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J-GLOBAL ID：201702224049795721   整理番号：17A0701918

多才なペルオキシダーゼによるβ-エーテル結合したリグニンモデル化合物の接触分解における解重合と重合を制御する因子の理解【Powered by NICT】

Understanding factors controlling depolymerization and polymerization in catalytic degradation of β-ether linked model lignin compounds by versatile peroxidase

著者 (5件)： Zeng Jijiao (Sandia National Laboratories, Livermore, CA, USA. [e-mail] [e-mail] [e-mail]) ,  Mills Matthew J. L. ,  Simmons Blake A. ,  Kent Michael S. ,  Sale Kenneth L.
資料名： Green Chemistry  (Green Chemistry)
巻： 19  号： 9  ページ： 2145-2154  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2066A  ISSN： 1463-9262  CODEN： GRCHFJ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： リグニンはリグノセルロース系バイオマスの主要な成分であり,その難分解性の多くの原因である。価値ある生成物へのリグニンの酵素的分解は,バイオ燃料生産における追加の収入の流れを表す可能性がある。多くの酵素は,リグニン分解の酸化触媒を特性化した。しかし,与えられた酵素触媒反応からの分解生成物の性質は,リグニンの解重合と得られた解重合生成物の再重合間の競合に依存し,高分子生成物または小さな芳香族種をもたらした。後者はより大きな値を有し,芳香族単量体を化学的または合成生物学的ルートを経由した燃料と特殊化学製品の生産における前駆体として用いることができる。解重合と重合の間の平衡を制御する因子の理解は不明のままである。本研究では,基質としてのβ-エーテル結合を含むいくつかのリグニンモデル化合物を用いたB.adustaから有用ペルオキシダーゼに対するこの平衡を検討し,触媒作用に及ぼす反応条件(pH,H_2O_2の添加とメディエーター)の影響を検討した。タンデムでは,関連する化学反応の自由エネルギー変化とラジカル種の電子スピン密度分布の量子化学計算を行った。中性ラジカルの低酸化電位のために,この酵素である非フェノール性リグニンサブユニットを酸化できなかった。結果はフェノール性リグニン二量体のための汎用ペルオキシダーゼは最初の4-OH位置の酸化とそれに続く重合と解重合反応により中性ラジカルを生成することを示した。重合と解重合反応経路間の選択は,グアヤシル群(G5)の5位の官能基に依存することが分かった。G5位置(guaiacylglycerolβエーテル)での水素原子の場合,不対電子は4-OHとG5位置間に分布し,重合をもたらした。しかし,G5の置換メトキシ基(S O 4)はG1と4-OHで不対電子のほぼ等しい分布をもたらし,広範な側鎖開裂をもたらした。フェノール性β-O-4の分解経路をC_α C_βよりもむしろC_αアリール開裂と同定された。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： キャラクタリゼーション ,  *エーテル ,  高分子 ,  *モデル化合物 ,  前駆体 ,  酵素反応 ,  *ペルオキシダーゼ ,  単量体 ,  二量体 ,  ラジカル ,  酵素的分解 ,  *解重合 ,  *重合 ,  *リグニン ,  フェノール類

分類 (1件)： 木材化学  (FF05040V)

物質索引 (1件)： フェノール

タイトルに関連する用語 (9件)： ペルオキシダーゼ ,  エーテル結合 ,  リグニン ,  モデル化合物 ,  接触分解 ,  解重合 ,  重合 ,  因子 ,  理解