东京大学的小林广和副教授与昭和电工等共同开发出了从生物质资源之一的“甲壳质”中较为简单地合成有用分子的方法。对从螃蟹壳中采集的甲壳质施加机械外力，以促进其分解。该方法有益于开发出从生物质中高效合成对化学、医疗、农业有用分子的方法。昭和电工正在探讨于2023年正式销售应用该方法制造的肥料。
将甲壳质、活性炭氧化后的材料、陶瓷球混合后进行旋转加工可实现进一步的分解（供图：东京大学小林广和副教授）
甲壳质是一种被称为“N-乙酰葡糖胺（NAG）”的糖相连高分子，富含于甲壳类的甲壳中。甲壳质也是含氮生物质的一种，全球每年会产生1000亿吨规模。其分解后会形成低聚糖等高分子，成为尼龙等化学品及医药品的原料。
然而，作为工业用材料其缺点是难以处理。分解需要高温高压及高价的酶，收率有时甚至不超过10%。
研究团队导入了用机械力量辅助化学反应的“机械化学”方法。在容器内放入从蟹壳中取出的甲壳质、催化剂、陶瓷球，使其1分钟旋转500圈。将5克甲壳质反应48小时后，可以以高达70%左右的收率合成连接1～6个低聚糖NAG的高分子。
NAG相连的高分子被机械拉伸或压缩后，在特定的部位分子变得更易切断。其特征是在分子中非特定部位难以发生反应，可以将合成物质中特定物质的比例提高到90%以上。将活性炭氧化后的材料作为催化剂后，反应更加高效。
分解甲壳质得到的低聚糖具有提高植物免疫力的功能，这种材料被称为“生物兴奋剂”。小林副教授表示希望通过此次的方法“实现低环境负荷、高生产率的农业”。
昭和电工已将使用了从甲壳质中提取的低聚糖的肥料（生物兴奋剂）撒在农地，进行提高农作物免疫力及收获量的实验。应用该开发方法的产品已经开始部分销售，并预计在2023年正式销售。
在各种生物质中，先行利用的是从木材中获得的纤维素及豆类淀粉等，它们由碳、氧、氢构成。另一方面，含氮生物质的利用在工业方面则进展不大，其原因是工业上长期使用在氮化合物合成中会消耗大量能量的“哈伯法”。此次的技术作为能以低能量从生物质中制造氮化合物的方法，也将获得关注。
日文：北川舞、《日经产业新闻》、2022/12/5
中文：JST客观日本编辑部
