2018 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on structure and properties of xylan which is a bottleneck on enzymatic saccharification of woody biomass
| Project/Area Number |
16H04949
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
鮫島 正浩 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30162530)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 木質バイオマス / セルロース / ヘミセルロース / キシラン / リグニン / 酵素糖化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度まで結果によって、広葉樹由来のアンモニア前処理バイオマスにおいては、キシラン/リグニン構成比（X/L比）の高いシラカンバやヤナギ等の樹種では酵素糖化が効率的に進行するが、一方、X/L比の氏諫なユーカリやアカシア等の樹種では、酵素糖化の効率化に対するアンモニア処理の効果が小さいことが明らかとなった。このことから、キシラン構造やキシラン-セルロース複合体の構造の差違が酵素糖化に与える影響を調べるためには、あらかじめリグニンを選択的に除去したホロセルロースを亜塩素酸ナトリウム処理（Wise処理）によって調製し、これらに対する酵素糖化データを取得していくことが必要と判断された。そこで、シラカンバ材由来のホロセルロースに対してモノコンポーネント酵素を組み合わせたヘミセルラーゼ剤およびヘミセルラーゼ＋セルラーゼ剤による二段階酵素糖化を行い、アンモニア処理バイオマスの結果と比較検討した。その結果、驚くべきことに、Wise処理の過程で3/4近くのアセチル基とグルクロン酸残基がバイオマスから脱離することが明かとなった。それとともに、ヘミセルラーゼ剤のみでは分解できず、ヘミセルラーゼ＋セルラーゼ剤でないと分解できない難酵素分解性キシランの量が著しく増大することも明かとなった。また、易酵素分解性キシランの中で、特にグルクロン酸の収量が大きく低下していることとから、Wise処理によって脱離すらグルクロン酸残基がこの部分に集中している可能性が示唆され、一方、ヘミセルラーゼ＋セルラーゼ剤による酵素糖化によって得られる難酵素分解性キシラン由来のグルクロン酸量は著しく増加することから、前処理の過程でセルロースとキシランが酵素糖化に対して抵抗性の高い新たな複合化状態を形成したことが示唆された。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
