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「セルロース」とサイレントキーワードを含む研究
【情報学】計算基盤：フィルタ ／セルロースを含む研究件
❏日本林業再興のための木材需要を生み出す統合的ペーパーデバイスの開発と活用(17KT0069)
【研究テーマ】次世代の農資源利用
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-07-18 - 2020-03-31
【研究代表者】江前 敏晴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)
【キーワード】紙 / エレクトロニクス / 銀ナノ粒子 / ナノセルロース / セルロースナノクリスタル (他25件)
【概要】印刷法による紙基板電気回路作製のため、セルロースナノクリスタル（CNC）を使い紙の表面加工を行った。棒状で高電荷密度のCNCは修正大島-Overbeek式への近似で表面電位を適切に求められた。紙表面に印刷したCNC層上に作製した銀配線は高い導電性と摩擦抵抗性を示した。配線用銀ナノ粒子は、硝酸銀水溶液をナノエマルション化する簡便調製法を確立し、使用したTween 80に乳濁能と安定分散能に加えて還元...
❏バイオマス多糖からの高機能ナノ材料の創成(19380181)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】空閑 重則 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60012051)
【キーワード】バイオマス / セルロース / ナノファイバー / ゲル / フィルタ (他11件)
【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...
【化学】材料化学：固体NMR ／セルロースを含む研究件
❏シリカ細孔体の特異な固体酸触媒能の発現機序解明と有機合成化学への展開(22350089)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】岩本 正和 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (10108342)
【キーワード】メソ多孔体 / シリカ / 固体触媒 / 有機合成 / バイオエタノール (他19件)
【概要】我々は、シリカナノ多孔体がこれまでの固体触媒化学の概念では定義できない固体酸性を有し、極めて高効率な固体酸触媒として機能することを見出している。本研究では、この特異な固体酸触媒能の発現が細孔径と密接に相関していること、その触媒能と銅イオンを組み合わせると、これまで貴金属でのみ達成可能であった有機合成反応系を効率的に実施可能なこと、一方、ニッケルイオンと組み合わせると、エチレン→プロピレン反応ばかり...
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
❏折りたたみ鎖構造を有する天然セルロースIIの特性(05453175)
【研究テーマ】生物資源科学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】空閑 重則 東京大学, 農学部, 助手 (60012051)
【キーワード】酢酸菌 / 帯状セルロース / セルロースII / 折りたたみ鎖結晶 / レベルオフ重合度 (他8件)
【概要】(1)酢酸菌変異株の培養条件を種々検討して帯状セルロースの調製条件を確立し、バルク試料でのX線回折から、帯状セルロースがかなり結晶性の良いセルロースIIであることを確認した。 (2)帯状セルロースの酸加水分解すると他の天然および再生セルロース試料と同様のレベルオフ挙動を示すが、レベルオフ重合度(LODP)は18.4と非常に小さく、他のものと対照的であった。また帯状セルロースの濃アルカリに溶かした後...
【化学】材料化学：繊維 ／セルロースを含む研究件
❏非可食系原料からの新規バイオマスプラスチックの創製と構造制御による高機能化(26248044)
【研究テーマ】グリーン・環境化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岩田 忠久 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30281661)
【キーワード】バイオマスプラスチック / グルカル酸 / フェルラ酸 / 微生物産生ポリエステル / 物性 (他28件)
【概要】本研究では、非可食系バイオマスから新規で高性能なバイオマスプラスチックの合成と基礎物性評価を目的とした。木材抽出成分のキシランからポリ乳酸ステレオコンプレックス用の結晶核剤の開発に成功した。バイオマスベース基幹物質の一つであるグルカル酸を出発原料として、結晶性を有するグルカル酸エステルとグルカル酸アミドの合成に成功した。さらに、米ぬかから抽出されるフェルラ酸から2種類の共重合体の合成にも成功した。...
❏繊維化デンプンの安定化処理技術の構築(09556070)
【研究テーマ】生物資源科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】デンプン / 紙 / セルロース / 填料 / 紡糸 (他16件)
【概要】1.各種のデンプンを水に加熟可溶化させ、約10%濃度のデンプン溶液にし、次に約60℃の状態からノズル経0.2mmの丸形あるいは三角形の押し出し装置から、40%濃度の硫酸アンモニウム水溶液に押し出し成形すると、繊維形状を有するデンプン繊維を調製することができた。その際に用いるデンプンとしては、アミロース、アミロペクチンの比率からトウモロコシデンプンが最適であることが明らかになった。 2.得られたデン...
【化学】複合化学：液晶 ／セルロースを含む研究件
❏セルロースナノフィブリルの自己配列材料(23688020)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 自己組織化 / 液晶 / エアロゲル / 透明 (他10件)
【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...
❏新規熱可塑性セルロースエステル誘導体類の調製(15658052)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / エステル / 誘導体 / ケテンダイマー / ベータケトエステル (他12件)
【概要】微結晶セルロース粉末(重合度250)を塩化リチウム/1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンに溶解させ、溶解均一状態を維持しながら種々のアルキルケテンダイマーあるいはアルケニルケテンダイマーを塩基触媒としてセルロースに反応させ、得られたセルロース誘導体の化学構造、収率、溶液物性、熱的性質、固体構造解析等を進めた。その結果、以下の結果が得られた。 (1)常温で液体状態であるオレイン酸ケテンダイマーを反...
【化学】複合化学：ゲル ／セルロースを含む研究件
❏結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製(18H02029)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素反応 / 自己集合 / ハイドロゲル / 細胞培養 (他7件)
【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...
❏セルロースナノフィブリルの自己配列材料(23688020)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 自己組織化 / 液晶 / エアロゲル / 透明 (他10件)
【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...
❏バイオマス多糖からの高機能ナノ材料の創成(19380181)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】空閑 重則 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60012051)
【キーワード】バイオマス / セルロース / ナノファイバー / ゲル / フィルタ (他11件)
【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...
【化学】複合化学：酵素合成 ／セルロースを含む研究件
❏汎用性高分子材料に対する結晶性セロオリゴ糖集合体の複合化と機能発現(21H01996)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素合成 / 自己組織化 / 汎用性高分子材料 / 分子集合体 (他7件)
【概要】
❏合成セルロースナノシートが示す加水分解触媒活性の評価(26288056)
【研究テーマ】高分子化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素合成 / 加水分解活性 / ナノシート / 触媒
【概要】天然由来のナノセルロースは、持続可能な1次元ナノ材料として注目を集めている。代表者らはこれまでに、常温・常圧・中性の条件下で、アミド、リン酸、エステル結合などがナノセルロース表面で触媒的に加水分解される独創的な知見を得ている。本研究では、酵素反応を用いて化学合成した、化学構造が明確なセルロースオリゴマーからなるナノシートが天然由来ナノセルロースと同様に加水分解活性を有することを明らかにした。この際...
【化学】複合化学：自己集合 ／セルロースを含む研究件
❏汎用性高分子材料に対する結晶性セロオリゴ糖集合体の複合化と機能発現(21H01996)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素合成 / 自己組織化 / 汎用性高分子材料 / 分子集合体 (他7件)
【概要】
❏結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製(18H02029)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素反応 / 自己集合 / ハイドロゲル / 細胞培養 (他7件)
【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...
【生物学】基礎生物学：シロアリ ／セルロースを含む研究件
❏シロアリ腸内共生微生物の獲得・進化機構の解明(16H04840)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】本郷 裕一 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
【キーワード】シロアリ / 共生 / 腸内微生物 / 原生生物 / セルロース (他10件)
【概要】シロアリの餌である木片の消化の大部分は、シロアリと1.5億年以上前に共生を開始した腸内原生生物群集が担っているが、それら原生生物の起源や共生に至った過程は未知である。本研究の主目的は、木質分解性原生生物を進化過程で喪失した「高等シロアリ」の一系統群が比較的最近、新規な木質分解性原生生物を再獲得した可能性の検証である。結果、新規原生生物は多様な高等シロアリに共生しているものの、多数の原生生物細胞が見...
❏培養不能微生物のゲノム解析(18687002)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】本郷 裕一 独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)
【キーワード】難培養 / 微生物 / 細菌 / 共生 / ゲノム (他12件)
【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...
【生物学】基礎生物学：ホヤ ／セルロースを含む研究件
❏ホヤＣｅｓＡによる試験管内セルロース生合成系の構築(24580239)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】木村 聡 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (00420224)
【キーワード】セルロース / ホヤ / セルロース合成酵素 / Pichia / 生合成
【概要】セルロース合成酵素の研究は植物やバクテリアで発展した。これまでの知見として、複数の合成酵素や付随酵素の共存下ではじめてセルロース合成が起こるという極めて複雑な系であることがわかっている。そこで本研究では、新規かつシンプルなセルロース生合成研究のモデルとして有望である、ホヤのセルロース合成酵素に着目、酵母による組換え酵素の発現と精製に関する研究基盤を整備した。 ...
❏分子鎖の直接観察による天然セルロ-スおよびその誘導体の構造解析(63440013)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1988 - 1991
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 農学部, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロ-ス結晶 / 電子線回折 / X線回折 / バロニア / ラミ- (他19件)
【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...
【生物学】基礎生物学：グルコース ／セルロースを含む研究件
❏有機物施用に伴うプライミング効果を考慮した土壌炭素動態のモデル化(26850039)
【研究テーマ】植物栄養学・土壌学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】早川 智恵 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特別研究員 (10725526)
【キーワード】プライミング効果 / 火山灰土壌 / 埋没腐植層 / 炭素貯留 / 同位体トレーサー法 (他13件)
【概要】本研究課題は、土壌炭素動態モデルに難分解性有機物の分解プロセス（プライミング効果）を組み込むことを目指し、北海道標茶町の森林・農耕地の黒ぼく土を事例とし、プライミング効果の発現条件（易分解性有機物量、土壌微生物群、環境条件）を解明した。13C-トレーサーを用いた室内培養試験により、プライミング効果を発現させる易分解性有機物量の閾値を示した。基質の種類、土壌pH、無機態窒素量がプライミング効果の発現...
❏シリカ細孔体の特異な固体酸触媒能の発現機序解明と有機合成化学への展開(22350089)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】岩本 正和 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (10108342)
【キーワード】メソ多孔体 / シリカ / 固体触媒 / 有機合成 / バイオエタノール (他19件)
【概要】我々は、シリカナノ多孔体がこれまでの固体触媒化学の概念では定義できない固体酸性を有し、極めて高効率な固体酸触媒として機能することを見出している。本研究では、この特異な固体酸触媒能の発現が細孔径と密接に相関していること、その触媒能と銅イオンを組み合わせると、これまで貴金属でのみ達成可能であった有機合成反応系を効率的に実施可能なこと、一方、ニッケルイオンと組み合わせると、エチレン→プロピレン反応ばかり...
❏カーボン系固体酸の高性能化・高機能化(18206081)
【研究テーマ】触媒・資源化学プロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】原 亨和 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (70272713)
【キーワード】固体酸触媒 / カーボン系固体酸 / セルロース / 加水分解 / ナノグラフェン (他15件)
【概要】本研究は高密度のスルホ基を結合したナノサイズのグラフェンで構成されるアモルファスカーボンであるカーボン系固体酸の形態、官能基を制御することによって高性能・多機能な新規触媒を創生する。 ...
【総合理工】環境化学：バイオリファイナリー ／セルロースを含む研究件
❏非可食系原料からの新規バイオマスプラスチックの創製と構造制御による高機能化(26248044)
【研究テーマ】グリーン・環境化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岩田 忠久 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30281661)
【キーワード】バイオマスプラスチック / グルカル酸 / フェルラ酸 / 微生物産生ポリエステル / 物性 (他28件)
【概要】本研究では、非可食系バイオマスから新規で高性能なバイオマスプラスチックの合成と基礎物性評価を目的とした。木材抽出成分のキシランからポリ乳酸ステレオコンプレックス用の結晶核剤の開発に成功した。バイオマスベース基幹物質の一つであるグルカル酸を出発原料として、結晶性を有するグルカル酸エステルとグルカル酸アミドの合成に成功した。さらに、米ぬかから抽出されるフェルラ酸から2種類の共重合体の合成にも成功した。...
❏木質系バイオマスのリファイナリー技術構築を目指した木材細胞壁の微細構造の解明(23248025)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】酵素 / バイオマス / 木質科学 / 木材細胞壁 / セルロース (他8件)
【概要】白色木材腐朽菌由来のセルロースならびにキシラン分解酵素を遺伝子組換えモノコンポーネント酵素として各種取り揃え、これらを元にキシラン成分を特異的に分解する酵素カクテル剤、さらにセルロースを分解するため、β-グルコシダーゼ、エンドグルカナーゼ、セロビオヒドロラーゼを調製した。 これらを用いて、アンモニアで前処理を施したシラカバ（Betula platyphylla)木粉を多段的に酵素糖化を行ったところ...
【工学】プロセス・化学工学：加水分解 ／セルロースを含む研究件
❏デザイン型多孔性触媒によるセルロースの高効率分解(22655049)
【研究テーマ】環境関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】植村 卓史 京都大学, 工学研究科, 准教授 (50346079)
【キーワード】多孔性金属錯体 / バイオマス / セルロース / 加水分解 / 酸触媒 (他9件)
【概要】多孔性金属錯体が形成するナノサイズの細孔に反応活性点を付与することで導入される高分子の反応制御を行った。細孔サイズや形状、表面状態を制御することで、オリゴフッ化ビニリデンの末端官能基化やセルロースの加水分解を制御できることが分かってきた。 ...
❏カーボン系固体酸の高性能化・高機能化(18206081)
【研究テーマ】触媒・資源化学プロセス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】原 亨和 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (70272713)
【キーワード】固体酸触媒 / カーボン系固体酸 / セルロース / 加水分解 / ナノグラフェン (他15件)
【概要】本研究は高密度のスルホ基を結合したナノサイズのグラフェンで構成されるアモルファスカーボンであるカーボン系固体酸の形態、官能基を制御することによって高性能・多機能な新規触媒を創生する。 ...
【工学】プロセス・化学工学：酸触媒 ／セルロースを含む研究件
❏デザイン型多孔性触媒によるセルロースの高効率分解(22655049)
【研究テーマ】環境関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】植村 卓史 京都大学, 工学研究科, 准教授 (50346079)
【キーワード】多孔性金属錯体 / バイオマス / セルロース / 加水分解 / 酸触媒 (他9件)
【概要】多孔性金属錯体が形成するナノサイズの細孔に反応活性点を付与することで導入される高分子の反応制御を行った。細孔サイズや形状、表面状態を制御することで、オリゴフッ化ビニリデンの末端官能基化やセルロースの加水分解を制御できることが分かってきた。 ...
❏シリカ細孔体の特異な固体酸触媒能の発現機序解明と有機合成化学への展開(22350089)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31
【研究代表者】岩本 正和 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (10108342)
【キーワード】メソ多孔体 / シリカ / 固体触媒 / 有機合成 / バイオエタノール (他19件)
【概要】我々は、シリカナノ多孔体がこれまでの固体触媒化学の概念では定義できない固体酸性を有し、極めて高効率な固体酸触媒として機能することを見出している。本研究では、この特異な固体酸触媒能の発現が細孔径と密接に相関していること、その触媒能と銅イオンを組み合わせると、これまで貴金属でのみ達成可能であった有機合成反応系を効率的に実施可能なこと、一方、ニッケルイオンと組み合わせると、エチレン→プロピレン反応ばかり...
【工学】構造・機能材料：ナノファイバー ／セルロースを含む研究件
❏セルロースナノファイバー１本の強度解析(15K14765)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 強度 / キチン / ナノファイバー / セルロースナノファイバー
【概要】セルロースナノファイバー１本の引張強度を解析した結果、平均して約3 GPaであった。これは汎用グレードのもので、低欠陥な高結晶性ナノファイバーであれば、平均6 GPa、最大10 GPaにも至る高強度素材であることが判明した。これらの強度値は、無欠陥なカーボンナノチューブにはとても及ばないが、大量合成された汎用品であれば匹敵するレベルである。 ...
❏熱応答性ナノセルロースの調製と医薬分野への応用(14F04083)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2014-04-25 - 2016-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / ナノファイバー / TEMPO / アミド化 / 耐熱性 (他10件)
【概要】水系媒体での水溶性カルボジイミドを触媒とするカルボキシ基のアミド化反応について、様々な反応条件で検討した。しかし、TEMPO酸化セルロースナノファイバー（TOCN）中のカルボキシ基のアミド化率を100％にまで向上させることができなかった。カルボキシ基と水溶性カルボジイミドが形成する中間体のアシルアミン構造が比較的安定なためであると推測した。一方、比較対象としてプロトン型TOCN（TOCN-COOH...
❏高光応答性ナノセルロース材料(13F03392)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / ナノファイバー / TEMPO / 量子ドット / 蛍光 (他10件)
【概要】当研究室で見出されたTEMPO酸化セルロースナノファイバー（TOCN）は、環境適合型の水系触媒反応で前処理され、低解繊エネルギーで、完全ナノ分散化が可能であり、約3nmと超極細幅の結晶性セルロースミクロフィブリルレベルにまで変換された新規バイオ系ナノ材料である。本研究では、TOCN表面に高密度で規則的にカルボキシル基のNa塩が存在する特異的ナノ構造を利用し、機能性ナノ半導体物質として注目されている...
【工学】総合工学：酸化 ／セルロースを含む研究件
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
❏水溶性セロウロン酸の特性解析(13660157)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 酸化 / ポリウロン酸 / 機能化 (他12件)
【概要】1.再生セルロースに対してTEMPO触媒酸化反応機構を行った場合に水溶性のポリウロン酸であるセロウロン酸が生成するまでの中間段階の機構を、水溶性デンプンをモデル物質として酸化度を段階的に調整した試料を作製し、NMRでそれらの化学構造解析することにより詳細に解析した。その結果、アルカリを消費する段階で、既に最大で40%程度のC6位のアルデヒドの存在が確認され、それらを経てカルボキシル基への酸化が進む...
❏水系TEMPO酸化によるセルロース系材料の機能化(11660160)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / キチン / TEMPO / 生物分解性 / 酸化 (他11件)
【概要】1.再生セルロースからさまざまな分子量を有する水溶性のセロウロン酸(β-1,4-ポリグルクロン酸)を調製するためには、TEMPO触媒酸化過程での分子量低下をできる限り抑えなけばならない。そこで、TEMPO、NaBr、NaClO、pH10〜11の組合せでセロウロン酸を処理し、その分子量分布を測定することにより、分子量低下の機構を検討した。その結果、TEMPOとNaBrO(NaBr+NaClO)の組合...
【工学】総合工学：表面改質 ／セルロースを含む研究件
❏TEMPO触媒酸化多糖の機能および構造解析(18380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】環境材料 / ナノ材料 / 糖 / 多糖 / 触媒酸化 (他14件)
【概要】2, 2, 6, 6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系媒体での、セルロースを含む多糖の酸化改質について詳細に検討した。新しく開発した亜塩素酸ナトリウムを主酸化剤とする弱酸性~中性条件でのTEMPO 触媒酸化を、天然セルロース、レーヨンあるいはセルロースビーズのような再生セルロース、その他の多糖類について適用した。その結果、β脱離反応による低分子化が抑えられるた...
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
❏TEMPOによるセルロースの酸化反応解析(09876043)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / 酸化 / TEMPO / セルラーゼ / 機能化 (他13件)
【概要】1. 天然セルロースを一旦溶解して調製した再生セルロース、あるいは17.5%水酸化ナトリウム水溶液で膨潤-洗浄したマーセル化セルロースを出発物質とし、水溶性の安定ラジカルであるTEMPO(2,2,6,6-テトラメチルピペジニル-1-オキシラジカル)を触媒量添加して、臭化ナトリウムと次亜塩素酸で酸化処理を行うことにより、セルロースのC6位の水酸基のほとんどすべてが選択的に酸化されてカルボキシル基に変...
【工学】総合工学：環境材料 ／セルロースを含む研究件
❏木質系セルロースのナノ粒子化による高機能化および新規複合材料の創製(21580208)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】坂口 眞人 静岡県立大学, 環境科学研究所, 教授 (40113328)
【キーワード】環境材料 / 複合材料 / ナノ粒子 / メカノケミカル反応 / セルロース (他10件)
【概要】微結晶セルロース(MCC)のナノ粒子化に伴うグリコシド結合の切断により生成するMCCメカノラジカルをメタクリル酸メチル(MMA)の重合開始剤とし、MCC-PMMAブロック共重合体の合成(主鎖の化学修飾)に成功した。MCC-PMMAブロック共重合体で表面化学修飾されたMCCナノ粒子は、充填剤として用いられ新規複合材料が創製された。また、MCC-PMMAブロック共重合体の透明フイルム(新規材料)を得る...
❏TEMPO触媒酸化多糖の機能および構造解析(18380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】環境材料 / ナノ材料 / 糖 / 多糖 / 触媒酸化 (他14件)
【概要】2, 2, 6, 6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系媒体での、セルロースを含む多糖の酸化改質について詳細に検討した。新しく開発した亜塩素酸ナトリウムを主酸化剤とする弱酸性~中性条件でのTEMPO 触媒酸化を、天然セルロース、レーヨンあるいはセルロースビーズのような再生セルロース、その他の多糖類について適用した。その結果、β脱離反応による低分子化が抑えられるた...
【工学】総合工学：固液界面 ／セルロースを含む研究件
❏高速原子間力顕微鏡を用いた固液界面におけるセルラーゼ分子の可視化(21688023)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
【キーワード】セルラーゼ / セルロース / 高速原子間力顕微鏡 / 固液界面 / セロビオヒドロラーゼ
【概要】セルロースを分解する酵素(セルラーゼ)分子が、セルロース表面で「渋滞」を起こすことで、セルロースの分解効率を下げている様子を、高速原子間力顕微鏡によって直接観察することに成功しました。本結果は、「分子が渋滞する」という基礎科学的に新規な知見であるだけでなく、セルロース系バイオマスから液体燃料やプラスチック原料を高効率に生産するシステム構築にも重要な指針を与えます。 ...
❏糖酸化酵素を用いたセルラーゼ活性のリアルタイムモニタリング(19688016)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (80345181)
【キーワード】バイオマス / セルラーゼ / 糖酸化酵素 / セルロース / 酸化還元反応 (他8件)
【概要】本研究では、糖酸化酵素による活性検出法の感度の高さを利用し、これらの酵素に酸化還元電極を組み合わせることで、これまでの光学的手法では活性検出が不可能であった固体基質に対する酵素活性を、リアルタイムにモニタリングする手法を開発することを目的とした。2007年度は、メディエーターを用いた間接法によって、酸化還元電極を用いたセルラーゼ活性のリアルタイムモニタリングに成功し、さらに2008年度はメディエー...
【工学】総合工学：ナノ材料 ／セルロースを含む研究件
❏階層構造を有するマイクロハイドロゲルの創製(25706010)
【研究テーマ】ナノマイクロシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】松永 行子(津田行子) (松永 行子 / 津田 行子) 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (00533663)
【キーワード】マイクロ流路 / 組織工学 / 細胞足場 / セルロース / 生体材料 (他10件)
【概要】機械的強度に優れた三次元構造物をハイドロゲルのみで構築する新規手法の開発を目指し、本研究では複数のゲル線維が集合した束状ゲルの合成法を着想した。温度応答性高分子であるヒドロキシプロピルセルロース (HPC)とアルギン酸ナトリウム（Na-Alg）の混合溶液からなる相分離溶液を調製し、マイクロ流路デバイスを用いた動的ゲル化によるゲルファイバーを作製した。高分子凝集体はフロー方向に引き伸ばされ、最終的に...
❏セルロースナノフィブリルの水分散体を出発とする機能的な階層構造の形成(21780163)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (90533993)
【キーワード】セルロース / ナノ材料 / 自己組織化 / 生体模倣 / ナノファイバー (他6件)
【概要】TEMPO触媒酸化を経て水中分散したセルロースナノフィブリルはネマチック液晶状に自己配列する。本研究では、水中で自己配列したナノフィブリルの集積プロセスを制御し、ハイドロゲル、エアロゲル、フィルム等のバルク材料を構築した。これらのバルク材料は、ナノフィブリルが自己配列した秩序構造を有しており、極めて優れた材料特性を発現した。 ...
❏バイオマス系完全分散ナノフィブリルの創製と環境対応型材料への変換(21228007)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / ナノフィブリル / TEMPO / 触媒酸化 / バイオマス (他8件)
【概要】結晶性ミクロフィブリルを有する構造多糖のセルロースおよびキチン、貯蔵多糖のカードランについて従来型および新規TEMPO触媒酸化を適用し、反応条件と酸化多糖の化学構造、ナノ構造、分子量変化を明らかにするとともに、新たな酸化機構を見出した。得られたバイオ系ナノフィブリル表面を位置選択的に高効率で改質する方法を検討し、生分解性のスイッチ機能付与、親水性から疎水性へのスイッチ機能付与方法を構築した。得られ...
【農学】農業工学：バロニア ／セルロースを含む研究件
❏セルロースミクロフィブリルの新しい構造モデルの構築(08306009)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロースミクロフィブリル / セルロースIβ / セルロースIα / 平行鎖構造 / βキチン (他19件)
【概要】(1) 構造・形態:セルロースミクロフィブリル中での分子鎖は、パラレルアップであり、セルロース分子の還元末端がc軸方向を向いている。分子鎖形成の重合反応が非還元末端で起こる。また、セルロースIβは捩じれていて、厳密な結晶ではないと考えた方がよい。IaとIβとでは、表面が異なる。IaとIβの違いは、木材セルロースでは一次壁と二次壁とでストレスに差があって、それが原動力となって違いを生じるという。加水...
❏分子鎖の直接観察による天然セルロ-スおよびその誘導体の構造解析(63440013)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1988 - 1991
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 農学部, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロ-ス結晶 / 電子線回折 / X線回折 / バロニア / ラミ- (他19件)
【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...
【農学】農業工学：バロニアセルロース ／セルロースを含む研究件
❏セルロースミクロフィブリルの新しい構造モデルの構築(08306009)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロースミクロフィブリル / セルロースIβ / セルロースIα / 平行鎖構造 / βキチン (他19件)
【概要】(1) 構造・形態:セルロースミクロフィブリル中での分子鎖は、パラレルアップであり、セルロース分子の還元末端がc軸方向を向いている。分子鎖形成の重合反応が非還元末端で起こる。また、セルロースIβは捩じれていて、厳密な結晶ではないと考えた方がよい。IaとIβとでは、表面が異なる。IaとIβの違いは、木材セルロースでは一次壁と二次壁とでストレスに差があって、それが原動力となって違いを生じるという。加水...
❏分子鎖の直接観察による天然セルロ-スおよびその誘導体の構造解析(63440013)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1988 - 1991
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 農学部, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロ-ス結晶 / 電子線回折 / X線回折 / バロニア / ラミ- (他19件)
【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...
【農学】農業工学：金属捕捉材 ／セルロースを含む研究件
❏TEMPO触媒酸化多糖の機能および構造解析(18380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】環境材料 / ナノ材料 / 糖 / 多糖 / 触媒酸化 (他14件)
【概要】2, 2, 6, 6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系媒体での、セルロースを含む多糖の酸化改質について詳細に検討した。新しく開発した亜塩素酸ナトリウムを主酸化剤とする弱酸性~中性条件でのTEMPO 触媒酸化を、天然セルロース、レーヨンあるいはセルロースビーズのような再生セルロース、その他の多糖類について適用した。その結果、β脱離反応による低分子化が抑えられるた...
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
【農学】農業工学：生分解性 ／セルロースを含む研究件
❏天然繊維からのナノ・ブレンド超薄膜の構造と物性(13460075)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】谷口 髞 新潟大学, 教育人間科学部, 教授 (20126428)
【キーワード】天然繊維 / ナノ・フィブリル / セルロース / キトサン / コラーゲン (他9件)
【概要】該当研究年度において、所期の研究目的を達成し、以下の成果を得た。 1.天然有機繊維の中から、セルロース系、キトサン系およびコラーゲン系繊維3種を選び、水を媒体とする機械的な解繊法により、それぞれの試料から、直径がナノ単位のフィブリル(ナノ・フィブリル、以下NFと略記)を得るための最適な条件を確立した。 それらの形態を観察した結果、それぞれ直径数nmから数10nmのNFが得られた. 2.1.項で得ら...
❏低質セルロース資源の高機能性化に関する研究(10556036)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】飯塚 尭介 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30012074)
【キーワード】紙 / 古紙 / セルロース / 吸水性 / 保水材 (他9件)
【概要】我々は日々の生活の中で膨大な量の紙類を使用し、その結果として古紙類を排出している。紙類が樹木を中心とした植物資源から生産されていることを考えると、古紙類を再び紙として再生させることは地球環境にとって極めて有益であるといえる。しかし、低質古紙類については徒に紙に再生するのではなく、セルロースス資源としての特質に注目して、新たな材料に変換・利用することが必要である。本研究では広葉樹材由来の晒クラフトパ...
❏TEMPOによるセルロースの酸化反応解析(09876043)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / 酸化 / TEMPO / セルラーゼ / 機能化 (他13件)
【概要】1. 天然セルロースを一旦溶解して調製した再生セルロース、あるいは17.5%水酸化ナトリウム水溶液で膨潤-洗浄したマーセル化セルロースを出発物質とし、水溶性の安定ラジカルであるTEMPO(2,2,6,6-テトラメチルピペジニル-1-オキシラジカル)を触媒量添加して、臭化ナトリウムと次亜塩素酸で酸化処理を行うことにより、セルロースのC6位の水酸基のほとんどすべてが選択的に酸化されてカルボキシル基に変...
【農学】農業工学：セルロース結晶 ／セルロースを含む研究件
❏アルカリ/中性塩によるセルロースの膨潤・溶解機構の解明と新規溶剤系の開発(09460073)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】空閑 重則 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60012051)
【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)
【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...
❏分子鎖の直接観察による天然セルロ-スおよびその誘導体の構造解析(63440013)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1988 - 1991
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 農学部, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロ-ス結晶 / 電子線回折 / X線回折 / バロニア / ラミ- (他19件)
【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...
【農学】農業工学：セルロース誘導体 ／セルロースを含む研究件
❏セルロースおよびデンプンからの新しい機能性誘導体の調製(11660169)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】石津 敦 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (40014922)
【キーワード】セルロース / メチルセルロース / ヒドロキシエチルセルロース / ヒドロキシエチル化 / カルボキシメチル化 (他11件)
【概要】末端にカルボキシル基のついた長鎖の分子を枝として持つセルロースあるいはデンプンの誘導体は,未だに調製例がない。このような誘導体を調製する試みの1つとして,メチルセルロースのヒドロキシエチル化とカルボキシメチル化の逐次処理を行った。これらの反応は予定どうりに起こっていたが解重合が著しく,狙いとした,マグネシウムやカルシウムイオンの添加により,水を包含してゲルを作るような生成物は得られなかった。次にヒ...
❏TEMPOによるセルロースの酸化反応解析(09876043)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / 酸化 / TEMPO / セルラーゼ / 機能化 (他13件)
【概要】1. 天然セルロースを一旦溶解して調製した再生セルロース、あるいは17.5%水酸化ナトリウム水溶液で膨潤-洗浄したマーセル化セルロースを出発物質とし、水溶性の安定ラジカルであるTEMPO(2,2,6,6-テトラメチルピペジニル-1-オキシラジカル)を触媒量添加して、臭化ナトリウムと次亜塩素酸で酸化処理を行うことにより、セルロースのC6位の水酸基のほとんどすべてが選択的に酸化されてカルボキシル基に変...
❏分子鎖の直接観察による天然セルロ-スおよびその誘導体の構造解析(63440013)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1988 - 1991
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 農学部, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロ-ス結晶 / 電子線回折 / X線回折 / バロニア / ラミ- (他19件)
【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...
【農学】農業工学：セロウロン酸 ／セルロースを含む研究件
❏セルロースの1級水酸基の酸化に始まる新しい生分解機構の解明(17658075)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / 生分解 / 酸化酵素 / セルラーゼ / 1級水酸基 (他8件)
【概要】セルロースの生分解機構については、セルラーゼによる加水分解のみが知られており、関連して多くの研究が進められている。一方、本研究では、セルロースの1級水酸基であるC6位の水酸基の酵素酸化がまず起こって親水性のカルボキシル基が導入され、続いてヒドロラーゼ型およびリアーゼ型の酵素によって低分子化、更に代謝されるという全く新しいセルロースの生分解ルートの存在を証明し、その機能と役割を解明しようとするもので...
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
❏水系TEMPO酸化によるセルロース系材料の機能化(11660160)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / キチン / TEMPO / 生物分解性 / 酸化 (他11件)
【概要】1.再生セルロースからさまざまな分子量を有する水溶性のセロウロン酸(β-1,4-ポリグルクロン酸)を調製するためには、TEMPO触媒酸化過程での分子量低下をできる限り抑えなけばならない。そこで、TEMPO、NaBr、NaClO、pH10〜11の組合せでセロウロン酸を処理し、その分子量分布を測定することにより、分子量低下の機構を検討した。その結果、TEMPOとNaBrO(NaBr+NaClO)の組合...
【農学】農業工学：ポリウロン酸 ／セルロースを含む研究件
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
❏水溶性セロウロン酸の特性解析(13660157)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 酸化 / ポリウロン酸 / 機能化 (他12件)
【概要】1.再生セルロースに対してTEMPO触媒酸化反応機構を行った場合に水溶性のポリウロン酸であるセロウロン酸が生成するまでの中間段階の機構を、水溶性デンプンをモデル物質として酸化度を段階的に調整した試料を作製し、NMRでそれらの化学構造解析することにより詳細に解析した。その結果、アルカリを消費する段階で、既に最大で40%程度のC6位のアルデヒドの存在が確認され、それらを経てカルボキシル基への酸化が進む...
❏水系TEMPO酸化によるセルロース系材料の機能化(11660160)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / キチン / TEMPO / 生物分解性 / 酸化 (他11件)
【概要】1.再生セルロースからさまざまな分子量を有する水溶性のセロウロン酸(β-1,4-ポリグルクロン酸)を調製するためには、TEMPO触媒酸化過程での分子量低下をできる限り抑えなけばならない。そこで、TEMPO、NaBr、NaClO、pH10〜11の組合せでセロウロン酸を処理し、その分子量分布を測定することにより、分子量低下の機構を検討した。その結果、TEMPOとNaBrO(NaBr+NaClO)の組合...
【農学】農業工学：カルボキシル基 ／セルロースを含む研究件
❏水溶性セロウロン酸の特性解析(13660157)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 酸化 / ポリウロン酸 / 機能化 (他12件)
【概要】1.再生セルロースに対してTEMPO触媒酸化反応機構を行った場合に水溶性のポリウロン酸であるセロウロン酸が生成するまでの中間段階の機構を、水溶性デンプンをモデル物質として酸化度を段階的に調整した試料を作製し、NMRでそれらの化学構造解析することにより詳細に解析した。その結果、アルカリを消費する段階で、既に最大で40%程度のC6位のアルデヒドの存在が確認され、それらを経てカルボキシル基への酸化が進む...
❏水系TEMPO酸化によるセルロース系材料の機能化(11660160)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / キチン / TEMPO / 生物分解性 / 酸化 (他11件)
【概要】1.再生セルロースからさまざまな分子量を有する水溶性のセロウロン酸(β-1,4-ポリグルクロン酸)を調製するためには、TEMPO触媒酸化過程での分子量低下をできる限り抑えなけばならない。そこで、TEMPO、NaBr、NaClO、pH10〜11の組合せでセロウロン酸を処理し、その分子量分布を測定することにより、分子量低下の機構を検討した。その結果、TEMPOとNaBrO(NaBr+NaClO)の組合...
【農学】農業工学：マーセル化 ／セルロースを含む研究件
❏アルカリ/中性塩によるセルロースの膨潤・溶解機構の解明と新規溶剤系の開発(09460073)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】空閑 重則 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60012051)
【キーワード】セルロース / チオシアン酸カルシウム / ロダン塩 / ゲル / アルカリセルロース (他15件)
【概要】中性塩の中でセルロースに対する膨潤・溶解作用の最も強いものの一つであるチオシアン酸カルシウムの作用を、この溶液中でセルロースが作るゲルの熱的挙動、および固体セルロースの溶解時の熱現象から調べた。その結果塩-セルロースゲルの融解。ゲル化挙動は水-アガロースゲルと類似した熱可逆性を示すことが分かった。ラミー繊維を用いたX線回析による検討から、チオシアン酸カルシウム-セルロース系では溶解に先立ち準結晶性...
❏分子鎖の直接観察による天然セルロ-スおよびその誘導体の構造解析(63440013)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1988 - 1991
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 農学部, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロ-ス結晶 / 電子線回折 / X線回折 / バロニア / ラミ- (他19件)
【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...
【農学】農業工学：機能化 ／セルロースを含む研究件
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
❏水溶性セロウロン酸の特性解析(13660157)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 酸化 / ポリウロン酸 / 機能化 (他12件)
【概要】1.再生セルロースに対してTEMPO触媒酸化反応機構を行った場合に水溶性のポリウロン酸であるセロウロン酸が生成するまでの中間段階の機構を、水溶性デンプンをモデル物質として酸化度を段階的に調整した試料を作製し、NMRでそれらの化学構造解析することにより詳細に解析した。その結果、アルカリを消費する段階で、既に最大で40%程度のC6位のアルデヒドの存在が確認され、それらを経てカルボキシル基への酸化が進む...
❏水系TEMPO酸化によるセルロース系材料の機能化(11660160)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / キチン / TEMPO / 生物分解性 / 酸化 (他11件)
【概要】1.再生セルロースからさまざまな分子量を有する水溶性のセロウロン酸(β-1,4-ポリグルクロン酸)を調製するためには、TEMPO触媒酸化過程での分子量低下をできる限り抑えなけばならない。そこで、TEMPO、NaBr、NaClO、pH10〜11の組合せでセロウロン酸を処理し、その分子量分布を測定することにより、分子量低下の機構を検討した。その結果、TEMPOとNaBrO(NaBr+NaClO)の組合...
【農学】農業工学：機能材料 ／セルロースを含む研究件
❏TEMPO触媒酸化多糖の機能および構造解析(18380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】環境材料 / ナノ材料 / 糖 / 多糖 / 触媒酸化 (他14件)
【概要】2, 2, 6, 6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系媒体での、セルロースを含む多糖の酸化改質について詳細に検討した。新しく開発した亜塩素酸ナトリウムを主酸化剤とする弱酸性~中性条件でのTEMPO 触媒酸化を、天然セルロース、レーヨンあるいはセルロースビーズのような再生セルロース、その他の多糖類について適用した。その結果、β脱離反応による低分子化が抑えられるた...
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
【農学】農業工学：液化 ／セルロースを含む研究件
❏新規液化促進溶媒の探索(10876036)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】小野 拡邦 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30261960)
【キーワード】環状炭酸化合物 / 液化 / セルロース / 木材 / 炭酸エチレン (他6件)
【概要】本年度は、新規液化溶媒として環状炭酸類についての検討を行った。炭酸エチレン、炭酸プロピレンを用いてセルロースの酸触媒液化を行い、その反応速度を検討した結果、どの反応も擬一次反応に従い、その反応速度はエチレングリコールに比較して、それぞれ28倍、13倍と速くほぼ100%の液化が進行することが判明した。これは環状炭酸類が速やかな液化を促すことを示している。 反応効率が高かった炭酸エチレンを用いてシラカ...
❏木材液化物の高機能化に関する基礎研究(09460074)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】小野 拡邦 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30261960)
【キーワード】フェノール液化 / エチレングリコール液化 / 木材 / セルロース / 液化 (他14件)
【概要】液化物を効率的に利用するには、製品設計上液化生成物の化学組成などに立ち入る必要があると考えられる。しかし、原料である木質材料の複雑さにともなうその生成物の複雑さ故か、生成物の同定は殆どされていない。そこで、木材主成分であるセルロースのフエノール液化およびエチレンググリコール液化での経時変化を追い、溶媒抽出、分子量分画などにより反応中間体および最終反応生成物の同定を試み数種の化合物を確認した。また、...
【農学】農業工学：天然繊維 ／セルロースを含む研究件
❏天然繊維からのナノ・ブレンド超薄膜の構造と物性(13460075)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】谷口 髞 新潟大学, 教育人間科学部, 教授 (20126428)
【キーワード】天然繊維 / ナノ・フィブリル / セルロース / キトサン / コラーゲン (他9件)
【概要】該当研究年度において、所期の研究目的を達成し、以下の成果を得た。 1.天然有機繊維の中から、セルロース系、キトサン系およびコラーゲン系繊維3種を選び、水を媒体とする機械的な解繊法により、それぞれの試料から、直径がナノ単位のフィブリル(ナノ・フィブリル、以下NFと略記)を得るための最適な条件を確立した。 それらの形態を観察した結果、それぞれ直径数nmから数10nmのNFが得られた. 2.1.項で得ら...
❏低質セルロース資源の高機能性化に関する研究(10556036)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】飯塚 尭介 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30012074)
【キーワード】紙 / 古紙 / セルロース / 吸水性 / 保水材 (他9件)
【概要】我々は日々の生活の中で膨大な量の紙類を使用し、その結果として古紙類を排出している。紙類が樹木を中心とした植物資源から生産されていることを考えると、古紙類を再び紙として再生させることは地球環境にとって極めて有益であるといえる。しかし、低質古紙類については徒に紙に再生するのではなく、セルロースス資源としての特質に注目して、新たな材料に変換・利用することが必要である。本研究では広葉樹材由来の晒クラフトパ...
【農学】農業工学：水系媒体 ／セルロースを含む研究件
❏TEMPO触媒酸化多糖の機能および構造解析(18380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】環境材料 / ナノ材料 / 糖 / 多糖 / 触媒酸化 (他14件)
【概要】2, 2, 6, 6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系媒体での、セルロースを含む多糖の酸化改質について詳細に検討した。新しく開発した亜塩素酸ナトリウムを主酸化剤とする弱酸性~中性条件でのTEMPO 触媒酸化を、天然セルロース、レーヨンあるいはセルロースビーズのような再生セルロース、その他の多糖類について適用した。その結果、β脱離反応による低分子化が抑えられるた...
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
【農学】農業工学：バクテリアセルロース ／セルロースを含む研究件
❏セルロースミクロフィブリルの新しい構造モデルの構築(08306009)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロースミクロフィブリル / セルロースIβ / セルロースIα / 平行鎖構造 / βキチン (他19件)
【概要】(1) 構造・形態:セルロースミクロフィブリル中での分子鎖は、パラレルアップであり、セルロース分子の還元末端がc軸方向を向いている。分子鎖形成の重合反応が非還元末端で起こる。また、セルロースIβは捩じれていて、厳密な結晶ではないと考えた方がよい。IaとIβとでは、表面が異なる。IaとIβの違いは、木材セルロースでは一次壁と二次壁とでストレスに差があって、それが原動力となって違いを生じるという。加水...
❏分子鎖の直接観察による天然セルロ-スおよびその誘導体の構造解析(63440013)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1988 - 1991
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 農学部, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロ-ス結晶 / 電子線回折 / X線回折 / バロニア / ラミ- (他19件)
【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...
【農学】生産環境農学：生物分解性 ／セルロースを含む研究件
❏水溶性セロウロン酸の特性解析(13660157)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 酸化 / ポリウロン酸 / 機能化 (他12件)
【概要】1.再生セルロースに対してTEMPO触媒酸化反応機構を行った場合に水溶性のポリウロン酸であるセロウロン酸が生成するまでの中間段階の機構を、水溶性デンプンをモデル物質として酸化度を段階的に調整した試料を作製し、NMRでそれらの化学構造解析することにより詳細に解析した。その結果、アルカリを消費する段階で、既に最大で40%程度のC6位のアルデヒドの存在が確認され、それらを経てカルボキシル基への酸化が進む...
❏水系TEMPO酸化によるセルロース系材料の機能化(11660160)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / キチン / TEMPO / 生物分解性 / 酸化 (他11件)
【概要】1.再生セルロースからさまざまな分子量を有する水溶性のセロウロン酸(β-1,4-ポリグルクロン酸)を調製するためには、TEMPO触媒酸化過程での分子量低下をできる限り抑えなけばならない。そこで、TEMPO、NaBr、NaClO、pH10〜11の組合せでセロウロン酸を処理し、その分子量分布を測定することにより、分子量低下の機構を検討した。その結果、TEMPOとNaBrO(NaBr+NaClO)の組合...
❏TEMPOによるセルロースの酸化反応解析(09876043)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / 酸化 / TEMPO / セルラーゼ / 機能化 (他13件)
【概要】1. 天然セルロースを一旦溶解して調製した再生セルロース、あるいは17.5%水酸化ナトリウム水溶液で膨潤-洗浄したマーセル化セルロースを出発物質とし、水溶性の安定ラジカルであるTEMPO(2,2,6,6-テトラメチルピペジニル-1-オキシラジカル)を触媒量添加して、臭化ナトリウムと次亜塩素酸で酸化処理を行うことにより、セルロースのC6位の水酸基のほとんどすべてが選択的に酸化されてカルボキシル基に変...
【農学】生産環境農学：セルロースII ／セルロースを含む研究件
❏折りたたみ鎖構造を有する天然セルロースIIの特性(05453175)
【研究テーマ】生物資源科学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】空閑 重則 東京大学, 農学部, 助手 (60012051)
【キーワード】酢酸菌 / 帯状セルロース / セルロースII / 折りたたみ鎖結晶 / レベルオフ重合度 (他8件)
【概要】(1)酢酸菌変異株の培養条件を種々検討して帯状セルロースの調製条件を確立し、バルク試料でのX線回折から、帯状セルロースがかなり結晶性の良いセルロースIIであることを確認した。 (2)帯状セルロースの酸加水分解すると他の天然および再生セルロース試料と同様のレベルオフ挙動を示すが、レベルオフ重合度(LODP)は18.4と非常に小さく、他のものと対照的であった。また帯状セルロースの濃アルカリに溶かした後...
❏分子鎖の直接観察による天然セルロ-スおよびその誘導体の構造解析(63440013)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1988 - 1991
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 農学部, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロ-ス結晶 / 電子線回折 / X線回折 / バロニア / ラミ- (他19件)
【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...
【農学】生産環境農学：古紙 ／セルロースを含む研究件
❏低質セルロース資源の高機能性化に関する研究(10556036)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】飯塚 尭介 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30012074)
【キーワード】紙 / 古紙 / セルロース / 吸水性 / 保水材 (他9件)
【概要】我々は日々の生活の中で膨大な量の紙類を使用し、その結果として古紙類を排出している。紙類が樹木を中心とした植物資源から生産されていることを考えると、古紙類を再び紙として再生させることは地球環境にとって極めて有益であるといえる。しかし、低質古紙類については徒に紙に再生するのではなく、セルロースス資源としての特質に注目して、新たな材料に変換・利用することが必要である。本研究では広葉樹材由来の晒クラフトパ...
❏繊維化デンプンの安定化処理技術の構築(09556070)
【研究テーマ】生物資源科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】デンプン / 紙 / セルロース / 填料 / 紡糸 (他16件)
【概要】1.各種のデンプンを水に加熟可溶化させ、約10%濃度のデンプン溶液にし、次に約60℃の状態からノズル経0.2mmの丸形あるいは三角形の押し出し装置から、40%濃度の硫酸アンモニウム水溶液に押し出し成形すると、繊維形状を有するデンプン繊維を調製することができた。その際に用いるデンプンとしては、アミロース、アミロペクチンの比率からトウモロコシデンプンが最適であることが明らかになった。 2.得られたデン...
【農学】生産環境農学：キトサン ／セルロースを含む研究件
❏非可食系原料からの新規バイオマスプラスチックの創製と構造制御による高機能化(26248044)
【研究テーマ】グリーン・環境化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岩田 忠久 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30281661)
【キーワード】バイオマスプラスチック / グルカル酸 / フェルラ酸 / 微生物産生ポリエステル / 物性 (他28件)
【概要】本研究では、非可食系バイオマスから新規で高性能なバイオマスプラスチックの合成と基礎物性評価を目的とした。木材抽出成分のキシランからポリ乳酸ステレオコンプレックス用の結晶核剤の開発に成功した。バイオマスベース基幹物質の一つであるグルカル酸を出発原料として、結晶性を有するグルカル酸エステルとグルカル酸アミドの合成に成功した。さらに、米ぬかから抽出されるフェルラ酸から2種類の共重合体の合成にも成功した。...
❏天然繊維からのナノ・ブレンド超薄膜の構造と物性(13460075)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】谷口 髞 新潟大学, 教育人間科学部, 教授 (20126428)
【キーワード】天然繊維 / ナノ・フィブリル / セルロース / キトサン / コラーゲン (他9件)
【概要】該当研究年度において、所期の研究目的を達成し、以下の成果を得た。 1.天然有機繊維の中から、セルロース系、キトサン系およびコラーゲン系繊維3種を選び、水を媒体とする機械的な解繊法により、それぞれの試料から、直径がナノ単位のフィブリル(ナノ・フィブリル、以下NFと略記)を得るための最適な条件を確立した。 それらの形態を観察した結果、それぞれ直径数nmから数10nmのNFが得られた. 2.1.項で得ら...
【農学】生産環境農学：デンプン ／セルロースを含む研究件
❏セルロースおよびデンプンからの新しい機能性誘導体の調製(11660169)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】石津 敦 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (40014922)
【キーワード】セルロース / メチルセルロース / ヒドロキシエチルセルロース / ヒドロキシエチル化 / カルボキシメチル化 (他11件)
【概要】末端にカルボキシル基のついた長鎖の分子を枝として持つセルロースあるいはデンプンの誘導体は,未だに調製例がない。このような誘導体を調製する試みの1つとして,メチルセルロースのヒドロキシエチル化とカルボキシメチル化の逐次処理を行った。これらの反応は予定どうりに起こっていたが解重合が著しく,狙いとした,マグネシウムやカルシウムイオンの添加により,水を包含してゲルを作るような生成物は得られなかった。次にヒ...
❏繊維化デンプンの安定化処理技術の構築(09556070)
【研究テーマ】生物資源科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】デンプン / 紙 / セルロース / 填料 / 紡糸 (他16件)
【概要】1.各種のデンプンを水に加熟可溶化させ、約10%濃度のデンプン溶液にし、次に約60℃の状態からノズル経0.2mmの丸形あるいは三角形の押し出し装置から、40%濃度の硫酸アンモニウム水溶液に押し出し成形すると、繊維形状を有するデンプン繊維を調製することができた。その際に用いるデンプンとしては、アミロース、アミロペクチンの比率からトウモロコシデンプンが最適であることが明らかになった。 2.得られたデン...
【農学】境界農学：セロビオース脱水素酵素 ／セルロースを含む研究件
❏糖酸化酵素を用いたセルラーゼ活性のリアルタイムモニタリング(19688016)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (80345181)
【キーワード】バイオマス / セルラーゼ / 糖酸化酵素 / セルロース / 酸化還元反応 (他8件)
【概要】本研究では、糖酸化酵素による活性検出法の感度の高さを利用し、これらの酵素に酸化還元電極を組み合わせることで、これまでの光学的手法では活性検出が不可能であった固体基質に対する酵素活性を、リアルタイムにモニタリングする手法を開発することを目的とした。2007年度は、メディエーターを用いた間接法によって、酸化還元電極を用いたセルラーゼ活性のリアルタイムモニタリングに成功し、さらに2008年度はメディエー...
❏糸状菌における多様なセルロース分解酵素の機能と遺伝子発現の解析(14360094)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】セルロース / 糖質分解酵素 / セルラーゼ / 糸状菌 / プロテオーム (他16件)
【概要】糸状菌によるセルロース分解は菌体外においてセルラーゼによりセルロースがセロビオースに変換され,さらにβ-グルコシダーゼによってセロビオースはグルコースに変換されたのち,菌体内に取り込まれてエネルギー源として代謝されていくと考えられてきた。しかしながら,多くの糸状菌ではβ-グルコシダーゼに加えて,セロビオース脱水素酵素と呼ばれる酸化還元酵素がセルロース分解過程で生産されてくることが知られている。 そ...
【農学】境界農学：触媒酸化 ／セルロースを含む研究件
❏バイオマス系完全分散ナノフィブリルの創製と環境対応型材料への変換(21228007)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / ナノフィブリル / TEMPO / 触媒酸化 / バイオマス (他8件)
【概要】結晶性ミクロフィブリルを有する構造多糖のセルロースおよびキチン、貯蔵多糖のカードランについて従来型および新規TEMPO触媒酸化を適用し、反応条件と酸化多糖の化学構造、ナノ構造、分子量変化を明らかにするとともに、新たな酸化機構を見出した。得られたバイオ系ナノフィブリル表面を位置選択的に高効率で改質する方法を検討し、生分解性のスイッチ機能付与、親水性から疎水性へのスイッチ機能付与方法を構築した。得られ...
❏TEMPO触媒酸化多糖の機能および構造解析(18380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】環境材料 / ナノ材料 / 糖 / 多糖 / 触媒酸化 (他14件)
【概要】2, 2, 6, 6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系媒体での、セルロースを含む多糖の酸化改質について詳細に検討した。新しく開発した亜塩素酸ナトリウムを主酸化剤とする弱酸性~中性条件でのTEMPO 触媒酸化を、天然セルロース、レーヨンあるいはセルロースビーズのような再生セルロース、その他の多糖類について適用した。その結果、β脱離反応による低分子化が抑えられるた...
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
【農学】境界農学：ナノフィブリル ／セルロースを含む研究件
❏バイオマス系完全分散ナノフィブリルの創製と環境対応型材料への変換(21228007)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / ナノフィブリル / TEMPO / 触媒酸化 / バイオマス (他8件)
【概要】結晶性ミクロフィブリルを有する構造多糖のセルロースおよびキチン、貯蔵多糖のカードランについて従来型および新規TEMPO触媒酸化を適用し、反応条件と酸化多糖の化学構造、ナノ構造、分子量変化を明らかにするとともに、新たな酸化機構を見出した。得られたバイオ系ナノフィブリル表面を位置選択的に高効率で改質する方法を検討し、生分解性のスイッチ機能付与、親水性から疎水性へのスイッチ機能付与方法を構築した。得られ...
❏天然繊維からのナノ・ブレンド超薄膜の構造と物性(13460075)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】谷口 髞 新潟大学, 教育人間科学部, 教授 (20126428)
【キーワード】天然繊維 / ナノ・フィブリル / セルロース / キトサン / コラーゲン (他9件)
【概要】該当研究年度において、所期の研究目的を達成し、以下の成果を得た。 1.天然有機繊維の中から、セルロース系、キトサン系およびコラーゲン系繊維3種を選び、水を媒体とする機械的な解繊法により、それぞれの試料から、直径がナノ単位のフィブリル(ナノ・フィブリル、以下NFと略記)を得るための最適な条件を確立した。 それらの形態を観察した結果、それぞれ直径数nmから数10nmのNFが得られた. 2.1.項で得ら...
【農学】境界農学：ミクロフィブリル ／セルロースを含む研究件
❏バイオマス系完全分散ナノフィブリルの創製と環境対応型材料への変換(21228007)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / ナノフィブリル / TEMPO / 触媒酸化 / バイオマス (他8件)
【概要】結晶性ミクロフィブリルを有する構造多糖のセルロースおよびキチン、貯蔵多糖のカードランについて従来型および新規TEMPO触媒酸化を適用し、反応条件と酸化多糖の化学構造、ナノ構造、分子量変化を明らかにするとともに、新たな酸化機構を見出した。得られたバイオ系ナノフィブリル表面を位置選択的に高効率で改質する方法を検討し、生分解性のスイッチ機能付与、親水性から疎水性へのスイッチ機能付与方法を構築した。得られ...
❏TEMPO触媒酸化多糖の機能および構造解析(18380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】環境材料 / ナノ材料 / 糖 / 多糖 / 触媒酸化 (他14件)
【概要】2, 2, 6, 6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系媒体での、セルロースを含む多糖の酸化改質について詳細に検討した。新しく開発した亜塩素酸ナトリウムを主酸化剤とする弱酸性~中性条件でのTEMPO 触媒酸化を、天然セルロース、レーヨンあるいはセルロースビーズのような再生セルロース、その他の多糖類について適用した。その結果、β脱離反応による低分子化が抑えられるた...
❏TEMPO触媒酸化によるセルロースの化学改質(15380116)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / TEMPO / 触媒酸化 / 表面改質 / ミクロフィブリル (他15件)
【概要】2,2,6,6-テトラピペリジニル-1-オキシラジカル(TEMPO)を触媒量用いる水系での天然セルロースの化学改質について、詳細に検討した。リンターを出発天然セルロースとして用い、反応時間あるいは共酸化剤である次亜塩素酸ナトリウムの添加量を変化させた場合に導入されたカルボキシル基量およびアルデヒド基量を測定した。その結果、酸化前後でリンターの繊維形態はほとんど変化しておらず、ほぼ100%ろ過によっ...
【農学】動物生命科学：原生生物 ／セルロースを含む研究件
❏シロアリ腸内共生微生物の獲得・進化機構の解明(16H04840)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】本郷 裕一 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
【キーワード】シロアリ / 共生 / 腸内微生物 / 原生生物 / セルロース (他10件)
【概要】シロアリの餌である木片の消化の大部分は、シロアリと1.5億年以上前に共生を開始した腸内原生生物群集が担っているが、それら原生生物の起源や共生に至った過程は未知である。本研究の主目的は、木質分解性原生生物を進化過程で喪失した「高等シロアリ」の一系統群が比較的最近、新規な木質分解性原生生物を再獲得した可能性の検証である。結果、新規原生生物は多様な高等シロアリに共生しているものの、多数の原生生物細胞が見...
❏培養不能微生物のゲノム解析(18687002)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】本郷 裕一 独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)
【キーワード】難培養 / 微生物 / 細菌 / 共生 / ゲノム (他12件)
【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...
【農学】森林圏科学：昆虫 ／セルロースを含む研究件
❏シロアリ腸内共生微生物の獲得・進化機構の解明(16H04840)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】本郷 裕一 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
【キーワード】シロアリ / 共生 / 腸内微生物 / 原生生物 / セルロース (他10件)
【概要】シロアリの餌である木片の消化の大部分は、シロアリと1.5億年以上前に共生を開始した腸内原生生物群集が担っているが、それら原生生物の起源や共生に至った過程は未知である。本研究の主目的は、木質分解性原生生物を進化過程で喪失した「高等シロアリ」の一系統群が比較的最近、新規な木質分解性原生生物を再獲得した可能性の検証である。結果、新規原生生物は多様な高等シロアリに共生しているものの、多数の原生生物細胞が見...
❏培養不能微生物のゲノム解析(18687002)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】本郷 裕一 独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)
【キーワード】難培養 / 微生物 / 細菌 / 共生 / ゲノム (他12件)
【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...
【農学】森林圏科学：共生 ／セルロースを含む研究件
❏シロアリ腸内共生微生物の獲得・進化機構の解明(16H04840)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】本郷 裕一 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
【キーワード】シロアリ / 共生 / 腸内微生物 / 原生生物 / セルロース (他10件)
【概要】シロアリの餌である木片の消化の大部分は、シロアリと1.5億年以上前に共生を開始した腸内原生生物群集が担っているが、それら原生生物の起源や共生に至った過程は未知である。本研究の主目的は、木質分解性原生生物を進化過程で喪失した「高等シロアリ」の一系統群が比較的最近、新規な木質分解性原生生物を再獲得した可能性の検証である。結果、新規原生生物は多様な高等シロアリに共生しているものの、多数の原生生物細胞が見...
❏培養不能微生物のゲノム解析(18687002)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】本郷 裕一 独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 協力研究員 (90392117)
【キーワード】難培養 / 微生物 / 細菌 / 共生 / ゲノム (他12件)
【概要】地球上の99%以上の微生物種は培養法が不明であり、その生理・生態はほとんど未知である。本研究では、シロアリ腸内に共生する培養不能細菌の1種の少数細胞から、DNA合成酵素を使用することで全遺伝子情報を1千万倍に増幅して完全解読する手法の確立を試み、世界で初めて成功した。これにより、これまで詳細が不明であったシロアリと腸内原生生物、腸内細菌の複雑な3者共生機構を世界で初めて明らかにした。 ...
【農学】森林圏科学：担子菌 ／セルロースを含む研究件
❏担子菌による木材分解の引き金となるヘミセルロース分子構造の認識と応答機構(20380100)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】木質バイオマス / 木材分解 / セルロース / ヘミセルロース / 担子菌 (他13件)
【概要】担子菌Phanerochaete chrysosporiumによるセルロースの分解はキシランの存在によって促進される。キシランの分解によって生成したキシロオリゴ糖がいくつかのセルロース分解関連酵素の遺伝子発現を増強し、このことがセルロース分解の促進の一因となると示唆された。また、キシラン中のアセチル残基のエステル結合の開裂と引き続くキシロオリゴ糖の生成によるセルロース分解酵素系の誘導が本菌による木...
❏担子菌がセルロース分解過程で生産する多様な菌体外酵素の網羅的解析(17380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】遺伝子 / 糖質加水分解酵素 / バイオマス / プロテオーム / セルロース (他10件)
【概要】本研究の成果により、担子菌Phanerochaete chrysosporiumがセルロース分解培養系において分泌する菌体外酵素について、二次元電気泳動法による分離、さらに分離されたそれぞれの酵素についてのLS-MS/MS解析、また、これらより得られたアミノ酸配列情報について同菌のゲノム塩基配列データベースへの検索により、網羅的に同定することが可能であることが示された。また、それぞれの研究目的に応...
❏糸状菌における多様なセルロース分解酵素の機能と遺伝子発現の解析(14360094)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】セルロース / 糖質分解酵素 / セルラーゼ / 糸状菌 / プロテオーム (他16件)
【概要】糸状菌によるセルロース分解は菌体外においてセルラーゼによりセルロースがセロビオースに変換され,さらにβ-グルコシダーゼによってセロビオースはグルコースに変換されたのち,菌体内に取り込まれてエネルギー源として代謝されていくと考えられてきた。しかしながら,多くの糸状菌ではβ-グルコシダーゼに加えて,セロビオース脱水素酵素と呼ばれる酸化還元酵素がセルロース分解過程で生産されてくることが知られている。 そ...
【農学】森林圏科学：リグニン ／セルロースを含む研究件
❏イオン液体をプラットフォームとした木質バイオマスの精密分子変換(16H04957)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岸本 崇生 富山県立大学, 工学部, 准教授 (60312394)
【キーワード】バイオマス / イオン液体 / マイクロ波 / セルロース / リグニン (他7件)
【概要】イオン液体と有機溶媒との混合溶媒系を用いると、微粉砕化した木質バイオマスを温和な条件で完全に溶解できる。本研究では、微結晶性セルロースをイオン液体/有機溶媒混合溶媒系に溶解し、マイクロ波照射下、酸触媒メタノール分解によりメチルグルコシドに直接変換した。マイクロ波加熱とイオン液体の相乗効果により、メチルグルコシドの収率が大幅に改善した。スギなどの木質バイオマスからもメチルグリコシドへの変換が可能であ...
❏木質系バイオマスのリファイナリー技術構築を目指した木材細胞壁の微細構造の解明(23248025)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】酵素 / バイオマス / 木質科学 / 木材細胞壁 / セルロース (他8件)
【概要】白色木材腐朽菌由来のセルロースならびにキシラン分解酵素を遺伝子組換えモノコンポーネント酵素として各種取り揃え、これらを元にキシラン成分を特異的に分解する酵素カクテル剤、さらにセルロースを分解するため、β-グルコシダーゼ、エンドグルカナーゼ、セロビオヒドロラーゼを調製した。 これらを用いて、アンモニアで前処理を施したシラカバ（Betula platyphylla)木粉を多段的に酵素糖化を行ったところ...
❏マルチパスバイオマス水素化システムの学理構築と実証(15206022)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】岡崎 健 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20124729)
【キーワード】バイオマス / ガス化 / セルロース / リグニン / 実バイオマス (他9件)
【概要】本研究では、バイオマス大量導入と低中温産業廃熱の高質化・高度利用を同時に実現しなおかつ、用途に合わせて水素、メタノール、DMEといった多種の燃料製造を可能とする全く新規な多目的バイオマスガス化技術実現のため、その学理構築とシステム実現可能性を実証することを目的とする。研究代表者らの過去の研究によるバイオマス水素リッチガス化の課題は、ガス化により製造された水素の輸送・貯蔵であったが、ガス化システムに...
【農学】森林圏科学：レベルオフ重合度 ／セルロースを含む研究件
❏単離木材セルロース中の周期的非晶領域の生成機構の解明(17H03840)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / レベルオフ重合度 / セルロースミクロフィブリル / 非晶領域 / セルロースナノファイバー (他9件)
【概要】単離精製された高等植物セルロース繊維を希酸中で加熱処理すると、常に一定の平均重合度200～300に低分子化し、この値はレベルオフ重合度（LODP）として知られている。このLODPが植物セルロースの生合成段階から生成しているのか否かを含め、LODP生成機構の解明を目的とした。その結果、LODPに対応するセルロースミクロフィブリルの長さ方向に周期的に存在する非晶領域は、単離精製した高等植物セルロースの...
❏折りたたみ鎖構造を有する天然セルロースIIの特性(05453175)
【研究テーマ】生物資源科学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】空閑 重則 東京大学, 農学部, 助手 (60012051)
【キーワード】酢酸菌 / 帯状セルロース / セルロースII / 折りたたみ鎖結晶 / レベルオフ重合度 (他8件)
【概要】(1)酢酸菌変異株の培養条件を種々検討して帯状セルロースの調製条件を確立し、バルク試料でのX線回折から、帯状セルロースがかなり結晶性の良いセルロースIIであることを確認した。 (2)帯状セルロースの酸加水分解すると他の天然および再生セルロース試料と同様のレベルオフ挙動を示すが、レベルオフ重合度(LODP)は18.4と非常に小さく、他のものと対照的であった。また帯状セルロースの濃アルカリに溶かした後...
【農学】森林圏科学：エアロゲル ／セルロースを含む研究件
❏バイオマスを由来とする強靭で透明な新規多孔体の機能解析と応用展開(15H04524)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロースナノファイバー / セルロース / エアロゲル / キセロゲル / 断熱材 (他8件)
【概要】セルロースナノファイバー（ＣＮＦ）を骨格とする新規多孔質の構造と伝熱特性の関係を調査した。その結果、ＣＮＦが網目状に骨格を形成したナノポーラスな多孔体よりも、ＣＮＦが薄膜状に凝集した骨格を有するマクロポーラスな多孔体のほうが、著しく熱拡散率を低下させることが明らかとなった。すなわち、多孔体中の空気の熱拡散を抑制するためには、ナノスケールの網目状骨格により空気分子の自由行程を直接阻害することよりも、...
❏セルロースナノフィブリルの自己配列材料(23688020)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 自己組織化 / 液晶 / エアロゲル / 透明 (他10件)
【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...
❏バイオマス多糖からの高機能ナノ材料の創成(19380181)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】空閑 重則 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60012051)
【キーワード】バイオマス / セルロース / ナノファイバー / ゲル / フィルタ (他11件)
【概要】植物バイオマスから得られる天然セルロースナノファイバおよび再生セルロースのナノ多孔体の構造を詳細に解析して多くの有用な知見を得るとともに、それらを高機能材料として利用する技術を開発した。 ...
【農学】森林圏科学：セルラーゼ ／セルロースを含む研究件
❏シロアリ腸内共生微生物の獲得・進化機構の解明(16H04840)
【研究テーマ】生態・環境
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】本郷 裕一 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90392117)
【キーワード】シロアリ / 共生 / 腸内微生物 / 原生生物 / セルロース (他10件)
【概要】シロアリの餌である木片の消化の大部分は、シロアリと1.5億年以上前に共生を開始した腸内原生生物群集が担っているが、それら原生生物の起源や共生に至った過程は未知である。本研究の主目的は、木質分解性原生生物を進化過程で喪失した「高等シロアリ」の一系統群が比較的最近、新規な木質分解性原生生物を再獲得した可能性の検証である。結果、新規原生生物は多様な高等シロアリに共生しているものの、多数の原生生物細胞が見...
❏未利用バイオマスの完全酵素糖化を目指したβーグリカナーゼ新規アッセイ法の開発(24380089)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】五十嵐 圭日子 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
【キーワード】バイオマス / βーグリカナーゼ / セルラーゼ / キチナーゼ / 結晶性多糖 (他10件)
【概要】セルロースやキチンは未利用バイオマスの主成分であり、食料と競合しない次世代の炭素源として有効利用が望まれている。これらは、β－グリコシド結合を有する不溶性多糖であることを共通の特徴として有していることから、いかにβ－グリコシド加水分解酵素を固液界面で効率良く働かせるかが、未利用バイオマスを高効率に変換するための鍵であると言える。 本研究では、固液界面における糸状菌由来のセルラーゼの挙動、細菌由来の...
❏高速原子間力顕微鏡を用いた固液界面におけるセルラーゼ分子の可視化(21688023)
【研究テーマ】環境農学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
【キーワード】セルラーゼ / セルロース / 高速原子間力顕微鏡 / 固液界面 / セロビオヒドロラーゼ
【概要】セルロースを分解する酵素(セルラーゼ)分子が、セルロース表面で「渋滞」を起こすことで、セルロースの分解効率を下げている様子を、高速原子間力顕微鏡によって直接観察することに成功しました。本結果は、「分子が渋滞する」という基礎科学的に新規な知見であるだけでなく、セルロース系バイオマスから液体燃料やプラスチック原料を高効率に生産するシステム構築にも重要な指針を与えます。 ...
【農学】森林圏科学：セルロースナノクリスタル ／セルロースを含む研究件
❏単離木材セルロース中の周期的非晶領域の生成機構の解明(17H03840)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / レベルオフ重合度 / セルロースミクロフィブリル / 非晶領域 / セルロースナノファイバー (他9件)
【概要】単離精製された高等植物セルロース繊維を希酸中で加熱処理すると、常に一定の平均重合度200～300に低分子化し、この値はレベルオフ重合度（LODP）として知られている。このLODPが植物セルロースの生合成段階から生成しているのか否かを含め、LODP生成機構の解明を目的とした。その結果、LODPに対応するセルロースミクロフィブリルの長さ方向に周期的に存在する非晶領域は、単離精製した高等植物セルロースの...
❏日本林業再興のための木材需要を生み出す統合的ペーパーデバイスの開発と活用(17KT0069)
【研究テーマ】次世代の農資源利用
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-07-18 - 2020-03-31
【研究代表者】江前 敏晴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)
【キーワード】紙 / エレクトロニクス / 銀ナノ粒子 / ナノセルロース / セルロースナノクリスタル (他25件)
【概要】印刷法による紙基板電気回路作製のため、セルロースナノクリスタル（CNC）を使い紙の表面加工を行った。棒状で高電荷密度のCNCは修正大島-Overbeek式への近似で表面電位を適切に求められた。紙表面に印刷したCNC層上に作製した銀配線は高い導電性と摩擦抵抗性を示した。配線用銀ナノ粒子は、硝酸銀水溶液をナノエマルション化する簡便調製法を確立し、使用したTween 80に乳濁能と安定分散能に加えて還元...
【農学】森林圏科学：セルロースナノファイバー ／セルロースを含む研究件
❏単離木材セルロース中の周期的非晶領域の生成機構の解明(17H03840)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / レベルオフ重合度 / セルロースミクロフィブリル / 非晶領域 / セルロースナノファイバー (他9件)
【概要】単離精製された高等植物セルロース繊維を希酸中で加熱処理すると、常に一定の平均重合度200～300に低分子化し、この値はレベルオフ重合度（LODP）として知られている。このLODPが植物セルロースの生合成段階から生成しているのか否かを含め、LODP生成機構の解明を目的とした。その結果、LODPに対応するセルロースミクロフィブリルの長さ方向に周期的に存在する非晶領域は、単離精製した高等植物セルロースの...
❏日本林業再興のための木材需要を生み出す統合的ペーパーデバイスの開発と活用(17KT0069)
【研究テーマ】次世代の農資源利用
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-07-18 - 2020-03-31
【研究代表者】江前 敏晴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)
【キーワード】紙 / エレクトロニクス / 銀ナノ粒子 / ナノセルロース / セルロースナノクリスタル (他25件)
【概要】印刷法による紙基板電気回路作製のため、セルロースナノクリスタル（CNC）を使い紙の表面加工を行った。棒状で高電荷密度のCNCは修正大島-Overbeek式への近似で表面電位を適切に求められた。紙表面に印刷したCNC層上に作製した銀配線は高い導電性と摩擦抵抗性を示した。配線用銀ナノ粒子は、硝酸銀水溶液をナノエマルション化する簡便調製法を確立し、使用したTween 80に乳濁能と安定分散能に加えて還元...
❏セルロースナノファイバー１本の強度解析(15K14765)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 強度 / キチン / ナノファイバー / セルロースナノファイバー
【概要】セルロースナノファイバー１本の引張強度を解析した結果、平均して約3 GPaであった。これは汎用グレードのもので、低欠陥な高結晶性ナノファイバーであれば、平均6 GPa、最大10 GPaにも至る高強度素材であることが判明した。これらの強度値は、無欠陥なカーボンナノチューブにはとても及ばないが、大量合成された汎用品であれば匹敵するレベルである。 ...
【農学】森林圏科学：セルロースミクロフィブリル ／セルロースを含む研究件
❏単離木材セルロース中の周期的非晶領域の生成機構の解明(17H03840)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / レベルオフ重合度 / セルロースミクロフィブリル / 非晶領域 / セルロースナノファイバー (他9件)
【概要】単離精製された高等植物セルロース繊維を希酸中で加熱処理すると、常に一定の平均重合度200～300に低分子化し、この値はレベルオフ重合度（LODP）として知られている。このLODPが植物セルロースの生合成段階から生成しているのか否かを含め、LODP生成機構の解明を目的とした。その結果、LODPに対応するセルロースミクロフィブリルの長さ方向に周期的に存在する非晶領域は、単離精製した高等植物セルロースの...
❏セルロースミクロフィブリルの新しい構造モデルの構築(08306009)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロースミクロフィブリル / セルロースIβ / セルロースIα / 平行鎖構造 / βキチン (他19件)
【概要】(1) 構造・形態:セルロースミクロフィブリル中での分子鎖は、パラレルアップであり、セルロース分子の還元末端がc軸方向を向いている。分子鎖形成の重合反応が非還元末端で起こる。また、セルロースIβは捩じれていて、厳密な結晶ではないと考えた方がよい。IaとIβとでは、表面が異なる。IaとIβの違いは、木材セルロースでは一次壁と二次壁とでストレスに差があって、それが原動力となって違いを生じるという。加水...
【農学】森林圏科学：Phanerochaete chrysosporium ／セルロースを含む研究件
❏担子菌による木材分解の引き金となるヘミセルロース分子構造の認識と応答機構(20380100)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】木質バイオマス / 木材分解 / セルロース / ヘミセルロース / 担子菌 (他13件)
【概要】担子菌Phanerochaete chrysosporiumによるセルロースの分解はキシランの存在によって促進される。キシランの分解によって生成したキシロオリゴ糖がいくつかのセルロース分解関連酵素の遺伝子発現を増強し、このことがセルロース分解の促進の一因となると示唆された。また、キシラン中のアセチル残基のエステル結合の開裂と引き続くキシロオリゴ糖の生成によるセルロース分解酵素系の誘導が本菌による木...
❏担子菌がセルロース分解過程で生産する多様な菌体外酵素の網羅的解析(17380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】遺伝子 / 糖質加水分解酵素 / バイオマス / プロテオーム / セルロース (他10件)
【概要】本研究の成果により、担子菌Phanerochaete chrysosporiumがセルロース分解培養系において分泌する菌体外酵素について、二次元電気泳動法による分離、さらに分離されたそれぞれの酵素についてのLS-MS/MS解析、また、これらより得られたアミノ酸配列情報について同菌のゲノム塩基配列データベースへの検索により、網羅的に同定することが可能であることが示された。また、それぞれの研究目的に応...
❏糸状菌における多様なセルロース分解酵素の機能と遺伝子発現の解析(14360094)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】セルロース / 糖質分解酵素 / セルラーゼ / 糸状菌 / プロテオーム (他16件)
【概要】糸状菌によるセルロース分解は菌体外においてセルラーゼによりセルロースがセロビオースに変換され,さらにβ-グルコシダーゼによってセロビオースはグルコースに変換されたのち,菌体内に取り込まれてエネルギー源として代謝されていくと考えられてきた。しかしながら,多くの糸状菌ではβ-グルコシダーゼに加えて,セロビオース脱水素酵素と呼ばれる酸化還元酵素がセルロース分解過程で生産されてくることが知られている。 そ...
【農学】森林圏科学：ヘミセルロース ／セルロースを含む研究件
❏木質系バイオマスのリファイナリー技術構築を目指した木材細胞壁の微細構造の解明(23248025)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】酵素 / バイオマス / 木質科学 / 木材細胞壁 / セルロース (他8件)
【概要】白色木材腐朽菌由来のセルロースならびにキシラン分解酵素を遺伝子組換えモノコンポーネント酵素として各種取り揃え、これらを元にキシラン成分を特異的に分解する酵素カクテル剤、さらにセルロースを分解するため、β-グルコシダーゼ、エンドグルカナーゼ、セロビオヒドロラーゼを調製した。 これらを用いて、アンモニアで前処理を施したシラカバ（Betula platyphylla)木粉を多段的に酵素糖化を行ったところ...
❏多角度光散乱法による植物セルロースの分岐構造解析(21658059)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / 植物 / 分岐構造 / TEMPO / TEMPO触媒酸化 (他8件)
【概要】植物主成分多糖であるセルロース分子に、他成分であるリグニンあるいはヘミセルロースとの化学結合が存在している可能性については、様々な間接的方法で検討されたが、有効な証明には至っていなかった。今回、針葉樹材から杉、広葉樹材からユーカリ材とブナを選択し、常法に従ってWise法によって温和な条件で脱リグニンし、それぞれホロセルロースを調製した。これまで、ホロセルロースはいかなるセルロース溶剤にも溶解しなか...
❏担子菌による木材分解の引き金となるヘミセルロース分子構造の認識と応答機構(20380100)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】木質バイオマス / 木材分解 / セルロース / ヘミセルロース / 担子菌 (他13件)
【概要】担子菌Phanerochaete chrysosporiumによるセルロースの分解はキシランの存在によって促進される。キシランの分解によって生成したキシロオリゴ糖がいくつかのセルロース分解関連酵素の遺伝子発現を増強し、このことがセルロース分解の促進の一因となると示唆された。また、キシラン中のアセチル残基のエステル結合の開裂と引き続くキシロオリゴ糖の生成によるセルロース分解酵素系の誘導が本菌による木...
【農学】森林圏科学：紙 ／セルロースを含む研究件
❏日本林業再興のための木材需要を生み出す統合的ペーパーデバイスの開発と活用(17KT0069)
【研究テーマ】次世代の農資源利用
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-07-18 - 2020-03-31
【研究代表者】江前 敏晴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)
【キーワード】紙 / エレクトロニクス / 銀ナノ粒子 / ナノセルロース / セルロースナノクリスタル (他25件)
【概要】印刷法による紙基板電気回路作製のため、セルロースナノクリスタル（CNC）を使い紙の表面加工を行った。棒状で高電荷密度のCNCは修正大島-Overbeek式への近似で表面電位を適切に求められた。紙表面に印刷したCNC層上に作製した銀配線は高い導電性と摩擦抵抗性を示した。配線用銀ナノ粒子は、硝酸銀水溶液をナノエマルション化する簡便調製法を確立し、使用したTween 80に乳濁能と安定分散能に加えて還元...
❏低質セルロース資源の高機能性化に関する研究(10556036)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1998 - 2000
【研究代表者】飯塚 尭介 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30012074)
【キーワード】紙 / 古紙 / セルロース / 吸水性 / 保水材 (他9件)
【概要】我々は日々の生活の中で膨大な量の紙類を使用し、その結果として古紙類を排出している。紙類が樹木を中心とした植物資源から生産されていることを考えると、古紙類を再び紙として再生させることは地球環境にとって極めて有益であるといえる。しかし、低質古紙類については徒に紙に再生するのではなく、セルロースス資源としての特質に注目して、新たな材料に変換・利用することが必要である。本研究では広葉樹材由来の晒クラフトパ...
❏繊維化デンプンの安定化処理技術の構築(09556070)
【研究テーマ】生物資源科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40191879)
【キーワード】デンプン / 紙 / セルロース / 填料 / 紡糸 (他16件)
【概要】1.各種のデンプンを水に加熟可溶化させ、約10%濃度のデンプン溶液にし、次に約60℃の状態からノズル経0.2mmの丸形あるいは三角形の押し出し装置から、40%濃度の硫酸アンモニウム水溶液に押し出し成形すると、繊維形状を有するデンプン繊維を調製することができた。その際に用いるデンプンとしては、アミロース、アミロペクチンの比率からトウモロコシデンプンが最適であることが明らかになった。 2.得られたデン...
【農学】森林圏科学：キシラン ／セルロースを含む研究件
❏マルチパスバイオマス水素化システムの学理構築と実証(15206022)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】岡崎 健 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20124729)
【キーワード】バイオマス / ガス化 / セルロース / リグニン / 実バイオマス (他9件)
【概要】本研究では、バイオマス大量導入と低中温産業廃熱の高質化・高度利用を同時に実現しなおかつ、用途に合わせて水素、メタノール、DMEといった多種の燃料製造を可能とする全く新規な多目的バイオマスガス化技術実現のため、その学理構築とシステム実現可能性を実証することを目的とする。研究代表者らの過去の研究によるバイオマス水素リッチガス化の課題は、ガス化により製造された水素の輸送・貯蔵であったが、ガス化システムに...
❏糸状菌における多様なセルロース分解酵素の機能と遺伝子発現の解析(14360094)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】セルロース / 糖質分解酵素 / セルラーゼ / 糸状菌 / プロテオーム (他16件)
【概要】糸状菌によるセルロース分解は菌体外においてセルラーゼによりセルロースがセロビオースに変換され,さらにβ-グルコシダーゼによってセロビオースはグルコースに変換されたのち,菌体内に取り込まれてエネルギー源として代謝されていくと考えられてきた。しかしながら,多くの糸状菌ではβ-グルコシダーゼに加えて,セロビオース脱水素酵素と呼ばれる酸化還元酵素がセルロース分解過程で生産されてくることが知られている。 そ...
【農学】森林圏科学：TEMPO ／セルロースを含む研究件
❏単離木材セルロース中の周期的非晶領域の生成機構の解明(17H03840)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / レベルオフ重合度 / セルロースミクロフィブリル / 非晶領域 / セルロースナノファイバー (他9件)
【概要】単離精製された高等植物セルロース繊維を希酸中で加熱処理すると、常に一定の平均重合度200～300に低分子化し、この値はレベルオフ重合度（LODP）として知られている。このLODPが植物セルロースの生合成段階から生成しているのか否かを含め、LODP生成機構の解明を目的とした。その結果、LODPに対応するセルロースミクロフィブリルの長さ方向に周期的に存在する非晶領域は、単離精製した高等植物セルロースの...
❏熱応答性ナノセルロースの調製と医薬分野への応用(14F04083)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2014-04-25 - 2016-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / ナノファイバー / TEMPO / アミド化 / 耐熱性 (他10件)
【概要】水系媒体での水溶性カルボジイミドを触媒とするカルボキシ基のアミド化反応について、様々な反応条件で検討した。しかし、TEMPO酸化セルロースナノファイバー（TOCN）中のカルボキシ基のアミド化率を100％にまで向上させることができなかった。カルボキシ基と水溶性カルボジイミドが形成する中間体のアシルアミン構造が比較的安定なためであると推測した。一方、比較対象としてプロトン型TOCN（TOCN-COOH...
❏高光応答性ナノセルロース材料(13F03392)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / ナノファイバー / TEMPO / 量子ドット / 蛍光 (他10件)
【概要】当研究室で見出されたTEMPO酸化セルロースナノファイバー（TOCN）は、環境適合型の水系触媒反応で前処理され、低解繊エネルギーで、完全ナノ分散化が可能であり、約3nmと超極細幅の結晶性セルロースミクロフィブリルレベルにまで変換された新規バイオ系ナノ材料である。本研究では、TOCN表面に高密度で規則的にカルボキシル基のNa塩が存在する特異的ナノ構造を利用し、機能性ナノ半導体物質として注目されている...
【農学】森林圏科学：TEMPO触媒酸化 ／セルロースを含む研究件
❏単離木材セルロース中の周期的非晶領域の生成機構の解明(17H03840)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / レベルオフ重合度 / セルロースミクロフィブリル / 非晶領域 / セルロースナノファイバー (他9件)
【概要】単離精製された高等植物セルロース繊維を希酸中で加熱処理すると、常に一定の平均重合度200～300に低分子化し、この値はレベルオフ重合度（LODP）として知られている。このLODPが植物セルロースの生合成段階から生成しているのか否かを含め、LODP生成機構の解明を目的とした。その結果、LODPに対応するセルロースミクロフィブリルの長さ方向に周期的に存在する非晶領域は、単離精製した高等植物セルロースの...
❏多角度光散乱法による植物セルロースの分岐構造解析(21658059)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / 植物 / 分岐構造 / TEMPO / TEMPO触媒酸化 (他8件)
【概要】植物主成分多糖であるセルロース分子に、他成分であるリグニンあるいはヘミセルロースとの化学結合が存在している可能性については、様々な間接的方法で検討されたが、有効な証明には至っていなかった。今回、針葉樹材から杉、広葉樹材からユーカリ材とブナを選択し、常法に従ってWise法によって温和な条件で脱リグニンし、それぞれホロセルロースを調製した。これまで、ホロセルロースはいかなるセルロース溶剤にも溶解しなか...
【農学】森林圏科学：ナノセルロース ／セルロースを含む研究件
❏低次元材料におけるコヒーレント・フォノン輸送の制御(18F18058)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2018-11-09 - 2021-03-31
【研究代表者】塩見 淳一郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40451786)
【キーワード】２次元材料 / フォノン輸送 / 分子シミュレーション / 最適化 / ナノセルロース (他7件)
【概要】半導体や絶縁体の熱輸送をフォノン輸送の観点より考えて、ナノ構造や界面構造で熱伝導を制御する科学が近年発展している。さらに、ボトムアップ自己組織化の発展にともない、フォノン波の特性長と同程度の長さスケールの構造を用いれば、フォノンの波動性や粒子性と両方を利用した制御が実践できる可能性がある。そこで本研究では、フォノニック結晶や低次元材料の熱輸送とその制御性を理解し、フォノンエンジニアリングを実践する...
❏日本林業再興のための木材需要を生み出す統合的ペーパーデバイスの開発と活用(17KT0069)
【研究テーマ】次世代の農資源利用
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-07-18 - 2020-03-31
【研究代表者】江前 敏晴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)
【キーワード】紙 / エレクトロニクス / 銀ナノ粒子 / ナノセルロース / セルロースナノクリスタル (他25件)
【概要】印刷法による紙基板電気回路作製のため、セルロースナノクリスタル（CNC）を使い紙の表面加工を行った。棒状で高電荷密度のCNCは修正大島-Overbeek式への近似で表面電位を適切に求められた。紙表面に印刷したCNC層上に作製した銀配線は高い導電性と摩擦抵抗性を示した。配線用銀ナノ粒子は、硝酸銀水溶液をナノエマルション化する簡便調製法を確立し、使用したTween 80に乳濁能と安定分散能に加えて還元...
❏セルロースナノフィブリルの自己配列材料(23688020)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 自己組織化 / 液晶 / エアロゲル / 透明 (他10件)
【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...
【農学】森林圏科学：非晶領域 ／セルロースを含む研究件
❏単離木材セルロース中の周期的非晶領域の生成機構の解明(17H03840)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / レベルオフ重合度 / セルロースミクロフィブリル / 非晶領域 / セルロースナノファイバー (他9件)
【概要】単離精製された高等植物セルロース繊維を希酸中で加熱処理すると、常に一定の平均重合度200～300に低分子化し、この値はレベルオフ重合度（LODP）として知られている。このLODPが植物セルロースの生合成段階から生成しているのか否かを含め、LODP生成機構の解明を目的とした。その結果、LODPに対応するセルロースミクロフィブリルの長さ方向に周期的に存在する非晶領域は、単離精製した高等植物セルロースの...
❏セルロースミクロフィブリルの新しい構造モデルの構築(08306009)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1996 - 1998
【研究代表者】岡野 健 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30011927)
【キーワード】セルロースミクロフィブリル / セルロースIβ / セルロースIα / 平行鎖構造 / βキチン (他19件)
【概要】(1) 構造・形態:セルロースミクロフィブリル中での分子鎖は、パラレルアップであり、セルロース分子の還元末端がc軸方向を向いている。分子鎖形成の重合反応が非還元末端で起こる。また、セルロースIβは捩じれていて、厳密な結晶ではないと考えた方がよい。IaとIβとでは、表面が異なる。IaとIβの違いは、木材セルロースでは一次壁と二次壁とでストレスに差があって、それが原動力となって違いを生じるという。加水...
【農学】森林圏科学：木材 ／セルロースを含む研究件
❏日本林業再興のための木材需要を生み出す統合的ペーパーデバイスの開発と活用(17KT0069)
【研究テーマ】次世代の農資源利用
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-07-18 - 2020-03-31
【研究代表者】江前 敏晴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (40203640)
【キーワード】紙 / エレクトロニクス / 銀ナノ粒子 / ナノセルロース / セルロースナノクリスタル (他25件)
【概要】印刷法による紙基板電気回路作製のため、セルロースナノクリスタル（CNC）を使い紙の表面加工を行った。棒状で高電荷密度のCNCは修正大島-Overbeek式への近似で表面電位を適切に求められた。紙表面に印刷したCNC層上に作製した銀配線は高い導電性と摩擦抵抗性を示した。配線用銀ナノ粒子は、硝酸銀水溶液をナノエマルション化する簡便調製法を確立し、使用したTween 80に乳濁能と安定分散能に加えて還元...
❏新規液化促進溶媒の探索(10876036)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】1998 - 1999
【研究代表者】小野 拡邦 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30261960)
【キーワード】環状炭酸化合物 / 液化 / セルロース / 木材 / 炭酸エチレン (他6件)
【概要】本年度は、新規液化溶媒として環状炭酸類についての検討を行った。炭酸エチレン、炭酸プロピレンを用いてセルロースの酸触媒液化を行い、その反応速度を検討した結果、どの反応も擬一次反応に従い、その反応速度はエチレングリコールに比較して、それぞれ28倍、13倍と速くほぼ100%の液化が進行することが判明した。これは環状炭酸類が速やかな液化を促すことを示している。 反応効率が高かった炭酸エチレンを用いてシラカ...
❏木材液化物の高機能化に関する基礎研究(09460074)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】小野 拡邦 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30261960)
【キーワード】フェノール液化 / エチレングリコール液化 / 木材 / セルロース / 液化 (他14件)
【概要】液化物を効率的に利用するには、製品設計上液化生成物の化学組成などに立ち入る必要があると考えられる。しかし、原料である木質材料の複雑さにともなうその生成物の複雑さ故か、生成物の同定は殆どされていない。そこで、木材主成分であるセルロースのフエノール液化およびエチレンググリコール液化での経時変化を追い、溶媒抽出、分子量分画などにより反応中間体および最終反応生成物の同定を試み数種の化合物を確認した。また、...
【農学】森林圏科学：木材腐朽菌 ／セルロースを含む研究件
❏木質バイオマスを基質としたバイオ燃料電池の開発(20658040)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
【キーワード】バイオマス / 燃料電池 / 酸化還元酵素 / セルロース / 木材腐朽菌
【概要】木材の細胞壁は、セルロース、ヘミセルロースおよびリグニンからなる高分子マトリックスであり、天然に豊富に存在し力学的性質にも優れていることから、古くから建材や紙といった繊維(fiber)として利用されてきた。しかしながら、CO2削減や原油高といった社会的背景を受けて、木質バイオマスの高度利用が望まれており、バイオエタノールやバイオリファイナリーといった木材の新しい利用への期待が高まっている。木材の分...
❏担子菌がセルロース分解過程で生産する多様な菌体外酵素の網羅的解析(17380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】遺伝子 / 糖質加水分解酵素 / バイオマス / プロテオーム / セルロース (他10件)
【概要】本研究の成果により、担子菌Phanerochaete chrysosporiumがセルロース分解培養系において分泌する菌体外酵素について、二次元電気泳動法による分離、さらに分離されたそれぞれの酵素についてのLS-MS/MS解析、また、これらより得られたアミノ酸配列情報について同菌のゲノム塩基配列データベースへの検索により、網羅的に同定することが可能であることが示された。また、それぞれの研究目的に応...
【農学】森林圏科学：木質バイオマス ／セルロースを含む研究件
❏イオン液体をプラットフォームとした木質バイオマスの精密分子変換(16H04957)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岸本 崇生 富山県立大学, 工学部, 准教授 (60312394)
【キーワード】バイオマス / イオン液体 / マイクロ波 / セルロース / リグニン (他7件)
【概要】イオン液体と有機溶媒との混合溶媒系を用いると、微粉砕化した木質バイオマスを温和な条件で完全に溶解できる。本研究では、微結晶性セルロースをイオン液体/有機溶媒混合溶媒系に溶解し、マイクロ波照射下、酸触媒メタノール分解によりメチルグルコシドに直接変換した。マイクロ波加熱とイオン液体の相乗効果により、メチルグルコシドの収率が大幅に改善した。スギなどの木質バイオマスからもメチルグリコシドへの変換が可能であ...
❏担子菌による木材分解の引き金となるヘミセルロース分子構造の認識と応答機構(20380100)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】木質バイオマス / 木材分解 / セルロース / ヘミセルロース / 担子菌 (他13件)
【概要】担子菌Phanerochaete chrysosporiumによるセルロースの分解はキシランの存在によって促進される。キシランの分解によって生成したキシロオリゴ糖がいくつかのセルロース分解関連酵素の遺伝子発現を増強し、このことがセルロース分解の促進の一因となると示唆された。また、キシラン中のアセチル残基のエステル結合の開裂と引き続くキシロオリゴ糖の生成によるセルロース分解酵素系の誘導が本菌による木...
【農学】森林圏科学：加水分解酵素 ／セルロースを含む研究件
❏キシログルカンエンドトランスグルコシダーゼによる細胞壁架橋構造形成機構の解析(19K15884)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】砂川 直輝 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任講師 (90839044)
【キーワード】細胞壁 / キシログルカン / セルロース / 加水分解酵素
【概要】本研究では環境問題や気候変動等への国際的意識の高まりに対する対応としてより環境負荷の少ないバイオマス由来材料を創生すべく、植物体を形成する成分として代表的なセルロースとキシログルカンを互いに架橋することが出来る酵素キシログルカンエンドトランスグルコシダーゼ(以下、XTH)に着目し、多様なXTHの機能解析と、XTHによって架橋反応が行われたバイオマス材料の物理特性の理解を目的としている。 本年度は反...
❏セルロースの1級水酸基の酸化に始まる新しい生分解機構の解明(17658075)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2005 - 2006
【研究代表者】磯貝 明 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
【キーワード】セルロース / 生分解 / 酸化酵素 / セルラーゼ / 1級水酸基 (他8件)
【概要】セルロースの生分解機構については、セルラーゼによる加水分解のみが知られており、関連して多くの研究が進められている。一方、本研究では、セルロースの1級水酸基であるC6位の水酸基の酵素酸化がまず起こって親水性のカルボキシル基が導入され、続いてヒドロラーゼ型およびリアーゼ型の酵素によって低分子化、更に代謝されるという全く新しいセルロースの生分解ルートの存在を証明し、その機能と役割を解明しようとするもので...
【農学】森林圏科学：バイオマス ／セルロースを含む研究件
❏イオン液体をプラットフォームとした木質バイオマスの精密分子変換(16H04957)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岸本 崇生 富山県立大学, 工学部, 准教授 (60312394)
【キーワード】バイオマス / イオン液体 / マイクロ波 / セルロース / リグニン (他7件)
【概要】イオン液体と有機溶媒との混合溶媒系を用いると、微粉砕化した木質バイオマスを温和な条件で完全に溶解できる。本研究では、微結晶性セルロースをイオン液体/有機溶媒混合溶媒系に溶解し、マイクロ波照射下、酸触媒メタノール分解によりメチルグルコシドに直接変換した。マイクロ波加熱とイオン液体の相乗効果により、メチルグルコシドの収率が大幅に改善した。スギなどの木質バイオマスからもメチルグリコシドへの変換が可能であ...
❏未利用バイオマスの完全酵素糖化を目指したβーグリカナーゼ新規アッセイ法の開発(24380089)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】五十嵐 圭日子 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
【キーワード】バイオマス / βーグリカナーゼ / セルラーゼ / キチナーゼ / 結晶性多糖 (他10件)
【概要】セルロースやキチンは未利用バイオマスの主成分であり、食料と競合しない次世代の炭素源として有効利用が望まれている。これらは、β－グリコシド結合を有する不溶性多糖であることを共通の特徴として有していることから、いかにβ－グリコシド加水分解酵素を固液界面で効率良く働かせるかが、未利用バイオマスを高効率に変換するための鍵であると言える。 本研究では、固液界面における糸状菌由来のセルラーゼの挙動、細菌由来の...
❏木質系バイオマスのリファイナリー技術構築を目指した木材細胞壁の微細構造の解明(23248025)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】酵素 / バイオマス / 木質科学 / 木材細胞壁 / セルロース (他8件)
【概要】白色木材腐朽菌由来のセルロースならびにキシラン分解酵素を遺伝子組換えモノコンポーネント酵素として各種取り揃え、これらを元にキシラン成分を特異的に分解する酵素カクテル剤、さらにセルロースを分解するため、β-グルコシダーゼ、エンドグルカナーゼ、セロビオヒドロラーゼを調製した。 これらを用いて、アンモニアで前処理を施したシラカバ（Betula platyphylla)木粉を多段的に酵素糖化を行ったところ...
【農学】水圏応用科学：キチン ／セルロースを含む研究件
❏セルロースナノファイバー１本の強度解析(15K14765)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 強度 / キチン / ナノファイバー / セルロースナノファイバー
【概要】セルロースナノファイバー１本の引張強度を解析した結果、平均して約3 GPaであった。これは汎用グレードのもので、低欠陥な高結晶性ナノファイバーであれば、平均6 GPa、最大10 GPaにも至る高強度素材であることが判明した。これらの強度値は、無欠陥なカーボンナノチューブにはとても及ばないが、大量合成された汎用品であれば匹敵するレベルである。 ...
❏非可食系原料からの新規バイオマスプラスチックの創製と構造制御による高機能化(26248044)
【研究テーマ】グリーン・環境化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岩田 忠久 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30281661)
【キーワード】バイオマスプラスチック / グルカル酸 / フェルラ酸 / 微生物産生ポリエステル / 物性 (他28件)
【概要】本研究では、非可食系バイオマスから新規で高性能なバイオマスプラスチックの合成と基礎物性評価を目的とした。木材抽出成分のキシランからポリ乳酸ステレオコンプレックス用の結晶核剤の開発に成功した。バイオマスベース基幹物質の一つであるグルカル酸を出発原料として、結晶性を有するグルカル酸エステルとグルカル酸アミドの合成に成功した。さらに、米ぬかから抽出されるフェルラ酸から2種類の共重合体の合成にも成功した。...
❏未利用バイオマスの完全酵素糖化を目指したβーグリカナーゼ新規アッセイ法の開発(24380089)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】五十嵐 圭日子 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
【キーワード】バイオマス / βーグリカナーゼ / セルラーゼ / キチナーゼ / 結晶性多糖 (他10件)
【概要】セルロースやキチンは未利用バイオマスの主成分であり、食料と競合しない次世代の炭素源として有効利用が望まれている。これらは、β－グリコシド結合を有する不溶性多糖であることを共通の特徴として有していることから、いかにβ－グリコシド加水分解酵素を固液界面で効率良く働かせるかが、未利用バイオマスを高効率に変換するための鍵であると言える。 本研究では、固液界面における糸状菌由来のセルラーゼの挙動、細菌由来の...
【医歯薬学】薬学：自己組織化 ／セルロースを含む研究件
❏汎用性高分子材料に対する結晶性セロオリゴ糖集合体の複合化と機能発現(21H01996)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素合成 / 自己組織化 / 汎用性高分子材料 / 分子集合体 (他7件)
【概要】
❏結晶性オリゴ糖を構成成分とする機能性ゲル材料のボトムアップ創製(18H02029)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
【キーワード】セルロース / 酵素反応 / 自己集合 / ハイドロゲル / 細胞培養 (他7件)
【概要】セルロースオリゴマーのアルカリ水溶液を酸で中和すると、セルロースオリゴマーの不溶化に伴い自己集合が誘起され、結晶性のナノリボン状集合体が物理架橋したハイドロゲルが得られることを明らかにした。この自己集合は様々な温度やイオン濃度の条件のみならず、血清を含む細胞培養液のような様々な夾雑物質の存在下でも進行した。得られたハイドロゲルは細胞を3次元培養するための良好なマトリックスとして機能し、生成した細胞...
❏セルロースナノフィブリルの自己配列材料(23688020)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】齋藤 継之 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (90533993)
【キーワード】セルロース / 自己組織化 / 液晶 / エアロゲル / 透明 (他10件)
【概要】水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材とし...
【医歯薬学】薬学：酵素 ／セルロースを含む研究件
❏木質系バイオマスのリファイナリー技術構築を目指した木材細胞壁の微細構造の解明(23248025)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】酵素 / バイオマス / 木質科学 / 木材細胞壁 / セルロース (他8件)
【概要】白色木材腐朽菌由来のセルロースならびにキシラン分解酵素を遺伝子組換えモノコンポーネント酵素として各種取り揃え、これらを元にキシラン成分を特異的に分解する酵素カクテル剤、さらにセルロースを分解するため、β-グルコシダーゼ、エンドグルカナーゼ、セロビオヒドロラーゼを調製した。 これらを用いて、アンモニアで前処理を施したシラカバ（Betula platyphylla)木粉を多段的に酵素糖化を行ったところ...
❏担子菌がセルロース分解過程で生産する多様な菌体外酵素の網羅的解析(17380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】遺伝子 / 糖質加水分解酵素 / バイオマス / プロテオーム / セルロース (他10件)
【概要】本研究の成果により、担子菌Phanerochaete chrysosporiumがセルロース分解培養系において分泌する菌体外酵素について、二次元電気泳動法による分離、さらに分離されたそれぞれの酵素についてのLS-MS/MS解析、また、これらより得られたアミノ酸配列情報について同菌のゲノム塩基配列データベースへの検索により、網羅的に同定することが可能であることが示された。また、それぞれの研究目的に応...
【医歯薬学】薬学：ブロテオーム ／セルロースを含む研究件
❏担子菌による木材分解の引き金となるヘミセルロース分子構造の認識と応答機構(20380100)
【研究テーマ】木質科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】木質バイオマス / 木材分解 / セルロース / ヘミセルロース / 担子菌 (他13件)
【概要】担子菌Phanerochaete chrysosporiumによるセルロースの分解はキシランの存在によって促進される。キシランの分解によって生成したキシロオリゴ糖がいくつかのセルロース分解関連酵素の遺伝子発現を増強し、このことがセルロース分解の促進の一因となると示唆された。また、キシラン中のアセチル残基のエステル結合の開裂と引き続くキシロオリゴ糖の生成によるセルロース分解酵素系の誘導が本菌による木...
❏担子菌がセルロース分解過程で生産する多様な菌体外酵素の網羅的解析(17380102)
【研究テーマ】林産科学・木質工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】遺伝子 / 糖質加水分解酵素 / バイオマス / プロテオーム / セルロース (他10件)
【概要】本研究の成果により、担子菌Phanerochaete chrysosporiumがセルロース分解培養系において分泌する菌体外酵素について、二次元電気泳動法による分離、さらに分離されたそれぞれの酵素についてのLS-MS/MS解析、また、これらより得られたアミノ酸配列情報について同菌のゲノム塩基配列データベースへの検索により、網羅的に同定することが可能であることが示された。また、それぞれの研究目的に応...
❏糸状菌における多様なセルロース分解酵素の機能と遺伝子発現の解析(14360094)
【研究テーマ】林産学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】鮫島 正浩 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30162530)
【キーワード】セルロース / 糖質分解酵素 / セルラーゼ / 糸状菌 / プロテオーム (他16件)
【概要】糸状菌によるセルロース分解は菌体外においてセルラーゼによりセルロースがセロビオースに変換され,さらにβ-グルコシダーゼによってセロビオースはグルコースに変換されたのち,菌体内に取り込まれてエネルギー源として代謝されていくと考えられてきた。しかしながら,多くの糸状菌ではβ-グルコシダーゼに加えて,セロビオース脱水素酵素と呼ばれる酸化還元酵素がセルロース分解過程で生産されてくることが知られている。 そ...
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