Mineralization and biosynthesis of aromatic compounds by white rot fungi

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06161
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40020:Wood science-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Shigetomi Kengo 北海道大学, 農学研究院, 講師 (20547202)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ムコン酸 / ベラトリルアルコール / 白色腐朽菌 / カテコールジオキシゲナーゼ

Outline of Final Research Achievements

White rot fungi, a kind of mushroom, are the only organisms that completely degrade lignin, the aromatic polymer that constitutes wood. For this reason, white rot fungi are sometimes described as lignin "eaters" (i.e., mineralizers), but it is not clear whether they actually eat lignin. In this study, we found that white rot fungi can mineralize veratryl alcohol, a low-molecular-weight aromatic compound that they produce, by converting it into muconic acids. This suggests that lignin can also be partially "eaten" through the same process. It was also suggested that the formation process of muconic acid is different from that of bacteria, which have been known previously.

Free Research Field

木材化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

白色腐朽菌の持つ「リグニン分解」という作用はエネルギー収支の観点から、不合理なものであることが指摘されていた（Leisolaら, 2012）。即ちリグニンを分解するためには等量のグルコースが必要であるため、「糖をエネルギー源として獲得するためにリグニンを分解する」という従来の捉え方は辻褄が合わないというものである。本研究の結果は、白色腐朽菌が低分子化したリグニンをもエネルギー源とできることを示唆した。この結果は白色腐朽菌のエネルギーの取り回しについて明らかにしたという点で学術的な意義があるのみではなく、きのこの育種における基礎的な知見を与えたという点で社会的意義の大きなものである。