2017 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of heat-resistant ethanol-fermenting fungus by ion beam mutation and its application to consolidated bioprocessing
| Project/Area Number |
15K06577
|
|---|
| Research Institution | University of Toyama |
|---|
Principal Investigator |
星野 一宏 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 准教授 (20222276)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 耐熱性菌 / 糸状菌 / イオンビーム照射 / エタノール発酵 / 変異誘導 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
未利用なバイオマス資源からエタノールを生産させることを日的として、ペントースを高収率で発酵が可能で、さらに、多様なセルロース分解酵素を分泌する野生の糸状菌の開発が必須である。そこでリグノセルロースからの直接エタノールを生産する糖化発酵同時時行プロセス(CBP)可能な菌株の構築が期待されている。しかし、分泌するセルラーゼの至適温度と至適発酵温度が異なることから、効率の高いエタノール生産は達成させることは困難である。この問題を解決するためには、エタノール発酵糸状菌の増殖および発酵温度を向上させこと最良の解決策である。この様な背景において、本研究では、イオンビーム変異法によりエタノール発酵糸状菌変異株の増殖可能を増床させることと、cellulase分泌能を向上させた耐熱性エタノール発酵糸状菌を構築し、この糸状菌を用いた高温発酵型のCBPプロセスを構築した。
具体的には、イオンビーム変異法により構築した耐熱性エタノール発酵糸菌を用いて発酵能試験、セルラーゼ分泌能および分泌セルラーゼなどを検討した結果、45℃で17g/Lのエタノールを生産できること、基質をα-celluloseを用いたところendo-β-glucanasc,β-glucosidaseを分泌生産していることを確認できた。さらに、イオンビーム照射法を再度実施し、セルラーゼ高発現変異株を構築することで、セルロース類からのCBPが達成できる可能性が示唆された。そこで、イオンビーム変異法により構築した耐熱性エタノール発酵糸状菌により、45℃の環境でα-celluloseから直接エタノールを直接生産できることに成功した。
|
