| Project/Area Number |
16K00660
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Design and evaluation of sustainable and environmental conscious system
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| Research Institution | Meisei University |
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Principal Investigator |
Tanaka Shuzo 明星大学, 理工学部, 教授 (00171760)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | バイオエタノール / アルカリ酸化処理 / MT酵素 / キシロース利用酵母FSC株 / 並行複発酵 / エタノール転換率 / リグノセルロース / 草木質バイオマス / ハイブリッド酵母 / 酵母FSC株 / 稲わら / FSC酵母 / キシロース / 有機物負荷 / pH / 糖化促進効果 / 補酵素NAD / 酵素糖化 / オンサイト酵素 / 細胞融合酵母 / 活性化培養 / バイオテクノロジー / バイオマス / 再生可能エネルギー / 廃棄物再資源化 |
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| Outline of Final Research Achievements |
This study investigated the alkali-oxidative pretreatment, production and saccharification ability of the onsite MT-enzyme and simultaneous saccharification and fermentation (SSF) by xylose utilizing yeast FSC strain, aiming at ethanol production from lignocellulosic biomass (rice straw, oak and cedar).
By the alkali-oxidative pretreatment using NaOH and H2O2, carbohydrate saccharification rates obtained are 100% in rice straw, 73% in oak and 35% in cedar. The MT-enzyme could be efficiently produced using rice straw as a substrate and has possessed a high saccharification ability at 30 degree C. The freeze-preserved FSC strain could recover and maintain the fermentation ability originally possessed, after its cultivation for activation. The SSF of pretreated rice straw (BM) achieved 0.39 L/g-BM in ethanol production even at a high ratio of enzyme/substrate of 1/100, a low addition of enzyme, and satisfied the target of this study.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
草木質バイオマス（BM）からのエタノール製造は、BM構造の難糖化性、市販酵素の高価格及び酵母のキシロース利用不可の3点の課題を抱えている。本研究のアルカリ酸化処理、自前のMT酵素とFSC株による並行複発酵プロセスは、これらの課題を概ね解決し、その学術的・社会的な意義は大きい。特に、30℃高活性のMT酵素とキシロース利用FSC株による並行複発酵は独自の技術で、独創的である。達成したエタノール転換率は本プロセスの実用化を近づけ、仮にわが国の年間ガソリン消費量6,000万kLの10％にエタノールを使えば、単純計算で年間924万tの二酸化炭素排出を削減できることになる。
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