| 研究課題/領域番号 |
05556055
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生物資源科学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
桑原 正章 京都大学, 木質科学研究所, 教授 (40035978)
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| 研究分担者 |
渡邊 隆司 京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (80201200)
三井 隆 日本化学機械製造(株), 技術部, 副部長
麻田 恭彦 香川大学, 農学部, 助教授 (70151032)
谷口 正之 新潟大学, 工学部, 助教授 (00163634)
沢田 達郎 金沢大学, 工学部, 教授 (80019728)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
1994年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1993年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
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| キーワード | リグニン分解酵素 / 白色腐朽菌 / リグニンペルオキシダーゼ / マンガンペルオキシダーゼ / バイオリアクター / 流下培養 / 固体培養 / N-アセチルグルコサミダーゼ / 水蒸気爆砕 / 酵素糖化 / リグノセルロース |
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| 研究概要 |
本研究では最初に各種の担子菌によるリグニン分解酵素の大量生産について研究した。
まず、木粉を用いる固体培養を試みた。Bjeykandera adusta(ヤケイロタケ)のブナ木粉-小麦ふすま培地を用いたフラスコ静地培養では、液体静地培養に匹敵する高いマンガンペルオキシダーゼ(以下MnP)及びリグニンペルオキシダーゼ(以下LiP)の活性が検出された。また、ふすまのみを用いる培養においても、本菌はLiPとMnPを生産した。ついで、回転式の固体培養装置を試作し、木粉培地を用いる培養を行なった。B.adustaの培養ではMnPの活性はフラスコ培養よりも高い値を与えた。さらに、流動層型バイオリアクターを用いたふすま培養の場合、B.adustaの生育速度は静置培養培養に比較して高くなり、LiP、MnPの生産も早まることが認められた。以上の結果は試作した各種の固体培養装置がリグニン分解酵素の大量生産に用いられ得ることを示した。
一方、液体培養については、エアリフト型の培養装置を試作した。グルコース-ペプトン培地でB.adustaは静置液体培養に比べて活性は低いものの、この培養装置も酵素の大量生産に利用し得ることが示された。さらに、上記の担子菌以外に、Lentinus edodesなどいくつかの菌株の木粉培養において高いMnPあるいはLiP活性が認められた。
得られたLiPはエチレングリコールなどの有機溶媒中で、ヂメトキシベンチジンなどのを水系緩衝液中よりも良く酸化し、有機溶媒中での芳香族化合物の変換に本酵素が利用できることが示された。
一方、P.chrysosporiumで前処理した木粉は未処理の木粉よりも高い酵素的な糖化率が得られたが、これは担子菌による脱リグニン効果によるものであることが示された。
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