2015 Fiscal Year Annual Research Report
リグニン有効利用の鍵となるβ-O-4結合切断酵素の機能解析と応用研究
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25450120
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
秦田 勇二 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, グループリーダー (20399562)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坪内 泰志 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 技術副主任 (30442990)
西 真郎 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 技術主事 (50416004)
大田 ゆかり 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 主任技術研究員 (40399572)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | リグニン / バイオベースプラスティック / 遺伝子 / 酵素 / 深海 / 微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物構成成分であるリグニンは地球上のバイオマスとしてはセルロースに次いで2番目に多い。リグニンはその構造から石油を原料とする化学製品の95%を代替するポテンシャルがあると言われており、所謂バイオリファイナリーの原料として大きく期待されている。
26年度までに本研究の最重要課題であった、リグニンに最も多く含まれているβ-Ｏ-４結合を特異的に切断する酵素群（5種の酵素から成る酵素群）を発見することに成功し、さらにこれらの酵素を大量生産することにも成功した。27年度はこれら5種の酵素をより効率的に工業用触媒として利用するという視点から、各々の酵素反応の反応最適条件（pH、温度、塩濃度など）を求めることができた。この成果を日本農芸化学会2016年度大会（2016年3月、札幌）にて発表した。一方、平成25、26年度は酵素反応実験の出発基質として（比較的扱いやすい）リグニンモデル化合物を用いてきたが、27年度は天然由来リグニン（産業分野に於いても実践的な）を調製し、これを酵素法の出発基質として用いるという課題に取り組んだ。様々な検討の結果、産業廃棄物である「稲わら」や「杉おが粉」よりリグニン画分を調製することが可能となり、さらに同リグニンを基質として酵素反応実験を試行した結果、何れからも目的芳香族化合物の抽出に成功した。産業廃棄物など未利用バイオマスに含有するリグニンから酵素法により、目的芳香族化合物抽出が可能であることを示す良好な結果を得ることができた。
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