは最も強く現れた，1600 cm-1付近に現れた炭素ー炭素二重結合の伸縮振動に由来するピークを用いた。濃度に対するこのラマン強度比をプロットするといずれの分子でもよい直線関係が得られ，ラマン分光法により脂肪酸の定量分析が可能であることが分かった。
次に，エライジン酸とオレイン酸の混合水溶液の定量分析を行った。種々の濃度分率で調整した溶液のラマンスペクトルを用いて，定量分析を行った。しかしながら，両脂肪酸のスペクトルが非常に似ており，純物質の定量に用いたC=C由来のピークもテールの部分で重なっているため，定量はあまりよくなかった。そこで，スペクトルの解析に多変量解析を用いることにした。その結果，混合溶液においても，ラマン分光法でシスートランス脂肪酸を同時定量することが可能になった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画調書で計画した実験が終わり，純物質はスペクトルから定量することができることが示された。また、混合溶液では、その検量線を用いて定量する予定であったがあまり定量性がよくなかったので，多変量解析を用いて解析したところ、非常に良い結果となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度は温度を変化させることのできるセルを購入し、温度変化の実験を行い，シスートランスの異性化反応の解明の実験を行う予定である。以下にその実験計画を示す。
食品中の不応和脂肪酸におけるシス―トランスの異性化反応のメカニズムは明らかになっていない。そこで、加熱による異性化と光照射による異性化の反応を追跡する。
加熱実験：加熱調理時にシス体からトランス脂肪酸が生成することが言われている。その反応機構を明らかにするため、ラマン分光装置に加熱ステージ（レニショー社製）を取り付け、加熱温度および加熱時間を変化させながら、ラマンスペクトルを測定する。シス体とトランス体を定量することにより基底電子状態における異性化のメカニズムを考察する。
光照射実験：オレイン酸（シス体）に低圧水銀灯の光を照射し、トランス体に変化するかどうかを確認する。そのためにラマン分光および従来、不飽和脂肪酸の分析に用いられているメチルエステル化誘導体によるガスクロマトグラフィー（GC）も用いる予定である。GCは当研究室で稼働しているが不飽和脂肪酸を分離するためのカラムの購入が必要となる。トランス体も同様に光照射実験を行い、電子励起状態における異性化反応について考察する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験が順調に推移したため，脂肪酸の購入が予定より少なくてすんだため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成29年度に温度制御が可能なラマン用セルを購入する予定であるので，それの購入費にあてる予定である。
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