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2010 年度 実績報告書

磁場勾配NMR法による生体高分子ゲル中の網目構造と物質拡散に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21550203
研究機関東京海洋大学

研究代表者

松川 真吾  東京海洋大学, 海洋科学部, 准教授 (30293096)

研究分担者 鈴木 徹  東京海洋学部, 海洋科学部, 教授 (50206504)
キーワード寒天 / カラギーナン / ジェラン / 磁場勾配NMR / 拡散 / デンドリマー / プルラン / ゲル化機構
研究概要

22年度は、21年度の検討で確立した生体高分子ゲル中の網目構造の評価方法に基づき、寒天ゲルとジェランゲルにおいてゲル化過程における網目サイズの変化を測定し、粘弾性測定や熱力学的測定の結果と比較した。おける網目構造と高分子の拡散係数生体高分子ゲル内における高分子の拡散による僅かな変位を検出するために、超高磁場勾配を印加してNMR測定を行う方法を検討し、それを多糖ゲルのゲル化機構解明に応用した。多糖ゲルとしては、寒天、カラギーナン、ジェランを用い、これらに、プローブ高分子としてデンドリマー及びプルランを含有させて測定試料とした。その結果、磁場勾配強度が20T/m程度まではゆがみのないスペクトルが得られ、結果を解析することによってそれぞれのゲルの網目構造について考察することが出来た。いずれの多糖ゲルにおいても、高温で溶解状態の多糖鎖はゲル化に伴い凝集し、拡散空間が拡大してプローブ高分子の拡散が大きくなった。再加熱によって融解する多糖ゲルにおいては拡散空間は小さくなり、融解しないゲルにおいては拡大した拡散空間を保った。また、寒天においては保存中に拡散空間の拡大が進むことがわかった。
多糖ゲル内の拡散空間を詳細に検討するために、10msから640msまでの拡散時間における拡散係数測定を行ったが、T1及びT2緩和による信号減衰の影響のために拡散空間の拡散時間依存性を正しく評価出来なかった。また、網目糖鎖の小さな変位を検出するために、磁場勾配強度を装置が持つ最大出力に近い30T/mまで増加させたところ、スペクトルのゆがみが著しくなり、解析は困難になった。パルスシーケンスや磁場勾配波形を変えて検討したが、十分な改善は見られなかった。今後、装置改造などによる改善を検討する予定である。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] NMR Studies of the Gelation Mechanism and Molecular Dynamics in Agar Solutions2012

    • 著者名/発表者名
      Bona Dai & Shingo Matsukawa
    • 雑誌名

      Food Hydrocolloids

      巻: 26 ページ: 181-186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusion of probe polymer in gellan gum solutions during gelation process studied by gradient NMR2012

    • 著者名/発表者名
      Makoto Shimizu, Tom Brenner, Rongqiang Liao, Shingo Matsukawa
    • 雑誌名

      Food Hydrocolloids

      巻: 26 ページ: 28-32

    • 査読あり
  • [学会発表] 凍結速度がマグロ魚肉の品質に与える影響2011

    • 著者名/発表者名
      小林りか・渡辺学・鈴木徹
    • 学会等名
      日本水産学会
    • 発表場所
      (東日本大震災のため学会が中止となり要旨集の発行をもって発表となった)
    • 年月日
      2011-03-27
  • [学会発表] 生鮮イチゴの凍結・解凍によるテクスチャーの変化のメカニズム2011

    • 著者名/発表者名
      板倉智美、渡辺学、白石真人、安藤寛子、松川真吾、鈴木徹
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] ゲル内の物質拡散空間の評価2010

    • 著者名/発表者名
      松川真吾
    • 学会等名
      田中豊一記念シンポジウム
    • 年月日
      2010-11-19
  • [学会発表] NMRによる多糖類ゲル中の構造と物性2010

    • 著者名/発表者名
      松川真吾
    • 学会等名
      高分子ゲル研究会講座
    • 年月日
      2010-10-22
  • [学会発表] Gelation Mechanism and Network Structure in Carrageenan Solutions Studied by Gradient NMR2010

    • 著者名/発表者名
      Qiuhua Zhao
    • 学会等名
      ゲルワークショップ
    • 発表場所
      北海道奈井江
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] Gelation Mechanism of Agarose Solution Studied by NMR Measurements2010

    • 著者名/発表者名
      Bona Dai
    • 学会等名
      ゲルワークショップ
    • 発表場所
      北海道奈井江
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] NMR法による多糖ゲル中での物質拡散の測定2010

    • 著者名/発表者名
      清水諒人
    • 学会等名
      ゲルワークショップ
    • 発表場所
      北海道奈井江
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] 混合ジェランガムのゲル化機構2010

    • 著者名/発表者名
      新庄礼佳
    • 学会等名
      ゲルワークショップ
    • 発表場所
      北海道奈井江
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] NMRによる多糖類ゲルの構造とダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      松川真吾
    • 学会等名
      ゲルワークショップ
    • 発表場所
      北海道奈井江(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] Gelation Mechanism and Network Structure in Carrageenan Solutions Studied by Gradient NMR2010

    • 著者名/発表者名
      Qiuhua Zhao, Shingo Matsukawa
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] NMR法による多糖ゲル中での物質拡散の測定2010

    • 著者名/発表者名
      清水諒人、松川真吾
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] 磁場勾配NMRによるゲル化の観察2010

    • 著者名/発表者名
      松川真吾
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Gelation Mechanism of Agarose Solution Studied by NMR Measurements2010

    • 著者名/発表者名
      Bona Dai, Shingo Matsukawa
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] ゲル状食品中の水の動的挙動の広幅NMRによる計測2010

    • 著者名/発表者名
      松川真吾
    • 学会等名
      日本食品科学工学会食品と水小集会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-03
  • [学会発表] 濃厚エマルション食品の熟成過程における物理化学的変化に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      相原真志, 小林紘士, 松川真吾
    • 学会等名
      日本食品工学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] 卓上パルスNMRを用いた食品中の分子物性2010

    • 著者名/発表者名
      松川真吾
    • 学会等名
      日本食品工学会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2010-08-04
  • [学会発表] Gelatin Mechanism and Network Structures in Polysaccharide solutions viewed using NMR2010

    • 著者名/発表者名
      松川真吾
    • 学会等名
      The 10th International Hydrocolloids Conference上海
    • 発表場所
      上海
    • 年月日
      2010-06-23
  • [学会発表] Network Structure in Agarose Gels Studied by PFG NMR Technique2010

    • 著者名/発表者名
      代博娜, 松川真吾
    • 学会等名
      The 10th International Hydrocolloids Conference上海
    • 発表場所
      上海
    • 年月日
      2010-06-21
  • [学会発表] Aggregation Structure and Gelation Mechanism in Native Gellan2010

    • 著者名/発表者名
      新庄礼佳, 安藤信毅, 松川真吾
    • 学会等名
      The 10th International Hydrocolloids Conference上海
    • 発表場所
      上海
    • 年月日
      2010-06-21
  • [学会発表] Gelation Mechanism and Network structure of Carrageenan Gels Studied by Gradient NMR2010

    • 著者名/発表者名
      趙秋華, 松川真吾
    • 学会等名
      The 10th International Hydrocolloids Conference上海
    • 発表場所
      上海
    • 年月日
      2010-06-21
  • [学会発表] ジェランガムの溶液物性及びゲル化挙動に対するアシル化度の影響2010

    • 著者名/発表者名
      新庄礼佳、安藤暢毅、松川真吾
    • 学会等名
      高分子学会年次大会
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] NMR法による多糖ゲル中での物質拡散の測定2010

    • 著者名/発表者名
      清水諒人、松川真吾
    • 学会等名
      高分子学会年次大会
    • 年月日
      2010-05-27
  • [学会発表] Network Structure in Agarose Gels Studied by PFG-NMR Technique2010

    • 著者名/発表者名
      Bona Dai, Shingo Matsukawa
    • 学会等名
      高分子学会年次大会
    • 年月日
      2010-05-26

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公開日: 2013-06-26  

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