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低細胞毒性のセルロース溶媒を用いたリグノセルロースリファイナリー基盤技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 22760603
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関金沢大学

研究代表者

仁宮 一章  金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 助教 (10379125)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011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)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードリグノセルロース / イオン液体 / 超音波 / 糖化前処理 / 低細胞毒性 / 固体酸触媒 / 酵母 / 糖化
研究概要

リグノセルロースの糖化前処理能力が高く、かつ細胞毒性が低いイオン液体を探索した結果、コリン系イオン液体の中でも、酢酸イオンを陰イオンに持つコリン酢酸(ChlOAc)が、バイオマス前処理能力(2時間の前処理で約90%の糖化効率)と低細胞毒性(EC50約10%)を兼ね備えるイオン液体であることを発見した。また、イオン液体にリグノセルロースを溶解させた上で、加熱ではなく超音波を照射し続ける新規な糖化前処理法を検討した。その結果、約2時間の前処理を行うことで、その後の24時間の酵素反応により、リグノセルロース中のセルロースをほぼ100%糖化し、リグニンを残渣として分離回収できる優れた方法であることが分かった。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (19件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Enhanced enzymatic saccharification of kenaf powder after ultrasonic pretreatment in ionic liquids at room temparature2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ninomiya, Kazuki Kamide, Kenji Takahashi and Nobuaki Shimizu
    • 雑誌名

      Bioresour. Technol.

      巻: 103 ページ: 259-265

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Targeted sonodynamic therapy using protein-modified TiO_2 nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ninomiya, Chiaki Ogino, Shuhei Oshima, Shiro Sonoke, Shun' ichi Kuroda and Nobuaki Shimizu
    • 雑誌名

      Ultrason. Sonochem

      巻: 19 ページ: 607-614

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Targeted sonodynamic therapy using protein-modified TiO_2 nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ninomiya, Shuhei Oshima, Shiro Sonoke, Chiaki Ogino, Shun' ichi Kuroda and Nobuaki Shimizu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochemistry & The International Workshop on Advanced Sonochemistry

      ページ: 80-83

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Ultrasonic pretreatment in ionic liquids enhanced subsequent enzymatic saccharification of lignocellulosic materials2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ninomiya, Kazuki Kamide, Kenji Takahashi, and Nobuaki Shimizu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochemistry & The International Workshop on Advanced Sonochemistry

      ページ: 121-124

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Enhanced hydroxyl radical generation and cell injury by the combined use of TiO_2 particles and ultrasounds with dual frequencies2011

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Noda, Kazuaki Ninomiya, and Nobuaki Shimizu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochemistry & The International Workshop on Advanced Sonochemistry

      ページ: 145-148

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] イオン液体と超音波を組み合わせたリグノセルロースの糖化前処理2011

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章, 高橋憲司, 清水宣明
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニヤリング

      巻: 56(2) ページ: 19-23

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhanced enzymatic saccharification of kenaf powder after ultrasonic pretreatment in ionic liquids at room temparature2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ninomiya
    • 雑誌名

      Bioresour.Technol.

      巻: 103 ページ: 259-265

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Targeted sonodynamic therapy using protein-modified TiO_2 nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ninomiya
    • 雑誌名

      Ultrason.Sonochem

      巻: 19 ページ: 607-614

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Targeted sonodynamic therapy using protein-modified TiO_2 nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ninomiya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochemistry & The International Workshop on Advanced Sonochemistry

      ページ: 80-83

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      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultrasonic pretreatment in ionic liquids enhanced subsequent enzymatic saccharification of lignocellulosic materials2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Ninomiya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochemistry & The Intemational Workshop on Advanced Sonochemistry

      ページ: 121-124

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhanced hydroxyl radical generation and cell injury by the combined use of TiO_2 particles and ultrasounds with dual frequencies2011

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Noda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th Annual Meeting of the Japan Society of Sonochemistry & The International Workshop on Advanced Sonochemistry

      ページ: 145-148

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      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] FACS-based Screening of Yeast Strain Highly Expressing Cell ulase2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ninomiya, H.Soda, K.Satoh, I.Narumi, N.Shimizu.
    • 雑誌名

      JAEA Takasaki Annual Report 2009

      ページ: 78-78

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      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Ethanol production from biomass by repetitive solid-state fed-batch fermentation with continuous recovery of ethanol2010

    • 著者名/発表者名
      C Moukamnerd, Masahiro Kino-oka, M Sugiyama, Y Kaneko, C Boonchird, S Harashima, H Noda, Kazukai Ninomiya, Suteaki Shioya, Yoshio Katakura
    • 雑誌名

      Appl.Microbiol.Biotechnol.

      巻: 88(1) ページ: 87-94

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      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of protein-modified TiO_2 nanoparticles for use with ultrasound irradiation in a novel cell injuring method.2010

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Ogino, N Shibata, R Sasai, K Takaki, Y Miyachi, Sun'ichi Kuroda, Kazuaki Ninomiya, Nobuaki Shimizu.
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett

      巻: 20(17) ページ: 5320-5325

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound-induced cell damage and membrane lipid peroxidation of Escherichia coli in the presence of non-woven TiO_2 fabrics.2010

    • 著者名/発表者名
      Mohamad Mizanur Rahman, Kazuaki Ninomiya, Chiaki Ogino, Nobuaki Shimizu
    • 雑誌名

      Ultrason.Sonochem

      巻: 17(4) ページ: 738-43

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lactic acid bacteria display on the cell surface cytosolic proteins that recognize yeast mannan2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Katakura, Ryosuke Sano, Takashi Hashimoto, Kazuaki Ninomiya, Suteaki Shioya
    • 雑誌名

      Appl.Microbiol.Biotechnol

      巻: 86(1) ページ: 319-26

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential uses of titanium dioxide in conjunction with ultrasound for improved bacterial disinfection2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Shimizu, Kazuaki Ninomiya, Chiaki Ogino, Mohamad Mizanur Rahman.
    • 雑誌名

      Biochem.Eng.J.

      巻: 48(3) ページ: 416-423

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二酸化チタン/超音波触媒法を応用した有害生物殺菌システム2010

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章, Mohamad Mizanur Rahman, 清水宣明、荻野千秋
    • 雑誌名

      超音波テクノ

      巻: 22(4) ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 超音波、固体触媒、イオン液体を組み合わせたリグノセルロースの糖化前処理2011

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章
    • 学会等名
      NPO法人近畿バイオインダストリー振興会議バイオマス研究会第14回研究会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県)
    • 年月日
      2011-07-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波、固体触媒、イオン液体を組み合わせたリグノセルロースの糖化前処理2011

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章
    • 学会等名
      NPO法人近畿バイオインダストリー振興会議バイオマス研究会第14回研究会
    • 発表場所
      兵庫,神戸大学(招待)
    • 年月日
      2011-07-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 重イオンビーム照射とFACSを繰り返すことによるセルラーゼ酵素高発現酵母の選抜育種2011

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章、曽田裕司、清水宣明、佐藤勝也、鳴海一成
    • 学会等名
      第6回高崎量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      高崎シティギャラリー(群馬県)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] イオン液体と超音波照射を組み合わせたリグノセルロースの糖化前処理2011

    • 著者名/発表者名
      曽田裕司、上出一輝、仁宮一章、高橋憲司、清水宣明
    • 学会等名
      日本生物工学会第63回大会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] コリン系イオン液体を用いたリグノセルロースの糖化前処理2011

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章、曽田裕司、山内崇史、小林雅史、高橋憲司、清水宣明
    • 学会等名
      日本生物工学会第63回大会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 発光性ビフィズス菌の構築とその特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      松本真実、山田龍治、仁宮一章、片山高嶺、清水宣明
    • 学会等名
      日本生物工学会第63回大会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Cell SELEX法により選抜したヒト肝臓由来がん細胞に対するDNAアプタマーの評価2011

    • 著者名/発表者名
      岩倉和希、川嶋聡、仁宮一章、荻野千秋、清水宣明
    • 学会等名
      日本生物工学会第63回大会
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 重イオンビーム照射とFACSを繰り返すことによるセルラーゼ酵素高発現酵母の選抜育種2011

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章
    • 学会等名
      第6回高崎量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      群馬,高崎シティギャラリー
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体と超音波照射を組み合わせたリグノセルロースの糖化前処理2011

    • 著者名/発表者名
      曽田裕司
    • 学会等名
      日本生物工学会第63回大会
    • 発表場所
      東京,東京農工大学小金井キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] コリン系イオン液体を用いたリグノセルロースの糖化前処理2011

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章
    • 学会等名
      日本生物工学会第63回大会
    • 発表場所
      東京,東京農工大学小金井キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 発光性ビフィズス菌の構築とその特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      松本真実
    • 学会等名
      日本生物工学会第63回大会
    • 発表場所
      東京,東京農工大学小金井キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Cell SELEX法により選抜したヒト肝臓由来がん細胞に対するDNAアプタマーの評価2011

    • 著者名/発表者名
      岩倉和希
    • 学会等名
      日本生物工学会第63回大会
    • 発表場所
      東京,東京農工大学小金井キャンパス
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体と超音波照射を組み合わせたリグノセルロースの糖化前処理2011

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章、上出一輝、山内崇史、小林雅史、高橋憲司、清水宣明
    • 学会等名
      化学工学会 第76年回
    • 発表場所
      東京,東京農工大学,(東京都)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体・超音波によるバイオマス糖化前処理法2011

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章、高橋憲司、清水宣明
    • 学会等名
      第1回イオン液体研究会
    • 発表場所
      鳥取,鳥取県民文化会館(鳥取県)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体・超音波によるバイオマス糖化前処理法2010

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章、高橋憲司、清水宣明
    • 学会等名
      第1回化学工学会関西支部シーズフォーラムーバイオ・分離-
    • 発表場所
      大阪,大阪ガーデンパレス,(大阪府)
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 超音波、固体触媒、イオン液体を組み合わせたリグノセルロースの糖化前処理2010

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章
    • 学会等名
      NPO法人近畿バイオインダストリー振興会議 バイオマス研究会 第14回 研究会
    • 発表場所
      神戸,神戸大学、(兵庫県)(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 二酸化チタン・超音波触媒法を用いたリグノセルロースの糖化前処理2010

    • 著者名/発表者名
      高松裕美、仁宮一章、清水宣明
    • 学会等名
      日本ソノケミストリー学会 第19回討論会
    • 発表場所
      横浜,東京工業大学すずかげキャンパス,(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] イオン液体と超音波照射を組み合わせたリグノセルロースの糖化前処理2010

    • 著者名/発表者名
      上出一輝、仁宮一章、清水宣明
    • 学会等名
      日本ソノケミストリー学会 第19回討論会
    • 発表場所
      横浜,東京工業大学すずかげキャンパス,(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 重イオンビーム照射とFACSを用いたセルラーゼ酵素高発現酵母の選抜育種2010

    • 著者名/発表者名
      仁宮一章、曽田裕司、清水宣明、佐藤勝也、鳴海一成
    • 学会等名
      第5回高崎量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      高崎,高崎シティギャラリー,(群馬県)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] バイオマスの前処理法2010

    • 発明者名
      仁宮一章, 高橋憲司, 清水宣明
    • 権利者名
      金沢大学
    • 産業財産権番号
      2010-235045
    • 出願年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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