リグニンのメカノケミストリーとパルプ漂白に関する研究

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 60430029
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 住本 昌之 九州大学, 農学部, 教授 (40038162)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橘 燦郎 九州大学, 農学部, 助手 (10112319) ; 阿部 善作 九州大学, 農学部, 助手 (30091383)
• Keywords: βー0ー4結合 / グアヤシル型 / ベラトリル型 / フェニルクマラン構造 / 2ーカルボニル / スチルベン / 光増感剤 / バイオブリーチング / 白色腐朽菌 / 酸素反応 / 色戻り

Research Abstract

グアヤシルー及びベラトリルーグリセロールーβー0ー4ーグアヤシルエーテルを検討した後, ベラトリルグリセロールーバニリンエーテルのメカノケミカル反応を調べた. 前二者と異なりバニリンエーテルではβー0ー4総合のホモリシスによるラジカル生成, C_α=C_βの生成,C_βーC_γの開裂, C_α及びC_γの酸化,C_βとC_α間のラジカルカップリングによる二量化など活発な反応が起ることを生成物の同定により認めた. グアヤシル型とベラトリル型では一般の化学反応と異なり後者の反応性が高かった.
フェニルクマラン型構造の場合も, 同様にベラトリル型の反応性が高かった. また水なしでのボールミル処理よりも, 水添加時の反応性は低く, βー0ー4型同様ラジカル反応が主体であることを示す. フェニルクマラン型ではクマラン環の開裂が容易に起り, 一方では2ーカルボニル, 他方ではスチルベンがかなりの収率で得られた. 前者は光増感剤として機能するが, 後者は光でそれ自身容易に変色するので, 機械パルプの色戻りに直結する原因の一つと思われる. NaBH_4でパルプを反覆還元しても色戻りの大勢に影響しない事実は, 従来の2ーカルボニル説に疑問を投げかけ, パルプリグニン中のスチルベン等, より長波長部のクロモフォアの重要性を示唆したものと云えよう.
バイオブリーチングについては, 前年度の2種の他14種の白色腐朽菌についてスクリーニングを行ない, 新たにヒラタケがTMPに有効であることを見出した. Phanerochaete crysosporiumはグリコースーペプトン培地での継代培養を4ヶ月間重ねることで色戻り抑制効果が現われ始め, 5ー6ヶ月の2ヶ月間が最高となり, それ以後衰退する. また菌体外酵素液の熱処理, 酵素阻害剤処理でその色戻り抑制効果は低下するが, 硫安塩折では保持される. つまり酵素反応に違いないことを確認した. またこの反応がC=0やC=Cなどの還元を含むことを明らかにした.

Research Products

• [Publications] H. Hirashima: Mokuzai Gakkaishi. 33. 33-41 (1987)
• [Publications] D-Y. Lee: Mokuzai Gakkaishi. 33. 430-432 (1987)
• [Publications] 住本昌之: 繊維学会誌. 43. 291-298 (1987)
• [Publications] D-Y. Lee: Mokuzai Gakkaishi. 34. 34-41 (1988)
• [Publications] D-Y. Lee: Cellulose Chem. Techn.22. NO.2 (1988)
• [Publications] D-Y. Lee: Acta Crystallographica. (1988)