| 研究課題/領域番号 |
21K05718
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| 研究機関 | 国立研究開発法人森林研究・整備機構 |
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研究代表者 |
楠本 倫久 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (80537168)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | β-フェランドレン / トドマツ / 紫外線 / 酸化 / 化学的防御 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、針葉樹樹脂に広く含まれる特定の化学構造を有するモノテルペン炭化水素が、環境条件（熱、紫外線、酸素）によって素早く酸化物へと変化する現象に着目し、これらの酸化物が病原菌類に与える影響についてトドマツ樹皮を用いたモデル実験から明らかにする。全期間を通じた主たる研究内容は、１．精油成分の酸化反応に関わる環境条件の解明、２．精油成分の反応挙動の解明と酸化生成物の同定、３．トドマツ病原菌類に対する酸化精油の活性評価の３点であり、本年度は上記２について主に検討した。
初年度に抽出したβ-フェランドレンを豊富に含む精油と内部照射方式の紫外線酸化方法を用いて、精油成分の反応挙動の解明と酸化生成物の同定を目標に実験を行った。まず、①処理条件の違いによる精油含有成分の経時的変化について、UCリアクター（低温反応装置）による３段階の温度制御（-20、０、20℃）の下で３波長（325、365、405nm）のLEDランプを用いた紫外線処理実験を行った。その結果、紫外線波長と処理温度によって含有成分の挙動は大きく異なること、β-フェランドレンの主な酸化生成物であるクリプトンの含有量は20℃、405nmで4時間処理した際に最大値を示すことを明らかにした。なお、クリプトンの変換収率はその際に15%であった。続いて、②主な酸化生成物の定量・定性分析について、上記処理後のクリプトンを初めとした主な酸化生成物の同定およびGC-MS分析による定量分析を行った結果、クリプトン、ユーカマロール、クミンアルデヒド等がβ-フェランドレン由来の特徴的な酸化生成物であること、α-ピネンとβ-ピネン由来の生成物も一定量含まれることを明らかにした。これら酸化生成物の総含有量は精油の約10%であり、多くの成分に高い抗菌・防虫能が報告されていることを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
試料調達、実験等については順調に進んでいる。なお、前年度に計画していたPy-GCを用いた酸化重合物の分析については、現状の実験方法では想定していた状態の精油重合物が生じないことが明確となったため実施を取りやめた。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、研究内容３．トドマツ病原菌類に対する酸化精油の活性評価に関する内容を検討しており、①トドマツ病原菌類に対する活性試験、②環境条件による精油の酸化が化学的防御に果たす役割の考察の２点を実施予定である。
具体的には、本年度までに確立した紫外線処理方法で酸化させた精油を用いて、トドマツ病原菌３種に対する抗菌活性試験を行い、精油の成分変化が病原菌類に与える影響について明らかにする。その上で、環境条件の影響がトドマツの化学的防御に果たす役割についてこれまで得られた結果を総括する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度に続き、新型コロナ感染症拡大の影響で国際学会に参加できなかったこと、研究進展に資する他の研究者との打合せが実施できなかったこと等の理由により、主に旅費について使用計画に変更があった。次年度使用額については、これまで滞っている関連研究者との打ち合せ経費として支出予定である。
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