2004 Fiscal Year Annual Research Report
木材劣化生物を用いた保存処理木材のバイオプロセッシングと新規エネルギーの創成
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16208017
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉村 剛 京都大学, 生存圏研究所, 助教授 (40230809)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 隆司 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80201200)
本田 与一 京都大学, 生存圏研究所, 助教授 (70252517)
藤井 義久 京都大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (10173402)
土居 修一 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 教授 (20279508)
青柳 秀紀 筑波大学, 生命環境科学研究科, 助教授 (00251025)
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| Keywords | 保存処理木材 / バイオプロセッシング / 木材劣化生物 / シロアリ / 木材腐朽菌 / 水素 / エタノール発酵 / 腸内微生物相 |
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| Research Abstract |
1.保存処理木材からの効率的薬剤回収
CCA処理木材からのアルカリシュウ酸による薬剤抽出の可能性について検討した結果、シュウ酸0.125M、pH3.2、反応温度75℃で最大の抽出効率が得られることが明らかとなった。
2.木材劣化生物より発生する水素の利用
(1)シロアリ食害活動による水素の発生と各種栄養条件の影響
水素選択性のセラミックガスセンサを用いてシロアリから発生する水素の検出を行った結果、水素濃度はシロアリの頭数及び木材摂食量と高い相関を示した。また、栄養条件が水素発生量に与える影響について、セルロースを摂食させることによって木材と比較して2倍以上の水素発生量を得ることができた。
(2)シロアリ腸内微生物相の効率的培養法の探索
開発した人工餌を用い、餌成分(主に炭素源)がイエシロアリの腸内微生物相に及ぼす影響を嫌気液体培養法や分子生態学的手法(PCR-DGGE法)などを用いて解析した結果、腸内微生物相の効率的培養を行う際に基礎となる有用な知見を得ることができた。
(3)遺伝子導入による高リグニン分解性担子菌株の作出
ヒラタケへの多機能型マンガンペルオキシダーゼ発現遺伝子(mnp2)の形質転換導入を試みた。作出した遺伝子組換え体を単離し、培地中に高分子色素PolyR-478を含む培養条件下で多機能型ペルオキシダーゼ生産能についてスクリーニングしたところ、野生型がMnP2を生産しない条件下でも、大量のMnP2を発現する組換え体が複数見つかった。
3.バイオプロセッシング残さを用いたエタノール発酵
木材ボールミル粉砕物をセルラーゼ/ヘミセルラーゼで酵素糖化し、粉砕条件が与える酵素糖化率への影響を調べた。また、酵素糖化木粉を遺伝子組換えバクテリアでアルコール発酵し、グルコースを原料とした場合とほぼ同じ速度で、酵素糖化物がアルコールに変換されることを示した。
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