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2019 年度 実績報告書

天然染料およびラッカーゼ酵素を用いる環境調和型羊毛染色

研究課題

研究課題/領域番号 17K00795
研究機関金城学院大学

研究代表者

長嶋 直子  金城学院大学, 生活環境学部, 准教授 (30459599)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード天然染料 / 酸化還元酵素 / 羊毛 / 染色 / K/S
研究実績の概要

最終年度は、多価フェノール系天然染料であるバイカリン、ルチンを対象に、ラッカーゼによる作用と羊毛に対する染色性を調べた。
その結果、60℃で溶解させ室温に戻したバイカリン水溶液(pH4.5)はラッカーゼ添加後すぐに450nm付近の吸光度が増加し、オレンジ色に近い茶色に発色した。これは、バイカリンの5-、6-位の水酸基がキノノイド構造に変化した可能性を示している。しかしながら、この水酸基は酸性条件下では解離しにくく、その傾向は6-位の方が大きい。したがって、ラッカーゼによって5-位の水酸基のみ酸化され、O=C二重結合となり、発色に寄与したものと推察される。
90℃で加熱溶解後、室温に戻したルチンの上澄み液(pH4.5)に対するラッカーゼ添加効果は、バイカリンと同様にラッカーゼ添加によって長波長側の吸光度が上昇し発色が確認できた。さらに、400nm付近で等吸収点を示し、ラッカーゼ添加によって、ルチンの構造とは異なる色素が溶液中に1種類生成されたことがわかった。ルチンに対するラッカーゼの作用は、水酸基を優先的に酸化し、キノノイド構造を形成させ、発色に寄与したものと推察される。
ラッカーゼで発色させたバイカリン、ルチン水溶液で羊毛を染色し、K/S値を求めた。その結果、バイカリン/ラッカーゼ染色布はバイカリン単独よりもK/S値が高く、濃色に染まったが、ルチン/ラッカーゼ染色布はほとんど染まらなかった。ラッカーゼで発色したバイカリン色素によって、媒染剤を用いずに濃色な染色が可能となることがわかった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 天然染料に対するラッカーゼの効果2019

    • 著者名/発表者名
      長嶋直子、高岸徹
    • 雑誌名

      (独)日本学術振興会 繊維・高分子機能加工第120委員会 年次報告

      巻: 70 ページ: 44 47

  • [学会発表] 天然染料に対するラッカーゼの影響2019

    • 著者名/発表者名
      長嶋直子、高岸徹
    • 学会等名
      (一社)繊維学会秋季研究発表会 第56回染色化学討論会
  • [学会発表] 持続可能な繊維染色加工2019

    • 著者名/発表者名
      長嶋直子
    • 学会等名
      (一社)日本家政学会 被服材料学部会夏季セミナー
    • 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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