2020 Fiscal Year Annual Research Report
Electrolytic mediator system for lignin degradation
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17H03844
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高野 俊幸 京都大学, 農学研究科, 教授 (50335303)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上高原 浩 京都大学, 農学研究科, 教授 (10293911)
飛松 裕基 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リグニン / 電解反応 / メディエーター / 微生物分解 / ラッカーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リグニンは、自然界では、微生物の酵素分解反応により、温和な条件で分解されている。そこで、この酵素分解反応を模倣するリグニンの電解システム反応(Electrolytic mediator system（EMS)反応）の開発と「環境に優しいリグニンの工業的な変性・分解プロセス」への応用について検討した。
これまでの検討結果より、反応触媒の役目を果たすメディエーターがEMS反応の反応の選択性や生成物の収率に大きな影響を及ぼすことが判明していることから、引き続き、リグニン低分子／高分子化合物を用いたメディエーターの検討を行った。昨年度までに検討してきたPZH（プロマジン）について、詳細に検討した結果、PZHは、非フェノール性二量体モデル化合物のEMS反応では、β-O-4型モデル化合物に対して、良好な反応性を示した。また、DHPのEMS反応では、PZHは、β-O-4結合を優先して酸化すること、および、適用電位により、反応の選択性が異なることが判明した。
新規なメディエーターとして、ブチルヒドロキシアニソール（BHA)と没食子酸プロピル（PG）を検討した。非フェノール性二量体モデル化合物のEMS反応では、BHAとPGは、β-β型モデル化合物に対してほどんど反応性を示さないものの、特に、PGはβ-5型モデル化合物に対して高い反応性を示した。さらに、DHPを用いた検討の結果、BHAとPGは、高い反応性を示した。
以上より、PZH、BHA、PGは、リグニンのEMS反応の有望なメディエーターであることが確認された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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