1989 Fiscal Year Annual Research Report
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63850183
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
土肥 義治 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (40016639)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 義之 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (90155870)
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| Keywords | 微生物ポリエステル / 共重合ポリエステル / バイオプラスチック / 生分解性プラスチック / 発酵生産プタセス / 機能材料 / 水素細菌 |
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| Research Abstract |
多くの微生物は、プラスチックの一種のポリエステルを生合成し、それをエネルギ-貯蔵物質として体内に蓄えている。微生物がつくるポリエステルは、大地や海洋にすむ微生物によって分解されるので、地球の環境と生命を守るバイオプラスチックとして注目されてきた。最近、微生物に与える炭素源を工夫することによって、すぐれた物理的性質と生物分解性をかねそなえた共重合ポリエステルを発酵合成することに成功した。筆者らが発見した新しいタイプの共重合ポリエステルは、3-ヒドロキシブチレ-ト(3HB)と4-ヒドロキシブチレ-ト(4HB)ユニットからなるP(3HB-co-4HB)である。この共重合体は、水素細菌Alcaligenes eutrophusに、炭素源として4-ヒドロキシン酪酸、γ-ブチロラクトン、1,4-ブタンジオ-ル、1,6-ヘキサンジオ-ル、1,8-オクタンジオ-ルなどを与えることによって発酵合成できる。共重合ポリエステルの組成は、これらの炭素源にフルクト-スを加え、その混合割合を変えることによって制御できる。P(3HB-co-4HB)共重合体の最適発酵生産条件は、pH7.5、30℃、DO(O_2濃度)4〜6ppmであることを明らかにした。この共重合ポリエステルは、共重合組成を変えることによって、結晶性の硬いプラスチックから、弾性に富むゴムまで多様な物性を示す素材となる。この素材は、成型性にもすぐれており、ナイロンに匹敵する強い糸や、透明でしなやかなフィルムにも加工できることがわかった。さらに、フィルムを土の中に埋めて分解性を調べたところ、春には6週間で、夏には2週間程度で完全に分解した。このように、新しいバイオポリエステルは、自然界の微生物によって分解される生分解性プラスチックである。
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[Publications] M.Kunioka: "Production of biodegradable copolyesters of 3-hydroxybutyrate and 4-hydroxybutyrate by Alcaligenes eutrophus" Appl.Microbiol.Biotechnol.30. 569-573 (1989)
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[Publications] Y.Doi: "Biodegradable Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate)produced from γ-butyrolactone and butyric acid by Alcaligenes eutrophus" Polymer Commun.30. 169-171 (1989)
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[Publications] Y.Doi: "Nuclear Magnetic Resonance Studies of Poly(3-Hydroxybutyrate)and Polyphosphate Metabolism in Alcaligenes eutrophus" Appl.Environ.Microbiol.55. 2932-2938 (1989)
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[Publications] M.Kunioka: "Crystalline and Thermal Properties of Bacterial Copolyesters" Macromolecules. 22. 694-697 (1989)
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[Publications] Y.Inoue: "Microstructures of Commercially Available Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)s" Macromolecules. 22. 3800-3802 (1989)
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[Publications] N.Kamiya: "Microstructures of Bacterially Synthesized Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)" Macromolecules. 22. 1676-1682 (1989)
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[Publications] 土肥義治: "バクテリアポリエステル" 紙パ技協誌(10月号), 23-38 (1989)
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[Publications] 土肥義治: "生物が分解するプラスチック" サイエンス(12月号), 80-88 (1989)
