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本研究は、「ミミズ」並びに「ミミズに共生する微生物」の、それぞれが生産する「分解酵素反応」を共役的に組み合わせることで、「自然界のエコシステム」を模倣したバイオマスの分解のための「酵素複合反応システム」を構築し、廃棄された食品系バイオマスや植物性廃棄物中の「難分解性タンパク質や植物線維素」などを効率的に分解すると同時に、「アミノ酸やオリゴ糖」などの有用物質を回収することにより、「有機系バイオマス」の循環的分解と共に、有用資源の再利用を可能にする「酵素バイオリアリター技術」を開発し「資源循環型社会」の構築に貢献することを主目的としている。
1. 「ミミズと共生する微生物のスクリーニングと単離」:自然界の分解者である「ミミズ」の腸管(糞を含む)から「共生微生物」の単離を行った。単離した共生微生物の資化能力を精査し「有用微生物ライブラリー」を作成した。これらの中から最も利用しやすい微生物(放線菌類)を選択した。また、それらの共生細菌の分類・同定を行った。
2. 「各種有用酵素の精製、並びに、それらの酵素化学的特性と機能の解明」:スクリーニングにより単離した「共生微生物」及び「ミミズ」のそれぞれより、タンパク質分解酵素、中性脂肪分解酵素、酸化還元酵素(ケトエステル還元酵素)、多糖類分解酵素(セルラーゼやキシラナーゼ)などの安定性や基質特異性などの酵素化学的特性を精査した上で、得られた成果を、ミミズ由来のプロテアーゼと共に、「有機系バイオマスの循環的分解と有用資源の回収」に応用利用するための基礎的検討を行った。
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