融液成長する油脂結晶表面の分子レベルその場観察

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25870469
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 本同 宏成 広島大学, 生物圏科学研究科, 講師 (10368003)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 光学顕微鏡 / 油脂結晶 / 結晶成長 / その場観察 / 融液成長

研究実績の概要

本研究では以下の４つの点を目的として研究を行った．
１．ステップ速度の過冷却度依存性．２．結晶の異方性による成長速度の違い．３．結晶異方性によるステップ形状の違い．４．無転位結晶表面上における二次元核成長．目的１および２に関しては，１年目に達成することが出来た．様々な温度において結晶表面におけるステップの前進速度を測定することで，目的１を達成した．ステップ速度を測定した結果，過冷却度に応じて単調に速度が増加するのではなく，過冷却度が大きくなると，成長速度は抑制された．また，得られた結晶の外形から結晶学的方位を決定し，ステップの方向を分類した結果，方向に応じて成長速度が異なることが明らかとなった（目的２）．このことから，結晶への分子の取り込み速度が，結晶中の分子の傾きにより異なることが示唆された．最終年度の研究から，目的３のステップ形状に関しては，現在のところ有為な差は見られていないが，結晶の対称性を考慮すると妥当な結果である．目的４．無転移結晶の育成については，融点近傍における詳細な結晶成長観察から，非常に困難であることが明らかとなった．油脂は分子レベルで構造が異なる結晶多形を多く持つことが知られているが，最安定型の多形と近い融点を持つ準安定多形の存在が示唆された．すなわち，単結晶育成のために過冷却を大きくすると準安定多形が成長し，その後最安定多形へと転移することで結晶欠陥が導入されることを意味する．しかしながら，そもそもこの準安定相の存在は新たな知見であり，今後，油脂結晶の複雑な多形現象を理解するためには重要な発見である．

研究成果

• [雑誌論文] Structural insights into the catalytic reaction that is involved in the reorientation of Trp238 at the substrate-binding site in GH13 dextran glucosidase (2015)
  • 著者名/発表者名: Momoko Kobayashi, Wataru Saburi, Daichi Nakatsuka, Hironori Hondoh, Koji Kato, Masayuki Okuyama, Haruhide Mori, Atsuo Kimura, Min Yao
  • 雑誌名: FEBS letters 巻: 589 ページ: 484-489
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.01.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural elements responsible for the glucosidic linkage-selectivity of a glycoside hydrolase family 13 exo-glucosidase (2015)
  • 著者名/発表者名: Wataru Saburi, Hiroaki Rachi-Otsuka, Hironori Hondoh, Masayuki Okuyama, Haruhide Mori, Atsuo Kimura
  • 雑誌名: FEBS letters 巻: 589 ページ: 865-869
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2015.02.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] 基礎講座 脂質（第3回）－脂質の物理的性質－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 本同宏成
  • 雑誌名: オレオサイエンス 巻: 15 ページ: 79-82
• [雑誌論文] Mixing Phase Behavior of 1,3-Dipalmitoyl-2-Oleoyl-sn-Glycerol (POP) and 1,2-Dipalmitoyl-3-Oleoyl-rac-Glycerol (PPO) in n-Dodecane Solution (2014)
  • 著者名/発表者名: Eriko Ikeda-Naito, Hironori Hondoh, Satoru Ueno, Kiyotaka Sato
  • 雑誌名: Journal of the American Oil Chemists' Society 巻: 91 ページ: 1837-1848
  • DOI: 10.1007/s11746-014-2534-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic role of the calcium ion in GH97 inverting glycoside hydrolase (2014)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Okuyama, Takuya Yoshida, Hironori Hondoh, Haruhide Mori, Min Yao, Atsuo Kimura
  • 雑誌名: FEBS letters 巻: 588 ページ: 3213-3217
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2014.07.002
  • 査読あり
• [学会発表] 長期冷凍保存下におけるO/Wエマルション不安定化に及ぼす要因の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石橋ちなみ・本同宏成・上野聡
  • 学会等名: 日本農芸化学会２０１５年度大会
  • 発表場所: 岡山大学 津島キャンパス（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-03-28 – 2015-03-28
• [学会発表] モルフォロジー解析による油脂結晶不安定多形の構造予測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本同宏成，上野聡
  • 学会等名: 日本物理学会第７０回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-22
• [学会発表] チョコレートの結晶化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本同宏成
  • 学会等名: 第４４回日本結晶成長学会
  • 発表場所: 学習院大学（東京都豊島区）
  • 年月日: 2014-11-08 – 2014-11-08
• [学会発表] Effect of Seed Crystals on the Crystallization of Palm Olein (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Fujiwara, H. Hondoh, A. Ichigi, H. Arakawa, S. Ueno
  • 学会等名: 12th Euro Fed Lipid Congress
  • 発表場所: Montpellier (France)
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-15
• [学会発表] Orientation in Granular Crystal Formed in Fat Spread (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Tsuchiya, H. Hondoh, M. Shiota, L. Tanaka, S. Ueno
  • 学会等名: 12th Euro Fed Lipid Congress
  • 発表場所: Montpellier (France)
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-14
• [学会発表] トリラウリンに対するソルビタン脂肪酸エステルの添加効果の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浜本志帆 1・本同宏成 1・ 山根晋哉 2・芦田泰三 2・原田健一 2・上野聡
  • 学会等名: 日本油化学会第 53 回年
  • 発表場所: ホテルロイトン札幌（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-09
• [学会発表] パーム油の結晶化に及ぼすジアシルグリセロールの添加効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 關 宏樹・ 本同宏成・上野聡
  • 学会等名: 日本油化学会第 53 回年
  • 発表場所: ホテルロイトン札幌（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-09
• [学会発表] ココアバターとココアバター代用脂の相挙動の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高木麻祐子 1・本同宏成 1・路川聡一 2・坂本千夏 2・平井優太 2・上野聡 1
  • 学会等名: 日本油化学会第 53 回年会
  • 発表場所: ホテルロイトン札幌（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-09
• [学会発表] 冷凍-解凍下におけるマヨネーズの品質劣化に及ぼす油脂および氷結晶の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石橋ちなみ・本同宏成・上野聡
  • 学会等名: 日本油化学会第 53 回年会
  • 発表場所: ホテルロイトン札幌（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-09
• [学会発表] Effect of combination of sucrose fatty acid ester and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters on stability of O/W emulsion (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Deguchi1, H. Hondoh1, S. Arima2, A. Ogawa2, S. Ueno1
  • 学会等名: 1st Asian conference on oleo science
  • 発表場所: Sapporo (Japan)
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-08
• [学会発表] Solubility measurement of POP and SOS crystals in triolein (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Takahashi1, H. Hondoh1, H. Uehara2, S. Ueno1
  • 学会等名: 1st Asian conference on oleo science
  • 発表場所: Sapporo (Japan)
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-08
• [学会発表] Structures and binary mixing characteristics of 1,2-dipalmitoyl-3-oleoyl-sn- glycerol (sn-PPO) / 1,3-dipalmitoyl-2-oleoyl-sn-glycerol (POP) and 1,2- dipalmitoyl-3-oleoyl-rac-glycerol (rac-PPO) / (POP) (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Mizobe1, K. Sunagawa2, N. Hatakeyama1, T. Nagai1, K. Ichioka1, H. Hondoh2, S. Ueno2, K. Sato2
  • 学会等名: 1st Asian conference on oleo science
  • 発表場所: Sapporo (Japan)
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-08
• [学会発表] Effect of polyglycerol fatty acid esters on crystallization of palm oil due to a difference in storage temperature (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Murao1, H. Hondoh1, Y. Miyamoto2, S. Ueno1
  • 学会等名: 1st Asian conference on oleo science
  • 発表場所: Sapporo (Japan)
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-08
• [学会発表] パーム油含有ファットスプレッド中に発生する粗大結晶の配向の観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋美紀 1,本同宏成 1,塩田 誠 2,岩澤 愛 2,上野 聡 1
  • 学会等名: 日本食品科学工学会第６１回大会
  • 発表場所: ホテルニューオータニ博多（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-08-30
• [学会発表] パームオレインの分別結晶化における種結晶の添加効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原春菜 1,本同宏成 1,檪木あゆみ 1,荒川 浩 2,上野 聡 1
  • 学会等名: 日本食品科学工学会第６１回大会
  • 発表場所: ホテルニューオータニ博多（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-08-30 – 2014-08-30
• [図書] 界面活性剤評価・試験法，2.3.3 結晶構造,相転移 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上野 聡，本同宏成
  • 総ページ数: 142-146
  • 出版者: 日本油化学会
• [備考] 研究内容紹介
  • URL: http://www.hiroshima-u.ac.jp/gsbs/soshiki/seibutsukino/syokubutsu/