キシロース発酵性乳酸菌と可溶不溶可逆酵素を用いた農産廃棄物の乳酸への連続変換

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13836003
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 谷口 正之 新潟大学, 工学部, 教授 (00163634)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 孝明 新潟大学, 工学部, 助教授 (00217043)
• Keywords: キシロース / L-乳酸 / 乳酸菌 / 農産廃棄物 / バイオマス

Research Abstract

本研究では、稲わら、もみ殻、米ぬかなどの農産廃棄物を糖化して得られるすべての糖源から生分解性プラスチックの原料として注目を集めているL-乳酸を効率よく生産することを目的とした。
本年度において得られた成果は、以下のようにまとめられる。
1.脱リグニンした稲わらをセルラーゼ製剤を用いて酵素的に糖化した結果、グルコースとキシロースが主に生成した。また、米ぬかをセルラーゼ製剤とアミラーゼ製剤の混合酵素によって糖化した結果、グルコースとアラビノースが主に生成した。
2.キシロース資化性乳酸菌として、Lactobacillus vaccinostericus, Lactobacillus pentosus, Pediococcus pentosaceus, およびEnterococcus casseliflavusを選択し、XYP培地を用いて嫌気培養を行った。その結果、L.vaccinostericusとE.casseliflavusは、50g/Lのキシロースからそれぞれ20g/Lと17g/Lの乳酸を生産したが、副産物としてそれぞれ16g/Lと6.0g/Lの酢酸も生産した。次に、TPY培地とMRS培地を用いて、L.vaccinostericusを培養した結果、50g/Lのキシロースからそれぞれ17g/Lの酢酸を生産した。しかし、MRS培地を用いた場合にE.casseliflavusは約3g/Lの酢酸しか生産せず、約30g/Lの乳酸を生産した。したがって、検討した中では、E.casseliflavusがキシロースからの乳酸生産にとって最適な菌株であった、
3.E.casseliflavusを用いて100g/Lのグルコースと50g/Lのキシロースを含む複合糖液を炭素源として培養した結果、グルコースはすべて消費され、約70g/Lの乳酸が生産されたが、キシロースはほとんど消費されなかった。