| 研究課題/領域番号 |
03453125
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
菅 健一 大阪大学, 工学部, 教授 (20029250)
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| 研究分担者 |
大政 健史 大阪大学, 工学部, 助手 (00252586)
清水 浩 大阪大学, 工学部, 助手 (00226250)
塩谷 捨明 大阪大学, 工学部, 教授 (50026259)
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| キーワード | 生分解性ポリマー / PHB / P(HB-co-HV)共重合物 / 分子量分布 / 共重合分率 / NMR / 基質濃度制御 |
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| 研究概要 |
本研究ではAlcaligenes eutrophusを用いたホモポリマーPHB、コポリマーP(3HB-co-3HV)生産のための計算機制御システムの開発を目的とした。
本年度は分子量分布制御、共重合分率制御について以下の結果を得た。
(1)培養槽内の炭素源濃度、pH、流加培地の(C/N)がPHBの分子量に与える影響を調べたところ、酪酸濃度3g/L、pH8.0、(C/N)40の条件で重量平均重合度Mwは7.5×10^5と最小の値を示した。酪酸濃度0.3g/L、pH8.0、(C/N)200の条件では3.3×10^6と最大の値を示し、培養条件を変えることによりこの範囲でPHB分子量の制御ができることが明らかとなった。
(2)一端、菌体内に蓄積したPHBを窒素源を加えることで菌体内で分解させPHB分子量を変化させる実験を行ったところ、高分子量のPHBよりも低分子量のPHBの方が分解速度が速いため、結果として平均分子量は上昇し、最大、7.4×10^6まで上昇した。従って、生産されたPHBを減少させることも許せば、培養条件を変えることで得られていた分子量よりもさらに広い範囲の分子量を持つPHBを生産することができた。
(3)P(3HB-co-3HV)の3HVユニットの共重合モル分率は消費される酪酸と吉草酸の消費速度の比に依存して変化していることが明らかとなった。消費速度の比は流加培地中の濃度比を制御することにより達成でき、結果として3HV共重合モル分率のは0〜40%の範囲で制御できた。
(4)酪酸と吉草酸の混合基質から生産された共重合物は、1次マルコフ鎖過程の解析により、ランダム性の高い共重合物であることが確認された。
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