2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new enzymatic production method of D-glucaric acid from cellulose
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15K06593
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
桐生 高明 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (20416308)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 洋 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究主幹 (10416307)
木曽 太郎 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (90416313)
大橋 博之 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究員 (10826184)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | baiomass / セロビオース / セルロース / セロビオン酸 / βーグルコシダーゼ / グルカル酸 / 糖酸化酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までにセロビオースをParaconiothryum属由来のCarbohydrate:acceptor oxidoreductaseで酸化しセロビオン酸を生産する手法を確立した。さらに次のステップであるセロビオン酸をβーグルコシダーゼにより加水分解し、D-グルコースとD-グルコン酸を生成させることを目的に研究を行ってきたが、本加水分解反応が反応の途中で停止してしまうことが分かった。そのため本年度は、その反応停止の原因の解明に取り組んだ。βーグルコシダーゼの反応阻害の理由が加水分解により生じるD-グルコースまたはD-グルコン酸によるフィードバック阻害であると考え、D-グルコースおよびD-グルコン酸を添加した場合のβーグルコシダーゼの反応への影響について調べた。D-グルコース添加は反応に影響がなかったのに対し、D-グルコン酸の添加はβーグルコシダーゼの反応を強く阻害したことから、反応の停止の理由がD-グルコン酸によるβーグルコシダーゼのフィードバック阻害であることが分かった。D-グルコン酸による阻害の場合、簡便な方法で回避することは不可能であるため、セロビオン酸の加水分解をβーグルコシダーゼで効率的に行うのは極めて困難であることがわかった。一方、昨年までに開発した酸によるセロビオン酸加熱加水分解反応は反応が途中で停止することもなく、セロビオン酸の加水分解に適していた。終濃度1Mになるように塩酸を加え、1時間煮沸すれば、セロビオン酸のすべてをD-グルコースとD-グルコン酸に加水分解できた。Paraconiothryum属由来のCarbohydrate:acceptor oxidoreductaseと酸による加水分解を組み合わせればセロビオースからセロビオン酸を経由して効率良くD-グルコースとD-グルコン酸を生成できることが分かった。
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