【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.04】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24CT0031
利用課題名 / Title
バクテリアセルロース/多糖複合シート調製条件の最適化
利用した実施機関 / Support Institute
公立千歳科学技術大学 / Chitose IST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
高分子繊維材料, 植物由来素材群,生分解性材料/ Biodegradable material,電子顕微鏡/ Electronic microscope,バイオアダプティブ材料/ Bioadaptive materials,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
沼田 ゆかり
所属名 / Affiliation
小樽商科大学商学部
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
倉谷 心羽,杉田 幸嶺
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
伊勢崎 政美
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
酢酸菌はセルロースを菌体外へ排出し、バクテリアセルロース(BC)と呼ばれるペリクルを培地と大気の界面に形成する。また、特殊な条件下で酢酸菌を培養するとセルロース繊維が分離・分散したナノフィブリル化バクテリアセルロース(NFBC)が得られる。これらは、複合シートとしての応用が期待される。本研究課題ではBCとκ-カラギーナン(κC)およびローカストビーンガム(LBG)濃度比を変化させた複合体とNFBCと寒天の複合体をそれぞれ調製し、乾燥させたシートの構造解析および繊維形態の観察、引張強度の評価をもとに、調製条件の最適化を試みた。
実験 / Experimental
培地に対し全濃度0.5%となるようκCとLBG濃度比を変え添加し酢酸菌を培養、得られたペリクルを55℃で乾燥させてシート状にした。また、寒天にNFBCを添加し得られた寒天ゲルを各種乾燥条件でシート状にした。減衰反射(ATR)法によるフーリエ変換赤外分光法(FTIR)でシート表面の構造解析、電界放出形走査型電子顕微鏡(FE-SEM)で形態観察を行った。さらに、引張に対する力学特性を調べた。
結果と考察 / Results and Discussion
BC/κC/LBG複合シートは構造解析および形態観察の結果、BC/κC複合シート1)とは異なる傾向を示すことが明らかになった。また、引張強度はBCと比較し、弱くなる挙動を示した。培地に添加するκCとLBGの濃度比だけではなく、全濃度も検討する必要があることが明らかになった。一方、NFBCを添加した寒天シートは上下表面でNFBCの存在割合が異なることが構造解析および形態観察から明らかになった。引張試験の結果、寒天のみのシートよりも強くなることがわかり、調製条件を最適化することができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 BC/κC/LBG複合シート(κC : LBG
= 6 : 4)のFE-SEM像
a) BC層表面, b) 多糖(κC/LBG)ゲル層表面
図2 NFBC添加寒天シート断面のFE-SEM像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
（参考文献）1) Y. Numata, C. Yamada, R.
Kishimoto, H. Kono, “Fabrication and characterization of bacterial
cellulose/κ-carrageenan composite sheets” Cellulose, 31, 5623–5634,
2024
（謝辞）
FE-SEMによる観察で技術補助いただいた、公立千歳科学技術大学の伊勢崎政美氏に感謝いたします。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件