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論文

Improvement of endophytic bacteria using ion beams and application of bio-pesticide with plant growth Promoter made from oligo-chitosan

相野 公孝*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; 長澤 尚胤; 吉井 文男; 田口 光正

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 113, 2014/03

The endophytic bacteria produce various kinds of bioactive substances, by which the plants grow well and exhibit resistance to diseases and environmental stress. In this study, 300 isolates that were derived from ${it Pseudomonas fluorescens}$ FPH9601 irradiated with carbon ion beams were tested for inhibitory effect of tomato bacterial wilt. We could successfully obtain 24 mutants that have enhanced suppressiveness against the tomato bacterial wilt. In the meantime, chitosan is a linear polysaccharide composed of randomly distributed $$beta$$-(1-4)-linked D-glucosamine (deacetylated unit) and N-acetyl-D-glucosamine (acetylated unit). Low molecular weight chitosan (oligo-chitosan), which can be obtained by $$gamma$$-ray irradiation of chitosan in diluted solutions, has potential uses in agriculture. In the field condition, the suppression effect against the pathogen significantly increased when tomato was treated with oligo-chitosan and endophytic bacteria.

論文

オリゴキトサン由来植物増殖促進物質とバイオ農薬の混合利用

相野 公孝*; 松浦 克成*; 長澤 尚胤; 吉井 文男; 田口 光正; 佐藤 勝也; 鳴海 一成

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 106, 2013/01

Chitosan is a linear polysaccharide composed of randomly distributed $$beta$$-(1-4)-linked D-glucosamine and N-acetyl-D-glucosamine. By $$gamma$$-irradiation of chitosan in diluted solutions, low molecular weight chitosan (oligo-chitosan) can be obtained. Oligo-chitosan has potential use in agriculture. In this study, the possibility of oligo-chitosan as a plant growth promoter in tomato was investigated. The combination of oligo-chitosan and bio-pesticide was totally ineffective when tomato was treated at same time. On the other hand, the suppression effect against the pathogen significantly increased when tomato was treated with oligo-chitosan one day before transplant to soil contaminated by the pathogen. This result strongly suggests that oligo-chitosan enhances pathogen resistance in tomato seedling treated with bio-pesticide.

論文

Decolorization of secondary treated water from livestock urine waste

瀧上 眞知子*; 長澤 尚胤; 廣木 章博; 笠井 昇; 吉井 文男; 玉田 正男; 瀧上 昭治*; 柴田 卓弥*; 明田川 康*; 尾崎 益雄*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 35(3), p.647 - 650, 2010/09

家畜尿汚水の二次処理水に含有する腐植様着色物質が含有する排水の処理方法及び処理システムを開発した。本技術は、ビニロン繊維にカチオン性モノマーであるN,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミドを放射線グラフト重合させた繊維状の吸着材を設置した腐植様着色物質を吸着・除去させる排水処理方法であり、脱着による腐植様着色物質の回収並びに繊維状物の繰り返し利用を可能にしたシステムである。ビニロン繊維に$$gamma$$線を60kGy照射し、窒素置換した20%のモノマー溶液中で2時間グラフト反応して、グラフト率が約100%から150%有する吸着材を作製した。グラフト率が100%以上有する吸着材は、腐植様着色物質を吸着し、二次処理水の色度を90%以上低下させた。本技術は、家畜汚水,河川,土壌廃水からの腐植酸用物質回収材料として、農業,工業,環境等の広範囲な分野への応用が期待される。

報告書

FNCA guideline on development of hydrogel and oligosaccharides by radiation processing

工藤 久明*; 吉井 文男; 久米 民和*

JAEA-Technology 2009-050, 54 Pages, 2009/10

JAEA-Technology-2009-050.pdf:14.3MB

本報告は、FNCA(Forum for Nuclear Cooperation in Asia; アジア地域における原子力協力フォーラム)工業利用グループの第2期(2006年度$$sim$$2008年度)活動の一環として、電子線又は$$gamma$$線によるハイドロゲルとオリゴ多糖類の開発について、参加各国の現状をガイドラインとしてまとめたものである。本ガイドラインは、第1部の高分子の放射線化学の概要、第2部の天然高分子の放射線加工の各論についてプロトコルを、第3部のコスト評価や技術の現状などをまとめたものである。参加国はバングラデッシュ(2007年度より),中国,インドネシア,日本,韓国,マレーシア,フィリピン,タイ,ベトナムの計9か国である。各国は、天然に産生する高分子化合物(キトサンやカラギーナン等)に対し、橋かけによるゲル化や分解によるオリゴ糖を研究している。前者により開発されたハイドロゲルは、創傷被覆材や超吸水材など医療・環境分野への応用が図られている。オリゴ糖については、植物や水産物・畜産物の生育促進作用や抗菌・免疫性作用を持つため、それを活用して農業(漁業・畜産業を含む)分野への応用を図っている。

論文

Absorption of phosphate ion in swine urine using CMC gel

瀧上 眞知子*; 天田 春代*; 長澤 尚胤; 廣木 章博; 笠井 昇; 吉井 文男; 玉田 正男

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 33(4), p.849 - 852, 2008/12

世界におけるリン資源の枯渇や環境保全の目的である豚尿汚水からのリン除去が問題視されている。これらの問題を解決する手段として、カルボキシメチルセルロース(CMC)と鉄を原料としたゲルを作製し、豚尿汚水からリンを吸着する技術を開発した。三価の鉄イオンを用いるとゲル形成が急激に進むが、二価の鉄イオンでは、ゲル化しなかった。二価の鉄イオンでは、酸とともに加えることによりゲル形成することがわかった。得られたCMC/鉄ゲルは、約80mg/Lのリンを含む豚尿汚水から約97%除去することがわかり、家畜処理材として応用できる見通しを得た。

論文

Absorption of phosphate ion in swine urine using CMC gel

瀧上 眞知子*; 天田 春代*; 長澤 尚胤; 廣木 章博; 笠井 昇; 吉井 文男; 玉田 正男

JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 44, 2008/11

豚尿に含まれるリンの再資源化と排水に含まれるリンの低減を目指して、カルボキシメチルセルロース(CMC)を用いた新素材を開発した。CMC単独ではリンを吸着することはできないが、アルミニウム及び鉄イオン等の多価の金属を用いることによりCMCのカルボキシル基間に金属イオンを固定することによりリンを吸着できると考えられる。そこで、CMCに塩化第1鉄[以下、Fe(II)]及び塩化第2鉄[以下、Fe(III)]水溶液を加え、ゲルを調製した。豚尿の分析を行って調製した模擬尿及び豚舎で実際に一次処理した豚尿を使用し、リン酸イオン吸着前後のリン酸イオンの分析を、イオンクロマトグラフ及びICPで測定した。Fe(II)を用いて調製したCMCゲルは模擬尿中及び一次処理済み尿汚水中のリン酸イオンを効率よく吸着した。リン酸イオンの濃度は、模擬尿中で457mg/Lから3mg/Lに、尿汚水で78mg/Lから2mg/L以下に減少した。この値は環境排水基準値8mg/Lを十分に満たす値である。

論文

Effect of radiation crosslinking on stability of bent polyethylene pipe

笠井 昇; 吉井 文男; 湯浅 淳一*

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 54, 2008/03

近年、上下水道配管は強度や腐食性を考慮して、ポリエチレン(PE)管が広く使われている。PE管の曲げ加工は、直管を融点近傍の温度に加熱して成型している。しかし、時間の経過により曲げ戻りが生じ、問題になっている。PE管の曲げ加工前に、電子線や$$gamma$$線を50$$sim$$80kGy照射して放射線橋かけにより耐熱性を向上させることで、融点以上で曲げ加工が可能で、曲げ戻りの少ないPE曲管が得られることが明らかになった。

論文

Radiation effects on hydroxypropyl methylcellulose phthalate in aqueous system

Xu, L.*; Yue, Z.*; Wang, M.*; Zhai, M.*; 吉井 文男; 瀬古 典明; Peng, J.*; Wei, G.*; Li, J.*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 265(1), p.394 - 398, 2007/12

 被引用回数:5 パーセンタイル:56.5(Instruments & Instrumentation)

水に対して不溶性のヒドロキシプロピルメチルセルロースのフタル酸エステルをナトリウム型に転化した後、ペースト状態で$$gamma$$線照射することにより橋かけさせることに成功した。また、メチル$$N,N$$ビスアクリルアミド(MBA)やエチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)などの橋かけ助剤を用いることで、MBAについては架橋後のゲルが剛直になり、EGDMAについては、より柔らかく、加工しやすい特性を有するゲルを作製できることがわかった。

論文

Properties of crosslinked polylactides (PLLA & PDLA) by radiation and its biodegradability

Quynh, T. M.*; 三友 宏志*; 長澤 尚胤; 和田 勇生; 吉井 文男; 玉田 正男

European Polymer Journal, 43(5), p.1779 - 1785, 2007/05

 被引用回数:94 パーセンタイル:5.39(Polymer Science)

架橋剤添加したポリ乳酸の放射線橋かけ技術を用いて、従来のL体からなるポリL乳酸と比較するため、光学異性体であるD体からなるポリD乳酸の橋かけ効果について検討した。D体でもL体と同様に、トリアリルイソシアヌレートを3%添加して電子線を30kGy照射すると、ゲル分率が80%になることがわかった。ポリD乳酸の耐熱性や引張強度は橋かけにより向上するが、その度合いはポリL乳酸とほぼ同じであることが確認された。一方プロテナーゼ$$K$$による酵素分解では、橋かけポリD乳酸はほとんど分解しないのに対し、橋かけポリL乳酸は分解しやすいことから、D体及びL体をブレンドすることにより、ポリ乳酸の生分解度を制御できると考えられる。

論文

放射線橋かけしたキチン・キトサン誘導体ハイドロゲルの金属吸着特性

長澤 尚胤; Wasikiewicz, J. M.*; 瀬古 典明; 八木 敏明; Zhao, L.*; 三友 宏志*; 吉井 文男; 玉田 正男

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 52, 2007/02

放射線で橋かけしたカルボキシメチルキチン(CMCt)及びカルボキシメチルキトサン(CMCts)ゲルを作製し、金や白金等の有用金属イオンの吸着特性を検討した。試料を40%濃度の高濃度ペーストに調製後、フィルム状(1mm厚)に作製し、電子線を所定線量照射後、凍結乾燥して蒸留水中に投入し、その不溶分からゲル分率を評価した。CMCtとCMCtsの最大ゲル分率はそれぞれ72%(75kGy)と50%(100kGy)に達した。これらのゲルは、乾燥ゲル1gあたり8.3g(CMCt), 21.2g(CMCts)の吸水特性を有した。作製ゲルの金属吸着特性は、100mLの金属イオン水溶液(100ppb, pH4.0)に乾燥ゲル50mgを2時間浸漬した後、その上澄み液の金属イオン濃度を誘導結合プラズマ質量分析装置で測定後、初期水溶液と上澄み液との濃度差から評価した。両ゲルとも、金や銅イオンを最も吸着し、CMCtゲルはスカンジウムやカドミニウムを、CMCtsゲルはバナジウムを吸着した。カルボキシメチル化キチン誘導体の放射線橋かけゲルは、金やスカンジウム等の有用金属を吸着し、かつ生分解性を有した捕集材として応用可能である。

論文

放射線橋かけによるポリ乳酸の改質

長澤 尚胤; 金田 綾子*; 松崎 友章*; 金澤 進一*; 八木 敏明; Tran, M. Q.*; 三友 宏志*; 吉井 文男; 玉田 正男; Quynh, T. M.*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 53, 2007/02

デンプンを原料とする植物由来プラスチックであるポリ乳酸(以下PLAと略記)は、約170$$^{circ}$$Cの高い融点を有し、透明性や機械的特性などが優れていることから、実用化に一番近い材料として有望視されている。しかし、PLAは約60$$^{circ}$$Cを超えると熱変形し、強度が低下するという欠点があるため、耐熱性の向上が必要とされている。ここでPLAの耐熱性改善に対して、放射線照射による橋かけ構造を導入することを試みた。PLAに融点以上の温度(180$$^{circ}$$C)でポリマー重量に対して3重量%濃度の各種多官能性モノマーを添加して$$gamma$$線照射したPLAのゲル分率を測定した結果、トリアリルイソシアヌレート(TAIC)とトリメチルプロパントリアクリレート添加した系のみ、50kGy照射で80%のゲルが生成し、効果的に橋かけ反応が起きた。橋かけ前後の熱機械的分析の結果、未照射PLAでは、約60$$^{circ}$$Cのガラス転移温度以上で急激に変形し、約100$$^{circ}$$Cで測定不可能になる。3%TAIC濃度で50kGy照射したPLAでは、約60$$^{circ}$$Cで変形せず、200$$^{circ}$$Cでも5%しか変形しないことから、橋かけ構造導入により耐熱性が極めて大きく向上することがわかった。放射線照射によって橋かけしたPLAを熱収縮チューブに応用した。橋かけPLAを200$$^{circ}$$Cで2.5倍に膨張させ、室温で冷却固定すると熱収縮チューブにでき、このチューブを160$$^{circ}$$C以上で再加熱すると、元の大きさに収縮して電線などの結束部分の保護材として利用できる。

論文

照射アルギン酸の低分子量化物の植物生長促進効果

長澤 尚胤; Luan, L. Q.*; 八木 敏明; 吉井 文男; 久米 民和; 中西 友子*; 玉田 正男

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 55, 2007/02

アルギン酸ナトリウム(Alg)は褐藻類から得られる多糖類で、そのオリゴ糖の植物生長促進、植物内の酵素活性増大などの新しい生物活性機能が注目されている。本報告では、放射線分解したAlgについて、高い植物生長活性を発現するための照射条件や放射線分解産物の構造について検討した。4%濃度のAlg水溶液で照射してキク,トルコギキョウ,宿根リモニウムの寒天培地に添加した組織培養及び生育試験した結果、増殖率,各々の草丈,根長,新鮮重が向上し、最適な線量,添加濃度及び平均分子量が75kGy,100mg/L,約1.4万であることを見いだした。この照射Algを分子量分画した結果、F2画分(6-15量体)がオオムギの植物生長促進やアルコール脱水素酵素活性誘導の効果が最も高く、低濃度で効果が得られた。酵素分解生成物と比較して、酵素分解物では10%で、放射線分解では26%生成しており、4%水溶液75kGyの照射でF2活性区分の生成量が多いことが、植物生長促進活性の高い要因であることを明らかにした。さらに本活性画分が特異的に蓄積することに加え、Alg分子鎖切断で生成したカルボニル基及びカルボキシル基による構造変化が活性に起因していると考えられる。Algの放射線分解生成物は、顕著な植物生長促進活性及び酵素誘導効果が発現することから、天然物由来の植物生長促進剤としての応用が期待できる。

論文

ベトナムとの二国間協力における天然多糖類の放射線改質

廣木 章博; 長澤 尚胤; 八木 敏明; 久米 民和; 吉井 文男; 玉田 正男

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 56, 2007/02

当研究グループでは、ベトナムに豊富に存在する海藻やカニ・エビなどの海産物を原料としたアルギン酸やキチン・キトサンなどの天然多糖類を有効に活用した新たな産業の創出を目的に、多糖類の放射線加工に関する研究協力を行っている。6年間に及ぶこれまでの二国間研究協力の中で、植物成長促進剤,抗菌・抗カビ剤,金属吸着材の開発などさまざまな成果を上げてきた。例えば、アルギン酸水溶液に$$gamma$$線照射することで、従来の酵素分解法に比べ簡便に低分子量化することができることを見いだした。低分子量化したアルギン酸を添加すると、イネやニンジンの生育が約20%促進されることがわかった。また、$$gamma$$線照射により低分子量化したキトサンの水溶液をマンゴーやバナナの表面に塗布すると、未照射キトサンを塗布したものに比べ、抗カビ作用の向上に伴い貯蔵期間は2$$sim$$4倍も長くなった。さらに、キトサン誘導体であるカルボキシメチルキトサンをペースト状態で$$gamma$$線照射することによりゲルが得られることを見いだした。このゲルは抗菌性のみならず銅などに対する高い吸着性を有していたことから、有害金属除去材としての利用が期待されている。

報告書

Proceedings of the FNCA 2005 Workshop on Application of Electron Accelerator; EB Treatment of wastewater; 14 $$sim$$ 18 November 2005, Daejeon, Korea

吉井 文男; 久米 民和

JAEA-Conf 2006-006, 144 Pages, 2006/08

JAEA-Conf-2006-006.pdf:16.54MB

「アジア原子力フォーラム(FNCA 2004)電子加速器利用ワークショップ; 廃水処理」が、文部科学省の主催、韓国科学技術部,韓国原子力研究所及び日本原子力研究開発機構の協賛により2005年11月14日(月)$$sim$$18日(金)に韓国大田市で開催された。本ワークショップには、インドネシア,韓国,フィリピン,タイ,ベトナム、から各1名、マレーシアからは2名、参加国韓国からは18名、日本からは7名の電子加速器利用の専門家など合計32名が参加した。本ワークショップの初日は、「電子加速器利用に関する上級管理者セミナー」として一般公開され、総計45名の参加者があった。セミナー講演,廃水処理についての招待講演を含め、電子線照射システムに関する20の報告が行われた。FNCA参加国から興味が示された低エネルギー電子加速器の応用分野は、液体(天然高分子,廃水),固体(ハイドロゲル,フィルム)及びガス(排煙)である。各国の現行プロジェクトの評価,要望に基づき天然高分子及び廃水処理を中心とした第2期プロジェクト(2006-2008年)への継続が提案された。2006年度はマレーシアで天然高分子の放射線橋かけに関するワークショップを行うことが合意された。本論文は、これら各発表者からの投稿原稿を収録したものである。

論文

Current status of adsorbent for metal ions with radiation grafting and crosslinking techniques

瀬古 典明; 玉田 正男; 吉井 文男

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 236(1-4), p.21 - 29, 2005/07

 被引用回数:91 パーセンタイル:1.08(Instruments & Instrumentation)

環境水から有害金属を取り除くことは環境負荷軽減の目的から重要なことである。放射線グラフト重合及び架橋技術を用いて作製した吸着材はこれらの金属に対して優れた吸着除去性能を示す。グラフト重合法は材料に汎用のフィルムや繊維などを用い、これらの既存の成型を保ったまま金属除去可能な官能基を容易に導入できる特色を持った技術である。この技術を用いてヒ素を除去するための吸着材を作製したとところ、市販の同タイプのものと比較して100倍の吸着速度で処理できることがわかった。また、アミドキシム型やイミノジ酢酸型の吸着材はホタテ貝中に濃縮されているカドミウムを効率的に除去できる。さらに、キチン,キトサンのような天然高分子をペースト状態で架橋させたものも吸着材としての使用が可能で、この吸着材は使用後生分解できる利点がある。

論文

Application of poly(lactic acid) modified by radiation crosslinking

長澤 尚胤; 金田 綾子*; 金澤 進一*; 八木 敏明; 三友 宏志*; 吉井 文男; 玉田 正男

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 236(1-4), p.611 - 616, 2005/07

 被引用回数:70 パーセンタイル:2.13(Instruments & Instrumentation)

生分解性のポリ乳酸は硬く、透明性のよい樹脂であるが、ガラス転移温度60$$^{circ}$$C以上で変形が起きるため、耐熱性の改善が急務である。これを改善するには橋かけ構造の導入が有効であるため、反応性の多官能性モノマーについて検討した結果、トリアリルイソシアヌレートが橋かけに最も有効であることを見いだした。照射橋かけにより耐熱性が向上したポリ乳酸は、融点(160$$^{circ}$$C)以上でも融解しないことから熱収縮チューブへの応用を可能にした。また、橋かけPLAは結晶化が起こらないため熱湯を注いでも透明性を保持しており、食器類への応用が期待できる。

論文

Adsorption of metal ions by carboxymethylchitin and carboxymethylchitosan hydrogels

Wasikiewicz, J. M.; 長澤 尚胤; 玉田 正男; 三友 宏志*; 吉井 文男

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 236(1-4), p.617 - 623, 2005/07

 被引用回数:46 パーセンタイル:4.96(Instruments & Instrumentation)

電子線照射して架橋したカルボキシメチルキチン(CMCT)及びカルボキシメチルキトサン(CMCTS)ハイドロゲルの金属イオン吸着特性について研究した。これらのゲルは、さまざまな希金属イオンの中でスカンジウムイオンと金イオンの吸着能力が高く、2時間といった短時間でほぼ吸着が飽和した。特に金イオンの吸着について詳細に検討し、ラングミア式で算出した結果、乾燥ゲル1gあたりの金イオンの最大吸着量が、CMCTゲルで0.06$$mu$$mol/g、CMCTSゲルで0.19$$mu$$mol/gであった。両ハイドロゲルは金カチオンの有効な吸着材である。

報告書

Proceedings of the FNCA 2004 Workshop on Application of Electron Accelerator; EB treatment of flue gases, 6-10 September 2004, Beijing, China

吉井 文男; 久米 民和

JAERI-Conf 2005-005, 178 Pages, 2005/06

JAERI-Conf-2005-005.pdf:15.89MB

「アジア原子力フォーラム(FNCA 2004)電子加速器利用ワークショップ; 排煙処理」が、文部科学省の主催、中国国家原子能機構,中国化学科学院近代物理研究所及び日本原子力研究所の協賛により、2004年9月6日(月)$$sim$$10日(金)中国北京市で開催された。本ワークショップには、インドネシア,韓国,フィリピン,タイ,ベトナムから各1名、マレーシアからは3名、開催国中国からは9名、日本からは10名の電子加速器利用の専門家など合計28名が参加した。本ワークショップの初日は、「電子加速器利用に関する上級管理者セミナー」として一般公開され、総計67名の参加者があった。セミナー講演,排煙処理についての招待講演を含め、電子線照射システムに関する20の報告が行われた。FNCA参加国から興味が示された低エネルギー電子加速器の応用分野は、液体(天然高分子,廃水),固体(ハイドロゲル,フィルム)及びガス(排煙)である。各国の要望に基づき3年間の活動計画の見直しを行い、2005年度は韓国で廃水処理に関するワークショップを行うことが合意された。本論文集は、これら各発表者からの投稿原稿を収録したものである。

論文

Improvement of heat stability of poly($$_{L}$$-lactic acid) by radiation-induced crosslinking

三友 宏志*; 金田 綾子*; Tran, M. Q.*; 長澤 尚胤; 吉井 文男

Polymer, 46(13), p.4695 - 4703, 2005/06

 被引用回数:102 パーセンタイル:5.57(Polymer Science)

植物産生プラスチックであるポリL乳酸(PLLA)は、ガラス転移温度(Tg)である約60$$^{circ}$$C以上で軟化する性質を持っており、耐熱性に乏しい材料である。このTg以上での軟化を改善する目的で、PLLAに少量の橋かけ助剤を添加して所定線量の電子線を照射して、高分子鎖間に橋かけ構造を導入して耐熱性をはじめとした諸物性の変化について検討した。さまざまな橋かけ助剤の中からトリアリルイソシアヌレート(TAIC)が最も効果的に橋かけ構造を導入でき、3%TAIC添加で50kGy照射した条件で橋かけしたPLLAがTg以上での軟化を抑制することを見いだした。この橋かけしたPLLAは、結晶化するための分子運動性を阻害するような分子鎖ネットワークを広範囲に形成しているため、低結晶化度を示した。さらにPLLAの再結晶化温度である90$$^{circ}$$Cで熱処理と照射により橋かけしたPLLAのTg以上での軟化を完全に改善することができた。また、プロテナーゼ酵素による生分解性試験の結果、未橋かけPLLA(未照射PLLA)に比べ、橋かけしたPLLAは分解しにくく、橋かけ構造導入によって生分解性を制御できることがわかった。

論文

Biological effect of irradiated chitosan on plants ${it in vitro}$

Luan, L. Q.*; Ha, V. T. T.*; 長澤 尚胤; 久米 民和; 吉井 文男; 中西 友子*

Biotechnology and Applied Biochemistry, 41(1), p.49 - 57, 2005/02

キトサンの放射線分解では、脱アセチル化度約80%で初期分子量48万であるキトサンを10%重量濃度の2.5%酢酸水溶液中で、200kGyまで$$gamma$$線照射した。キトサンの分子量が照射によって0.9万まで減少し、FT-IRと元素分析測定からC-O-C結合が切断していることを明らかにした。特に100kGy照射して分子量が約1.6万であるキトサンが最も植物生長促進効果が大きく、キク,キキョウやイチゴ等の生体外組織培養における照射キトサン添加効果では、植物体重量が7.2-17.0%、発芽速度が17.9-69.0%それぞれ増加した。またその最適濃度は、キクで70-100mg/L、キキョウで50-100mg/L、スターチスで30-100mg/Lであることを明らかにした。照射したキトサンは、生長促進効果の指標としての自己防御にかかわる植物内のキトサナーゼ酵素を活性化させ、グリーンハウス内でのキキョウやスターチスの幼芽生存率を高めるといった効果があることを明らかにした。

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