バイオプロセスによるメタンからメタノールの生産

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08455373
• 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)
• 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ザ / シクロプロパノール

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、汚水問題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。

研究成果

• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)