エタノール発酵糸状菌の発酵代謝フローの解明と糖化発酵同時進行への挑戦

• 研究課題/領域番号: 21612003
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: バイオマスエネルギー
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 星野 一宏 富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 准教授 (20222276)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: バイオエタノール / 発酵 / ソフトバイオマス / バイオマス / エタノール発酵 / セルラーゼ / 糖化発酵同時進行 / 糸状菌 / 酵素生産 / 新エネルギー / メタボローム解析 / 代謝

研究概要

エタノール発酵糸状菌Mucor javanicus J株は、ペントースから好気条件で強力なエタノール発酵能を有する。この現象を解明し、ペントース代謝経路の明確にするためにCE-TOFMSによるメタボローム解析を実施した。その結果、キシロースからのエタノール発酵経路を解明できた。さらに、ムコール属ライブラリーからendo-β-glucosidaseを良好に分泌する菌株を検索し、この菌株とM. javanicus J株との融合株を調製した。この菌株を用いてのアルカリ処理稲わらの糖化発酵同時進行を行った結果、5. 2 g/Lのエタノールを直接生産できた。

研究成果

• [雑誌論文] Direct Ethanol Production from Rice Straw by Coculture with Two High-performing Fungi (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Takano and K. Hoshino
  • 雑誌名: Front. Chem. Sci. Eng. 巻: 6 ページ: 139-145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of Biofuel from Waste Lignocellulosic Biomass Materials Based on Energy Saving Viewpoint (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Takano and K. Hoshino
  • 雑誌名: Inter. J. Modern Phs 巻: 6 ページ: 715-720
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of Biofuel from Waste Lignocellulosic Biomass Materials Based on Energy Saving Viewpoint (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Takano, K.Hoshino
  • 雑誌名: Internatinal Journal of Modern Physics 巻: 6 ページ: 715-720
  • DOI: 10.1142/s2010194512004035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct ethanol production from rice straw by coculture withtwo high-performing fungi (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Takano, K.Hoshino
  • 雑誌名: Frontiers of Chemical Science and Engineering 巻: (Open First) 号: 2 ページ: 139-145
  • DOI: 10.1007/s11705-012-1281-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオエタノール生産の現状と課題<ケカビによるソフトバイオマスからのエタノール生産> (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野真希、星野一宏
  • 雑誌名: 配管技術 巻: 52 ページ: 27-31
• [雑誌論文] Effect of steam explosion pretreatment on treatment with Pleurotus ostreatus for the enzymatic hydrolysis of rice straw (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Taniguchi, D. Takahashi, D. Watanabe, K. Sakai, K. Hoshino, T., Kouya, T. Tanaka
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng 巻: 110 ページ: 449-452
  • NAID: 110007880144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of steam explosion pretreatment on treatment with Pleurotus ostreatus for the enzymatic hydrolysis of rice straw (2010)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi M, Takahashi D, Watanabe D, Sakai K, Hoshino K, Kouya T, Tanaka T.
  • 雑誌名: J.Biosci.Bioeng. 巻: 110 ページ: 449-452
  • NAID: 110007880144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Fungal Pretreatments for Enztmatic Saccharification of Rice Straw (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Taniguchi, D.Takahashi, D.Watanabe, K.Kenji, K.Hoshino, T.Kouya, T.Tanaka
  • 雑誌名: J.Chem.Eng.Jpn. 43 ページ: 401-405
  • 査読あり
• [雑誌論文] ケカビによるソフトバイオマスからのバイオエタノール生産 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野真希、星野一宏
  • 雑誌名: ケミカルエンジニアリング 55 ページ: 26-31
• [学会発表] エタノール発酵糸状菌を用いた稲わらの糖化発酵同時進行 (2012)
  • 著者名/発表者名: 星野一宏,高野真希,加藤康夫,荻田信二郎,野村泰治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大,京都
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] エタノール発酵糸状菌を用いた稲わらの糖化発酵同時進行 (2012)
  • 著者名/発表者名: 星野一宏, 高野真希, 加藤康夫, 荻田信二郎, 野村泰治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学(京都)
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] M.javanicusの二形成挙動を利用した効率的エタノール生産 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高野真希、星野一宏
  • 学会等名: 化学工学会第77回年会
  • 発表場所: 工学院大学(東京)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] エタノール発酵糸状菌を用いたデンプンの糖化発酵同時進行システムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本葵,高野真希,星野一宏
  • 学会等名: 第4回化学工学3支部合同福井大会
  • 発表場所: ホテルフジタ福井,福井
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] エタノール発酵糸状菌によるCBPのためのソフトバイオマス加水分解酵素の分泌能の向上 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星野一宏,高野真希,猪熊健太郎,加藤康夫,野村泰治,荻田信二郎
  • 学会等名: 第63回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東京農工大,東京
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] エタノール発酵糸状菌によるCBPのためのソフトバイオマス加水分解酵素の分泌能の向上 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星野一宏, 高野真希, 猪熊健太郎, 加藤康夫, 野村泰治, 荻田信二郎
  • 学会等名: 第63回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東京農工大学(東京)
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] Production of Biofuel from Waste Lignocellulosic Biomass Materials based on Energy Saving Viewpoint (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Takano, K. Kosugi, and K. Hoshino
  • 学会等名: 6th International Confernce on Advanced materials Development and Performance(AMDP2011)
  • 発表場所: Tokushima, Japan
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] Direct Ethanol Production from Rice straw by Co-culture with Two Kinds of High-performing Fungi (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Takano and K. Hoshino
  • 学会等名: Asian Congress of Biotechnology(ACB 2011)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-05-14
• [学会発表] Dimorpohism Control for Formation of Yeast-like Cell of Novel Ethanol-fermenting Fungus (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino, M.Takano
  • 学会等名: Asian Congress of Biotechnology (ACB 2011)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-05-14
• [学会発表] Direct Ethanol Production from Rice straw by Co-culture with Two Kinds of High-performing Fungi (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Takano, K.Hoshino
  • 学会等名: Asian Congress of Biotechnology (ACB 2011)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-05-14
• [学会発表] Develop-ment of simultaneous saccharification and fermentation with ferment-ing-fungus for bioethanol production from mechanically crushed rice straw (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Takano, and K. Hoshino
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: HAWAI, USA
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Improvement of Ethanol Production Production by Mutant of Mucor javanicus by Irradiated Carbon Beam (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Ooyachi, M.Takano, K.Hoshino
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, Hawai
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] イオンビーム照射変異法によるキシロース発酵糸状菌のセルラーゼ分泌能の向上 (2010)
  • 著者名/発表者名: 星野一宏,高野真希,畑下昌範
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎シーガイヤ,宮崎
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] ペントース発酵糸状菌を用いた機械的微細化処厘稲わらの同時糖化発酵 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野真希, 小杉和裕, 星野一宏
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎シーガイヤ
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] イオンビーム照射変異法によるキシロース発酵糸状菌のセルラーゼ分泌能の向上 (2010)
  • 著者名/発表者名: 星野一宏, 高野真希, 畑下昌範
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎シーガイヤ
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] Development of bioethanol production by consolidated biopreocess using M. javanicus (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Takano, Y. Kato, S. Ogita, and K. Hoshino
  • 学会等名: 14th International Biotechnology Symposium and Exhibition(IBS2010)
  • 発表場所: Rimini, Italy
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Development of Bioethanol Production by Consolidated Biopreocess using M.javanicus (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Takano, Y.Kato, S.Ogita, K.Hoshino
  • 学会等名: 14^<th> International Biotechnology Symposium and Exhibition
  • 発表場所: Rimini, Italy
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Construction of Pentose-fermenting Fungi Mutant by Ion Beam Method and Its Application to Ethanol Production from Rice Straw (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino, M.Takano, M.Hatashita
  • 学会等名: 14^<th> International Biotechnology Symposium and Exhibition
  • 発表場所: Rimini, Italy
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] イオンビームによるペントース発酵糸状菌変異株の獲得とその特徴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 星野一宏,大谷内契樹,高野真希,畑下昌範
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年大会
  • 発表場所: 東京大,東京
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] イオンビームによるペントース発酵?糸状菌の獲得とその特徴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野真希、?星野一宏、?大谷地契樹、高野?真希、畑下昌範
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] エタノール発酵糸状菌と糖化酵素を用いた多収穫米稲わらからの同時糖化発酵 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高野真希、?星野一宏、
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] Bioethanol Production from High-yielding Rice and Straw Using a SSCF with Ethanol-fermenting Fungi and Biomass Hydrolases (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Takano, K.Hoshino
  • 学会等名: 9^<th> Asia Pacific Biochemical Engineering Conference 2009 (APBioChEC 2009)
  • 発表場所: Kobe International Conference Center
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] Elucidation of Respiratory Metabolism for Efficient Production of Bioethanol by Novel Pentose-fermenting Fungi (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Hoshino, M.Takano
  • 学会等名: 9^<th> Asia Pacific Biochemical Engineering Conference 2009 (APBioChEC 2009)
  • 発表場所: Kobe International Conference Center
  • 年月日: 2009-11-26
• [学会発表] Bioethanol production from high-yielding rice and straw using a SSCF with ethanol-fermenting fungi and biomass hydrolases (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Takano, Y. Yokozawa, and K. Hoshino
  • 学会等名: 9th Asia Pacific Biochemical Engineering Conference 2009(APBioChEC2009)
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-11-25