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バイオプロセスによるメタンからメタノールの生産

研究課題

研究課題/領域番号 08455373
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・化学プロセス
研究機関東京工業大学

研究代表者

大倉 一郎  東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (90089821)

研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1997年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1996年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワードメタン資化細菌 / メタノール / メタン / メタンモノオキシゲナーゼ / シクロプロパノール / メタンモノオキシゲナーザ / アルコールデヒドロゲナーゼ
研究概要

汚水処理などにより発生するメタンが社会問題としてクローズアップされている。メタンは可燃性および爆発性のため、蓄積は爆発等の大事故にもつながり、その迅速かつ有効な除去方法が重要な課題になっている。また、発生するメタンを単に装置外に廃棄したのでは、地球規模での大気汚染を誘発するおそれがある。メタンの迅速かつ有効な除去システムが構築できれば、汚水処理により発生するメタンの除去が可能となるばかりでなく、その応用により、近年深刻な社会問題になりつつあるメタンによる大気汚染対策に流用することも可能となる。
本研究では、メタン資化細菌を用いてメタンを有用物質であるメタノールに変換し、有効に利用することを目的としている。シクロプロパノールを用いてメタン資化細菌を処理すると菌体的に存在するメタノールデヒドロゲナーゼ活性が選択的に阻害されることを見出した。このようにしてシクロプロパノールで処理した修飾メタン資化細菌を用いると、メタノールデヒドロゲナーゼ活性が阻害され、メタノールが生産できることがわかった。メタン濃度、空気との混合比、反応温度を変化させてメタノール生成速度を測定し、詳細な反応速度論的研究を行い、メタノール生産フローシステム構築のための基礎的データを得た結果、最適反応条件ではメタンモノオキシゲナーゼ活性は約100時間持続し、メタノール生成に対するメタンモノオキシゲナーゼのターンオーバー数は約10万と得られ、非常に効率がよいことがわかった。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] M.Takeguchi, K.Miyakawa, T.Kamach, and I.Okura: "Purification and Properties of Particulate Methane Monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b" J.Inorg.Biochem.67. 278- (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大倉 一郎: "メタン資化細菌によるメタンからメタノールの生産" 地球環境. 37. 29-41 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Amao, T.Kamachi, and I.Okura: J.Mol.Catal.,A:Chemical. 12. 5-7 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Lee, and I.Okura: "Optical Sensor for Oxygen Using a Porphyrin-doped Sol-Gel Glass" Analyst. 122. 81-84 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takeguchi, T.Furuto, D.Sugimori and I.Okura: Appl.Biochem.and Biotechnol.(印刷中). (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takeguchi, K.Miyakawa, and I.Okura: J.Mol.Catal.A:Chemical. (印刷中). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大倉 一郎: "アイピーシー" フタロシアニン-化学と機能(分担), 280 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大倉 一郎: "アイピーシー" 光エネルギー変換-基礎と応用(分担), 350 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Amao and Ichiro Okura: "Effective Photoinduced Hydrogen Evolution with Hydrogenase in Surfactant Micelles" J.Mol.Cat.A.Chemical. 105. 125-130 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Amao, Toshiaki Kamachi and Ichiro Okura: "Synthesis and Characterization of Water Soluble Viologen Linked Zinc Porphyrins" J.Photochem.Photobiol.A : Chemistry. 98. (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohiro Hiraishi, Toshiaki Kamachi, Ichiro Okura: "Kinetic studies of electron transfer on photoinduced hydrogen evolution with hydrogenase" J.Photochem.Photobiol.A : Chemistry. 101. 45-47 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuji Seki, Masayuki Takeguchi, Ichiro Okura: "Purification and properties of bilirubin oxidase from Penicillium janthinellum" J.Biotechnol.46. 145-151 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Amao, Toshiaki Kamachi and Ichiro Okura: "Photoinduced Hydrogen Evolution with Water Soluble Bisviologen Linked Zinc Porphyrin and Hydrogenase" J.Mol.Cat.A.Chemical. 120. L5-L7 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Tbata, Kaoru Fukushima, Fusako Kagitani and Ichiro Okura: "Accumulation of protoporphyrin IX and zinc protoporphyrin IX during the cultivation of HeLa cells" Porphyrins. 6. 15-20 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohiro Hiraishi, Eiichi Kimura, Toshiaki Kamachi, Ichiro Okura: "Photoinduced hydrogen evolution using cytochrome c3 as a mediator" Chemistry Lett.6. (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Amao, Tomohiro Hiraishi, Okura Ichiro: "Preparation and characterization of water soluble viologen-linked trisulfonatophenylporphyrin (TPPSCnV)" J.Mol.Cat.A.Chemical. 126. 13-20 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Amao, Tomohiro Hiraishi, Ichiro Okura: "Photoinduced hydrogen evolution using water soluble viologen-linked trisulfonatophenylporphyrins (TPPSCnV) with hydrognase" J.Mol.Cat.A.Chemical. 126. 21-26 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masayuki Takeguchi, Takako Furuto, Daisuke Sugimori, Ichiro Okura: "Optimization of methanol biosynthesis by methylosinus trichosporium OB3b : An approach to improve methanol accumulation." Appl.Biochem.Biotechnol.68. 143-152 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Amao, Toshiaki Kamachi and Ichiro Okura: "Photoinduced Hydrogen Evolution with Hydrogenase and Water Soluble Viologen-Linked Zinc Porphyrins" J.Porphyrin and Phthalocyanines. 2. 1-7 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yutaka Amao, Toshiaki Kamachi and Ichiro Okura: "Preparation and Characterization of Water Soluble Viologen Linked Zinc Porphyrin and Bisviologen Linked Zinc Porphyrin" Inorganica Chemica Acta. 267. 257-263 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takeguchi, K.Miyakawa, T.Kamach, and I.Okura: "Purification and Properties of Particulate Methane Monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b" J.Inorg.Biochem.67. 278 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大倉一郎: "メタン資化細菌によるメタンからメタノールの生産" 地球環境. 37. 29-41 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Amao, T.Kamachi, and I.Okura: "Photoinduced Hydrogen Evolution with Water Soluble Bisviologen Linked Zinc Porphyrin and Hydrogenase" J.Mol.Catal,A:Chemical. 12. 5-7 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Lee, and I.Okura: "Optical Sensor for Oxygen Using a Porphyrin-doped Sol-Gel Glass." Analyst. 122. 81-84 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takeguchi, T.Furuto, D.Sugimori and I.Okura: "Optimzation of Methanol Biosynthesis by Methylosinus Trichosporium OB3b:An Approach to Improve Methanol Accumulation" Appl.Biochem. and Biotechnol. (印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takeguchi, K.Miyakawa, and I.Okura: "Purification and properties of particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporiun OB3b" J.Mol.Catal.A : Chemical. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大倉一郎: "アイピーシー" フタロシアニン-化学と機能(分担), 280 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大倉一郎: "アイピーシー" 光エネルギー変換-基礎と応用(分担), 350 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takeno,J.Hirota and I.Okura: "Photoinduced hydrogen evolution with viologen-linked zinc porphyrins in surfactant micelles" Porphyrins. 5. 21-25 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N.Fukuhara,T.Hiraishi,T.Kamachi and I.Okura: "Quenching of photoexcited triplet state of Zn-TPPS by hydrogenase-cytochrome C3 complex and the role of the complex in photoinduced hydrogen evolution system" Porphyrins. 5. 27-32 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] F.Hasumi,C.Teshima and I.Okura: "Synthesis of xylitol by reduction of xylulose with the combination of hydrogenase and xylulose reductase" Chem.Lett.597-598 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Seki,M.Takeguchi and I.Okura: "Purification and properties of bilirubin oxidase from Penicillium janthinellum" J.Biotechnol.46. 145-151 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] F.Hasumi,K.Fukuoka,S.Adachi,Y.Miyamoto and I.Okura: "Synthesis of alanine and leucine by reductive amination of 2-oxoic acid with the combination of hydrogenase and dehydrogenase" Appl.Biochem.Biotechnol.56. 341-344 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Amao,and I.Okura: "Effective photoinduced hydrogen evolution with hydrogenase in surfactant micelles." J.Mol.Catal.105. 125-130 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大倉一郎(分担): "ポリフィリン・ヘムの生命科学" 東京化学同人, 215 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大倉一郎(分担): "生物工学英語入門" 講談社サイエンテフィック, 142 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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