「イソロイシンおよびフェニルアラニンの超臨界水ガス化特性」

モデル化合物の利用は、超臨界水ガス化の動力学的パラメーターを評価するのに有効です。タンパク質の挙動を研究することは、特に食品廃棄物や動物の問題のために、重要です。タンパク質のモデル化合物の場合、アミノ酸は、タンパク質の加水分解を考慮すると、良好な候補アミノ酸を生成しています。以前は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、およびプロリンは、そのガス化特性のために研究されており、それらは、異なるガス化率を示したが、グリシンおよびアラニンの唯一のガス化率が同一でした。ロイシンガス化率は、それらのステップを決定するのと同じ速度を持つことを意味し、グリシン及びアラニンのガス化率と類似すると判定されました。これは、官能基の炭素原子の配置は、ロイシンとは異なるであるイソロイシンの特性を解明するために重要です。また、アラニン及びフェニルアラニンは、フェニル基のさらなるによって異なる両方のアミノ酸です。これらのアミノ酸のガス化特性を比較すると、超臨界水中でのアミノ酸の分解を理解する上で興味深いものにする必要があり、超臨界水ガス化におけるフェニル基の効果を提供するべきです。実験は、連続方式で行われると同時に、温度および滞留時間の効果を評価します。 （気体、液体および固体画分）、得られた種々の反応生成物を定性的および定量的な方法に基づいて評価されます。

「水熱条件下におけるキシロース分解の機構」

近年、地球温暖化や化石燃料の枯渇などの問題が深刻化しており、再生可能なエネルギーであるバイオマスの利用に注目が集まっています。バイオマスを効率よくエネルギーに変換する技術の一つに超臨界水ガス化があります。この技術は高温高圧条件下での熱水反応を用いたエネルギー回収法であり、高い反応性を持っています。さらに、乾燥プロセスが必要でなく、水素収率が高いため、有望な技術です。リグノセルロース系バイオマスはセルロース、へミセルロース、リグニンなどが主成分です。しかし、既往の研究により、超臨界水におけるへミセルロースの挙動があまりありません。そこで、本研究ではヘミセルロースのモデル物質としてキシロースを超臨界水ガス化において、中間生成物を検討しました。そして、実験結果をもとに反応経路を求め、反応速度を決定しました。

「海洋底泥による各種海洋藻類のメタン発酵特性」

第三世代のバイオマスとして注目される大型海洋藻類は、水分量の高くメタン発酵によるエネルギー回収が適しています。しかし従来のメタン発酵法では藻類自身が含む2～3%ほどの塩分によりメタン生成が阻害されます。従って、塩耐性をもつ微生物を新たに探索する必要があります。我々は、褐藻類の高塩無加水メタン発酵の微生物源として海洋底泥が有用であることを見いだしました。そこで、本研究では、メタン発酵に及ぼす塩の影響をより詳細に検討するとともに、各種海洋大型藻類への海洋底泥微生物の適用可能性を検討しました。

褐藻のマコンブを基質としたメタン発酵を行い、培地の塩濃度を変えてその違いがメタン生成に及ぼす影響を調べました。その結果、塩濃度3%までは安定したメタン生成を行うことがわかりました。また、藻類の種の違いによるメタン生成への影響を調べました。用いた藻類は、コンブ、ヒジキ（褐藻）、アオサ（緑藻）、テングサ（紅藻）の4種です。結果、コンブ、ヒジキ及びアオサで高いメタン生成活性を確認しましたが、テングサではメタン生成がほとんど見られませんでした。テングサでは有機酸が蓄積してないことから、その主要高分子多糖類である寒天分解資化菌が含まれていなかったことが示唆されました。