• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

リグニン有効利用の鍵となるβ-O-4結合切断酵素の機能解析と応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 25450120
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

秦田 勇二  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, グループリーダー (20399562)

研究分担者 坪内 泰志  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 技術副主任 (30442990)
西 真郎  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 技術主事 (50416004)
大田 ゆかり  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生命理工学研究開発センター, 主任技術研究員 (40399572)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードリグニン / バイオベースプラスティック / 遺伝子 / 酵素 / 深海 / 微生物
研究実績の概要

植物構成成分であるリグニンは地球上のバイオマスとしてはセルロースに次いで2番目に多い。リグニンはその構造から石油を原料とする化学製品の95%を代替するポテンシャルがあると言われており、所謂バイオリファイナリーの原料として大きく期待されている。
26年度までに本研究の最重要課題であった、リグニンに最も多く含まれているβ-O-4結合を特異的に切断する酵素群(5種の酵素から成る酵素群)を発見することに成功し、さらにこれらの酵素を大量生産することにも成功した。27年度はこれら5種の酵素をより効率的に工業用触媒として利用するという視点から、各々の酵素反応の反応最適条件(pH、温度、塩濃度など)を求めることができた。この成果を日本農芸化学会2016年度大会(2016年3月、札幌)にて発表した。一方、平成25、26年度は酵素反応実験の出発基質として(比較的扱いやすい)リグニンモデル化合物を用いてきたが、27年度は天然由来リグニン(産業分野に於いても実践的な)を調製し、これを酵素法の出発基質として用いるという課題に取り組んだ。様々な検討の結果、産業廃棄物である「稲わら」や「杉おが粉」よりリグニン画分を調製することが可能となり、さらに同リグニンを基質として酵素反応実験を試行した結果、何れからも目的芳香族化合物の抽出に成功した。産業廃棄物など未利用バイオマスに含有するリグニンから酵素法により、目的芳香族化合物抽出が可能であることを示す良好な結果を得ることができた。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Combination of six enzymes of a marine Novosphingobium converts the stereoisomers of β-O-4 lignin model dimers into the respective monomers2015

    • 著者名/発表者名
      Yukari Ohta, Shinro Nishi, Ryoichi Hasegawa, Yuji Hatada
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 1-14

    • DOI

      doi:10.1038/srep15105

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 深海微生物Novosphingobium sp. MBES04株のリグニン代謝関連酵素の解析2016

    • 著者名/発表者名
      弓田 涼、桐ケ谷 綾菜、細谷 美菜子、大田 ゆかり、黒澤 佳奈子、嶋根 康弘、林 昌宏、殿塚 隆史、秦田 勇二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      北海道札幌市、札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-29
  • [学会発表] 海洋性Novosphingobium属細菌に由来するリグニンモデル2量体β-O-4結合開裂酵素群の酵素学的解析2015

    • 著者名/発表者名
      大田ゆかり、黒澤佳奈子、永田崇、片平正人、西村裕志、渡辺隆司、長谷川良一、秦田勇二
    • 学会等名
      第60回リグニン討論会
    • 発表場所
      茨城県つくば市、筑波大学
    • 年月日
      2015-11-06
  • [学会発表] リグニンモデル2量体中β-O-4結合を開裂する海洋性Novosphingobium属細菌の木質バイオマス成分代謝2015

    • 著者名/発表者名
      黒澤佳奈子、坪内泰志、秦田勇二、長谷川良一、西村裕志、渡辺隆司、大田ゆかり
    • 学会等名
      第60回リグニン討論会
    • 発表場所
      茨城県つくば市、筑波大学
    • 年月日
      2015-11-06
  • [学会発表] リグニンモデル2量体中β-O-4結合を開裂する海洋性Novosphingobium属細菌のゲノムおよびトランスクリプトーム解析2015

    • 著者名/発表者名
      西真郎、黒澤佳奈子、小林樹和、坪内泰志、秦田勇二、大田ゆかり
    • 学会等名
      第60回リグニン討論会
    • 発表場所
      茨城県つくば市、筑波大学
    • 年月日
      2015-11-06

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi