| 研究課題/領域番号 |
26450224
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
羽生 直人 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10292575)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 木材保存 / 防腐 / ホウ素 / 木材腐朽菌 / タンパク質 / 変性 / アゾール |
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| 研究実績の概要 |
重金属を使用しない，環境適合性に優れた木材防腐処理技術の構築をめざして検討を行った．本研究ではホウ素系化合物に注目した．ホウ素系化合物は，防腐効果が高く，環境負荷も少ないといった特徴を持つにもかかわらず，木材中での定着性が低く，耐候性が低い（水によって容易に溶脱してしまう）ため，木材防腐剤としての実用化は進んでいなかった．そこで，ホウ素系化合物の木材中への定着性を向上させるために，牛乳からチーズなどを製造する際に廃棄物として発生する乳清由来の水溶性タンパク質（分離乳清タンパク質（Whey Protein Isolate（WPI）））の変性を利用することを試みた．すなわち，ホウ素系化合物とWPIを木材に同時に注入した後，加熱などの処理を行い，WPIを変性させて不溶化することによって，ホウ素系化合物を木材中に「閉じ込める」ことをめざした．
これまでに，木材中に注入されたホウ素化合物の定着性が，WPIの変性を利用することによって大幅に向上し，木材に高い防腐性能を付与できることが明らかとなった．さらに，ホウ素系化合物とWPIの混合比を最適にすることで，木材が「腐朽しない」と判断される指標である，「腐朽試験終了後の木材サンプルの質量減少率3％未満」となることが，ほぼ達成されることを示した．そこで本年度はより確実に安定して高い防腐性能を得るために，抗菌性成分として少量のアゾール系化合物を添加することを検討した．その結果，WPIにシプロコナゾールを添加することによって，褐色腐朽菌オオウズラタケ（Fomitopsis palustris）に対して，「腐朽しない」と評価される非常に顕著な防腐性能を付与できることが明らかになった．
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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
本年度は，前年度の結果を踏まえて，ホウ素系化合物のほかに，新たな抗菌成分としてアゾール系化合物を添加し，より確実かつ安定した防腐性能が得られることをめざした．
木材サンプルにはスギ辺材から切り出した木材片（2ｘ2ｘ1 cm）を使用し，ホウ素系化合物としてホウ酸を，水溶性タンパク質には分離乳清タンパク質（Whey Protein Isolate（WPI））をそれぞれ使用した．また，アゾール系化合物としてはシプロコナゾールを使用した．WPIにホウ酸またはシプロコナゾールを加えた混合液を木材サンプルに注入し，固定化した後，褐色腐朽菌オオウズラタケ（Fomitopsis palustris）による腐朽試験を行った結果，質量減少率はそれぞれ3.5%、2.2%と顕著な質量減少率の低下が認められた．さらに，WPIにホウ酸およびシプロコナゾールの両者を添加して処理すると，質量減少率は1.8%まで抑えられ，防腐性能はさらに向上することが明らかとなり，「腐朽しない」と評価される水準の防腐性能を達成することができた．
以上のことから，おおむね順調に進展していると評価した．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，上記結果の再現性を確認するとともに，白色腐朽菌カワラタケ（Trametes versicolor）に対する効果についても検討を進める予定である．さらに，別のアゾール系化合物として，テブコナゾールの効果についても検討を進めたいと考えている．
これらの検討を通して，2種の木材腐朽菌（褐色腐朽菌オオウズラタケおよび白色腐朽菌カワラタケ）に対して，「腐朽しない」と評価されるための指標である，「培養終了後の木材試料の質量減少率が3％未満」が確実に安定的に達成される処理条件の確立をはかる．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
購入予定であった薬品類の一部が無償譲渡で得られたこと，また器具の一部の購入を見送ったことなどにより次年度使用額が発生した．
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| 次年度使用額の使用計画 |
実験を進めるのに必要な培地用薬品や消耗品などの購入に充てる他，研究室に在籍している大学院生などの協力を得るため謝金，および成果発表の経費や旅費に使用する計画である．
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