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ビジョン
植物バイオマスの利活用にあたっての難関はリグニンの除去です。バイオマス変換においてリグニンは、分解、縮合、化学修飾、変性を受けるため、高品質素材原料として、リグニンを活用することが困難でした。そこで本研究では、リグニンと多糖を低変性高分子として効果的に成分分離するリグノセルロース変換法を開発し、低コスト、環境低負荷のリグニン取得プロセスを構築します。さらに、リグニンおよびリグノセルロース高分子を起点に、高付加価値素材原料を開発します。
最終用途例
MARKET
UV-A 吸収域まで広がる紫外線吸収帯は、耐光性塗料、コーティング剤などへの活用が期待されます。
APPLICATION
リグノセルロースエマルションから産業用インクジェット等で応用可能なバイオマスインク剤としての展開が期待されます。
強み
テクノロジー
リグニンは維管束植物全体に存在する天然高分子ですが、取得するためには、分解、溶解が必要であり、程度の差はあれ、分解、縮合、化学修飾、変性を受けるため、高品質素材原料としての利活用が困難です。本技術では、リグニンと多糖を低変性高分子として効果的に成分分離する環境調和型のリグノセルロース変換法を開発しています。さらに、リグニンおよびリグノセルロース高分子を出発として、高付加価値素材原料を開発しています。具体的には、利活用技術障壁が高いリグノセルロースから分子集合能を利用した微粒子素材等を開発し、その創出プロセスの最適化、物性評価、高機能化を実施しています。
天然型のリグノセルロース高分子からマイクロカプセルの作製に成功しております。バイオマス由来の再生産可能かつ生分解性のマイクロカプセルは、既存のマイクロカプセルの石油代替、低炭素化と環境中へのマイクロプラスチック放出問題を解決する画期的な新素材として期待されます。低環境負荷、環境中での生分解性、低毒性、生体適合性といった特性は、環境中におけるマイクロプラスチック問題の解決に寄与し、ファインケミカルとしての新素材の他、食品、医療、化粧品など幅広い分野のニーズに合致します。
共同研究仮説
環境調和型リグノセルロース変換法による、リグニンおよびセルロース素材の創出を社会実装するための製造プロセスの開発に関する共同研究を想定しております。
リグノセルロースカプセルの社会実装に向けた研究開発、例えば、薬剤キャリア、紫外線吸収素材、バイオマスインク、塗料、機能性高分子などの研究開発に関する共同研究も想定しております。
研究設備
主な装置は、NMR、質量分析計、各種分光光度計、HPLC、蛍光／透過／電子顕微鏡等、微粒子測定装置、各種粉砕前処理、マイクロ波反応装置等です。リグノセルロースの分析に特化した発展的な解析が可能です。
イベント動画
研究者
略歴
2003年京都大学工学部工業化学科卒業／2009年京都大学大学院農学研究科博士後期課程修了、博士（農学）／京都大学生存圏研究所博士研究員、ミッション専攻研究員、京都大学エネルギー理工学研究所日本学術振興会特別研究員を経て 2012年京都大学生存圏研究所助教、現在に至る。
研究テーマと抱負
質バイオマス、リグノセルロースの精密構造解析と、木材腐朽菌（きのこ）による炭素分解システムを通じて環境調和型バイオマス変換法を探っています。
業績
2010年 Lignobiotech One (International conference in Reims, France) Poster prize
2019年 新化学技術推進協会 新化学技術研究奨励賞 (第8回)
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