西村裕志 生存圏研究所助教、渡辺隆司 同教授、片平正人 エネルギー理工学研究所教授らの研究グループは、植物細胞壁中の芳香族高分子であるリグニンと多糖間の共有結合を初めて解明しました。
本研究成果は、2018年4月25日に国際学術誌「Scientific Reports」誌にオンライン掲載されました。
研究者からのコメント
植物细胞壁の构造というありふれた材料ですが、意外にもまだ解明されていないことも多いのです。今回リグニンと多糖という性质の异なる高分子が植物细胞壁中で共有结合していることが NMR 法によって初めて明确に証明されました。地球上に最も多く存在するバイオマスの利活用开発への贡献が期待されます。
概要
植物バイオマスは光合成によって再生产可能な环境调和型资源として注目されています。树木を含めた全ての维管束植物の细胞壁にはリグニンという芳香族高分子が存在し、セルロース、ヘミセルロースという多糖と一绪に存在しています。多糖とリグニンの分离は纸パルプの生产をはじめ、植物バイオマスから化成品やバイオ燃料を生产する上で重要な课题です。しかし、リグニンと多糖间の结合について、これまでは化学分析法などの间接的な分析による研究に留まっていました。
本研究グループは、木材中からリグニンと多糖间の结合部を多く含む试料を抽出し、2次元、3次元狈惭搁法を用いて、リグニンと多糖间の共有结合のつながりと周辺构造を连続的に解析することに初めて成功しました。この成果は、150年以上にわたる植物科学の问题を解明し、植物科学に重要な基础知见を提供するとともに、脱石油社会にとって重要な植物バイオマス変换法の开発にも贡献すると期待されます。
详しい研究内容について
书誌情报
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Hiroshi Nishimura, Akihiro Kamiya, Takashi Nagata, Masato Katahira, Takashi Watanabe (2018). Direct evidence for α ether linkage between lignin and carbohydrates in wood cell walls. Scientific Reports, 8, 6538.
