| 研究課題/領域番号 |
18K14265
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| 研究機関 | 熊本県立大学 |
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研究代表者 |
外村 彩夏 熊本県立大学, 環境共生学部, 助教 (50762704)
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| 研究期間 (年度) |
2019-02-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 生分解性プラスチック / ナイロン4 / 分解酵素 / ポリアミド4 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、原料がバイオマスから合成可能なGABAであり、例外的に生分解性を有する環境調和型プラスチックとして期待されるナイロン4に着目している。実用化に向けて、使用時や廃棄時における、その生分解コントロールを行う必要があるため、本研究では、ナイロン4分解菌からナイロン4分解酵素を発見し、同定することを目的としている。
R2年度は、ナイロン4分解菌の分解性評価、分解酵素の同定と性質の解析を実施することを計画していた。分解性評価については、昨年度までの試験管での分解試験では重量減少が分解試験1週間後までしかみられなかったことから、試験中の培地の添加や培養サイズの検討を行った。その結果、分解試験法の改良がみられ、重量減少のデータを追加することができた。単離した菌の分解酵素活性を測定した結果、強い活性がみられたものがあり、最適温度や最適pHについて調べ、酵素の一部の性質を決定した。また、分解試験後のナイロン4フィルムのSEMによる表面解析によって、分解が表面から進んでいることが示唆された。
分解酵素の同定については、1つ目の手法としてナイロン4分解酵素遺伝子のクローニングを進めていたが、degenerate PCRにより一部の遺伝子を増幅させることはできたものの、その一部の遺伝子からさらなるクローニングを進めることが困難であり、遺伝子工学を用いたアプローチについてさらに検討する必要性がでてきた。一方で、クロマトグラフィーによる分離・精製については、目的酵素が分離できたことが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
分解性評価と酵素の一部の性質については、データを集めることができたが、ゲノム解析を進める中で、数種類の菌が混入していることが明らかとなり、現在使用している保存株から再度、分解菌の単離作業を行ったため、遅れが生じた。
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| 今後の研究の推進方策 |
ゲノム解析によって、使用していた菌株に数種類の菌が混入していることが明らかとなったため、今年度、再度単離を行った。degenerate PCRにより増幅した一部の遺伝子からさらなるクローニングを進めることが困難であったことから、再度単離した菌を用いて全ゲノム解析を行い、全ゲノム解析の結果とクロマトグラフィーにより分離された酵素画分のデータを用いて酵素の同定を試みる。
また、ナイロン4が実用化されるためには、それぞれの用途に応じた物性のプラスチックを合成することが重要である。ナイロン4をベースとして、他のモノマーと共重合させることで機械的特性や熱的特性の改善も期待できることから、ナイロン４共重合体を用いた分解試験についても実施する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
ナイロン4分解菌のゲノム解析後に、オリゴマー合成やPCR試薬の購入を行う予定であったが、菌の単離を再度実施したことにより、今年度はその段階まで進まなかったため。
次年度、ゲノム解析後に、オリゴマー合成やPCR試薬の購入に使用する。
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