弘前大学与长冈技术科学大学开发可将未利用的植物成分木质素变成有用化合物的微生物

新技术 2017年07月18日
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日本弘前大学与长冈技术科学大学的研究小组利用转基因技术成功地开发出一种微生物能够将没有值得一提的利用方法的植物成分木质素变成尼龙、宝特瓶等聚合物的原料粘康酸。

弘前大学农学生命科学部副教授园木和典与长冈技术科学大学研究生院工学研究科教授政井英司的研究小组开发出来的是假单胞菌属和鞘脂菌属微生物。这两种微生物的根源的微生物种广泛生存于土壤和河流中。研究小组确认了通过重组多个基因制造出来的两种微生物株能够从实际对杉树和白桦树的粉末进行化学处理后得到的木质素分解物制造合成多种化合物的基础化合物粘康酸。

粘康酸

粘康酸(图片由园木和典副教授提供)可用粘康酸合成的多种聚合物原料

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目前,尼龙、特宝瓶等各种各样的化学制品主要使用乙烯、丙烯等来自石油的化合物。由于不能食用的生物量的利用,可以抑制石油消费量、削减二氧化碳排放量,因此受到了许多研究者的关心。但是面临的一个重大的课题是成本过高无法成为盈利项目。木质素在草木中的含量达15~35%,是仅次于纤维素的主要成分。纤维素作为对生活有用的材料已得到利用。最近作为可能变成叫做纤维素纳米纤维的碳纤维(Carbon fiber)的新素材,对其付诸新的实际应用的期待正在日益高涨。

另一方面,由于木质素构造不均等,尚未确立充分的利用方法。新的微生物具有即使不添加作为食用或材料已经有很大的需求的糖质,仅仅作为碳源增殖木质素就可生产粘康酸的优点,因此可望降低成本。

园木和典副教授指出,“木质素的组成和含有率会根据针叶树、阔叶树、草本植物等生物量种而各不相同。本次成功研制的微生物株能够应对从任何生物量种经过化学处理调制的木质素分解物”,对今后的研究的进展寄托了极大的期待。

本项研究是作为科学技术振兴机构(JST)的战略性创造研究推进事业“尖端低碳化技术开发(ALCA)”的一环进行的。

文/ 客观日本编辑部
图/弘前大学・长冈技术科学大学・JST新闻稿

相关链接(日语)
弘前大学・長岡技術科学大学・JSTプレスリリース「植物成分のリグニンだけでポリマー原料を効率的に生産する微生物の開発に成功~糖質をまったく使用せずに増殖してムコン酸の生産が可能に~」

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