Research Institute for Sustainable Humanosphere

新領域の成果
バイオマス由来の生体防御物質

課題名 木竹酢液の抗ウイルス性物質の探索
研究代表者 渡辺隆司
成果
  • 原料樹種や製法により、木竹酢液の含有成分や抗ウイルス活性に大きな違いがあることを明らかにした
  • 竹酢液の抗ウイルス性物質を同定し、酢酸との相乗効果を明らかにした

近年猛威をふるっている有害なウイルスに対する未利用バイオマスの有効利用を視野に入れて、木竹酢液のウイルスに対する薬効を科学的に検証し、その有効成分を明らかにすることを目的とした。

 

fig1-1
fig1-2

 

 

関連論文
Identification of a Germicidal Compound against Picornavirus in Bamboo Pyroligneous Acid
Shinsuke Marumoto, Seiji P. Yamamoto, Hiroshi Nishimura, Koji Onomoto, Mitsuyoshi Yatagai, Kazufumi Yazaki, Takashi Fujita, and Takashi Watanabe
J. Agric. Food Chem., 2012, 60 (36), pp 9106–9111

 

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課題名 革新的なバイオマス構造解析技術を基盤とした新領域の創成
研究担当者 西村 裕志
成果
  • 分子の多様性(結合定数の差)、高分子と低分子の混合系を克服する 新規定量2次元NMR法を開発した
  • バイオマスをはじめとした混合天然高分子に適用可能な2次元NMR の定量分析法を実現した

課題

天然高分子の混合物、分子の多様性という理由から、分子レベルの構造評価、構成成分の精密な定量が難しい。

 

→バイオマスを丸ごと直接解析可能で、生理活性などの機能評価、診断、変換反応追跡における基盤となる技術の創出を目的とした。

fig1-3
NMR spectrum of Lignin
fig1-4
バイオマスをはじめとした混合天然高分子に適用可能な 2次元NMR の定量分析法を実現

fig1-4

 

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関連論文

  1. Tsubaki S., Hiraoka , Hadano S., Okamura K., Ueda T., Nishimura H., Kashimura K., Mitani T., Effects of acidic functional groups on dielectric properties of sodium alginates and carrageenans in water. Carbohydr. Polym. 115, 78–87, 2015.
  2. Tsubaki S., Hiraoka , Hadano S., Nishimura H., Kashimura K., Mitani T., Functional group dependent dielectric properties of sulfated hydrocolloids extracted from green macroalgal biomass. Carbohydr. Polym. 107, 192-197, 2014.
  3. Ando D., Nakatsubo F., Takano T., Nishimura H., Katahira M., Yano H., Multistep degradation method for β-O-4 linkage in lignins: γ-TTSA method. Part 2: reaction of lignin model polymer (DHP), Holzforschung 67, 3, 249-256, 2013.
  4. Ando D., Nakatsubo F., Takano T., Nishimura H., Katahira M., Yano H., Multistep degradation method for β-O-4 linkage in lignins: γ-TTSA method. Part 3: Degradation of milled wood lignin (MWL) from Eucalyptus globulus, Holzforschung 67, 8, 835–841, 2013.

 

招待講演

  1. 西村裕志, バイオリファイナリーへ向けた木質バイオマスのNMR分析, 理研シンポジウム「第14回分析・解析技術と化学の最先端」, 理化学研究所 (協賛 日本化学会), 和光市 , 2013.12.11
  2. Nishimura H., Analysis of lignocellulosic biomass by solution-state NMR spectroscopy, Seminar, Swedish NMR Centre, Gothenburg, 2015.3.23.

 

国際会議プロシーディングス

  1. Ando D., Nakatsubo F., Takano T., Nishimura H., Katahira M., Yano H., Mlulti-step degradation method for β-O-4 linkages in lignins :γ-TTSA method, Polyphenols Communications 2014, 219-220, 2014.
  2. Li R., Narita R., Marumoto S., Nishimura H., Yatagai M., Fujita T., Watanabe T., Characterization of Antivir us Activity of Wood and Bamboo Vinegar, Polyphenols Communications 2014, 325-326, 2014.
  3. Nishimura H., Kamiya A., Katahira M., WatanabeT., NMR study of Lignin-carbohydrate Linkage in Milled Wood, Polyphenols Communications 2014, 331-332, 2014.
  4. Qu C., Nishimura H., Katahira M., Sugawara S., Koike K., WatanabeT., Development of natural UV-absorbing agent from decomposed lignin, Polyphenols Communications 2014, 335-336, 2014.
  5. Watanabe, T., Nishimura, H., Okamura, H., Sakai, H., Nakamura, M., Nakamura, H., Takaya, M., Katahira, M., Structural analyses of lignin using ultra-high sensitivity NMR for biorefinery, 5th Int. Symp. Adv. Energy Sci., Kyoto, 2014.9.30-10.2.
  6. Okamura, H., Nishimura, H., Nagata, T., KIgawa, T., Watanabe, T. and Katahira, M., Development of new NMR methods for correct quantitation on biomass components, 5th Int. Symp. Adv. Energy Sci., Kyoto, 2014.9.30-10.2.
  7. Nomura, K., Terashima, N., Matsushita, Y., Aoki, D., Nishimura, H., Watanabe, T., Katahira, M., Fukushima, K., Investigation of the relationship between supermolecular structure of lignin and presence of p-hydroxyphenyl unit, 5th Int. Symp. Adv. Energy Sci., Kyoto, 2014.9.30-10.2.
  8. Nishimura H., Kamiya A., Katahira M., WatanabeT., Structural analysis of lignin-carbohydrate complex., Lignobiotech III, Concepcion CHILE, 2014.10.27, 3rd Biotechnol. Appl. Lignocelluloses: 39, 2014.

 

 

講演、学会など

  1. Okamura, H., Nishimura, H., Nagata, T., Kigawa, T., Watanabe, T. and Katahira, M., Development of new methods to compensate distortion of quantitation caused by difference in molecular weight (transverse relaxation time), 53rd Meeting NMR Soc. Japan, 2014.11.4-6.
  2. Nishimura H., Kamiya A., Katahira M., WatanabeT., S Structural studies on the chemical linkage between lignin and polysaccharide, IAWPS International Symposium on Wood Science and Technology, Tokyo, 2015.3.17.
  3. Nishimura H., 2D NMR and other techniques to understand the wood structure, Seminar, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden, 2015.3.24.
  4. Nishimura H., NMR analysis of lignin-carbohydrate linkages, Workshop of Lignocellulose biotechnology, Kyoto, 2015.2.23.
  5. Hiroshi Nishimura, NMR analysis of wood cell wall structures for biorefinery, Borregaard seminar, Norway, 2013.10.8.
  6. 西村裕志, 木質バイオマスの生分解機構の解析, 第259回生存圏シンポジウム 第5回DASH/FBAS成果報告会要旨集, 22-23, 宇治, 2014.6.16
  7. 西村裕志, 渡邊崇人, 本田与一, 渡辺隆司, 選択的リグニン分解菌Ceriporiopsis subvermisporaが産生するラジカル反応を統御する二次代謝物, 第18回日本きのこ学会, 京都, 2014.9.11-12
  8. 西村裕志, 酒井洋尚, 片平正人, 渡辺隆司, 木材腐朽菌によるリグニン分解過程の解析, 第59回リグニン討論会, 福井, 2014.9.12, 59th Lignin Symp., 120-121.
  9. 西村裕志, 革新的なバイオマス構造解析技術を基盤とした新領域の創成, 生存圏科学の新領域開拓シンポジウム, 11-17, 宇治, 2014.11.26.
  10. 酒井洋尚, 西村裕志, 片平正人, 渡辺隆司, リグニンモデル化合物の生分解過程における挙動, 東京, 2015.3.17.
  11. 西村裕志, 神谷 明宏,片平正人, 渡辺隆司, 木質バイオマスのエーテル型リグニン−糖結合構造の解析, 日本農芸化学会2015年度大会, 岡山, 2015.3.27.
  12. 西村裕志, Filip Nylander, Hampus Sunner, Gunnar Westman, Lisbeth Olsson, 片平正人, 渡辺隆司, リグニン糖複合体の分析と酵素分解, 第65回日本木材学会大会, 東京, 2015.3.17.
  13. 西 村裕志, 分子レベルでみる木質バイオマス変換, 第238回生存圏シンポジウム第10回持続的生存圏創成のためのエネルギー循環シンポジウム—マイクロ波高度利用と先端分析化学—第3回 先進素材開発解析システム(ADAM)シンポジウム—マイクロ波高度利用生存圏フラッグシップ共同研究—, 京都大学生存圏研究所 (協賛日本電磁波エネルギー応用学会), 宇治市 , 2013.11.18
  14. 西村裕志, 木材の微生物分解をみる, 第19回化研若手の会 化研生存圏研合同若手シンポジウム, 宇治市, 2013.5.9
  15. 松下泰幸, 今村良教, 西村裕志, 寺島典二, 青木弾, 片平正人, 福島和彦,13C標識法と高分解能NMRを組み合わせたリグニンの構造解析,第80回紙パルプ研究発表会24-25, 東京, 2013.6.25
  16. 椿俊太郎, 平岡雅規, 西村裕志, 樫村京一郎, 三谷友彦, 酸性多糖の官能基依存的な誘電特性, 第25回日本木材学会中四国支部会, 鳥取, 2013.9.15
  17. 田村涼馬, 今村良教, 西村裕志, 寺島典二, 松下泰幸, 北野英己, 青木弾, 片平正人, 福島和彦,13C標識法を用いたイネリグニンの構造解析,第58回リグニン討論会講演集:18-21, 高松, 2013.11.12
  18. 安藤大将, 西村裕志, 片平正人, 高野俊幸, 矢野浩之, 中坪文明,リグニンβ-O-4結合新規選択的開裂法(γ-TTSA法)(6) –粗MWL分解物の分画および構造解析-,第58回リグニン討論会講演集:30-33, 高松, 2013.11.12
  19. 椿俊太郎, 平岡雅規, 西村裕志, 片平正人, 渡辺隆司, 緑藻類バイオマス由来の多糖の化学構造解析, 第9回バイオマス科学会議, 高知, 2014.1.15 (poster)
  20. 西村裕志, 田頭英朗, 岡村英保, 片平正人, 渡辺隆司, NMRを用いたバイオマス生分解過程の追跡および解析法の開発, 第9回バイオマス科学会議, 高知, 2014.1.16
  21. 神谷明宏、西村裕志、片平正人、渡辺隆司,遠隔相関二次元NMR法によるリグニン-多糖結合構造の解析,第64回日本木材学会大会, 松山, 2014.3.14
  22. Chen Qu, Keigo Mikame, Hiroshi Nishimura, Masato Katahira, Satoshi Sugawara, Kenzo Koike, Takashi Watanabe,Assessment of copper oxide decomposed lignin as a natural UV-absorbing agent,第64回日本木材学会大会, 松山, 2014.3.14

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