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生分解性ナイロン4分解酵素の同定と分解性評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K14265
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
研究機関東海大学 (2021)
熊本県立大学 (2018-2020)

研究代表者

外村 彩夏  東海大学, 農学部, 講師 (50762704)

研究期間 (年度) 2019-02-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードナイロン4 / ポリアミド4 / 生分解性プラスチック / 分解酵素
研究成果の概要

これまでナイロン4分解菌として報告されていないPseudoxanthomonas属を単離することができた。単離した数種類の菌株を用いてナイロン4フィルムおよびナイロン4ベース共重合体の分解試験を行ったところ、フィルムの重量減少がみられた。ナイロン4分解試験後の培養液上清のLC/MS分析を行ったところ、GABAモノマーおよびオリゴマーが検出された。さらに、SEMによるフィルムの表面観察によりナイロン4は表面から分解されていると推測した。ナイロン4分解酵素同定については、全塩基配列の決定には至らなかったものの、酵素遺伝子の一部と予想される遺伝子をいくつか増幅することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

プラスチックは、軽くて丈夫であることや安価で易加工性であることから、我々の生活に欠かせない素材となっているが、その構造の安定性ゆえに使用後の廃棄方法や環境への影響が大きな問題となっている。ナイロン4を分解する新たな菌を発見し、その分解性の評価や酵素同定の一部を行った本研究は、分解制御可能な生分解性ナイロン4の実用化に向けて社会的意義のある研究といえる。単離した分解菌の酵素同定とその性質を決めることで、環境調和型で生産性の高いシステムが構築でき、今後ますます深刻化しうる環境問題の解決に貢献できると予測される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Purification and characterization of an enzyme that degrades polyamide 4 into gamma-aminobutyric acid oligomers from Pseudoxanthomonas sp. TN-N12022

    • 著者名/発表者名
      Yurika Sasanami, Masayoshi Honda, Haruka Nishiki, Koichiro Tachibana, Hideki Abe, Ayaka Hokamura, Miwa Yamada
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability

      巻: 197 ページ: 109868-109868

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2022.109868

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pseudoxanthomonas sp. TN-N1由来生分解性プラスチックナイロン 4 分解酵素の諸性質解明2022

    • 著者名/発表者名
      佐々浪 由梨香、本田 正義、外村 彩夏、阿部 英喜、山田 美和
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生分解性プラスチックナイロン4分解酵素の精製と諸性質解明2021

    • 著者名/発表者名
      佐々浪 由梨香、外村 彩夏、河合 盛進、鈴木 宏昭、山田 美和
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ナイロン4分解菌の単離とその分解性評価2020

    • 著者名/発表者名
      外村彩夏、森上佳衣子、橘弘一郎、山田美和、本田正義、阿部英喜、下田誠也
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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