2012 Fiscal Year Annual Research Report

グルクロナン分解酵素を利用したグルクロン酸の新規生産システムの構築

Research Project

Project/Area Number	22580179
Research Institution	Utsunomiya University
Principal Investigator	羽生直人宇都宮大学, 農学部, 教授 (10292575)
Project Period (FY)	2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords	グルクロナン / 酵素 / 微生物 / グルクロン酸 / TEMPO触媒酸化 / カードラン / カーデゥロン酸
Research Abstract	セルロース，デンプン，およびカードランなどのグルカン類をTEMPO 触媒酸化することによって得られるグルクロナン（ポリグルクロン酸）と，これに作用する加水分解酵素とを組み合わせることによって，食品添加剤，化粧品，医薬などに広く利用されている有用物質グルクロン酸およびその分子内エステル誘導体であるグルクロノラクトンを，効率的に生産する新規プロセスを構築することを目的とする．そのために，グルクロナン分解菌のスクリーニングを行ない，グルクロン酸生産に適した強力な加水分解酵素を獲得することを目指した．目的に適した酵素を産生する菌株を得るために，グルクロナン分解菌のスクリーニングを実施した．スクリーニングの基質には，デンプンのTEMPO酸化によって調製されるα-1,4‐グルクロナン（アミロウロン酸）の他に，β-1,3-グルカンであるカードランをTEMPO触媒酸化するによって得られるβ-1,3-グルクロナン（カーデュロン酸）を用いた．微生物源のサンプリングは，栃木県内を中心に国内各地の土壌を用いて実施した．その結果，カーデュロン酸分解菌としてPaenibacillus sp. EH621株の単離・同定に成功した．本菌からはカーデュロン酸に作用し，これをエンド型に分解する加水分解酵素が得られた．カーデュロン酸からグルクロン酸の生成をさらに効率的に行うことを目指してスクリーニングを継続したところ，新たなカーデュロン酸分解菌BH651株が得られた．これらカーデュロン酸分解菌の培養条件，酵素抽出条件，および酵素反応条件を検討することによって，グルクロン酸の効率的な生成条件の最適化をはかった．
Current Status of Research Progress	Reason 24年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	24年度が最終年度であるため、記入しない。