未利用資源からのキシロースなど単糖の生産および希少糖への変換

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昨年度は、種々の廃棄物の糖質の組成などを調べた。本年度は、廃棄物を種々に組み合わせた酵素剤を用いて効率よく分解させて単糖を得る系を検討した。また、Aspergillus aculeatusとSaccharomyces cerevisiaeを用いて、米のアルコール発酵を参考にしてエタノールを得、さらに、酵母を用いて糖アルコールに変換した。後者の微生物を用いた変換は比較的容易と考えられたが、エネルギー的ロスが大きく、ほとんどアルコール発酵ができないという結果で酵母を用いたアルコールから糖アルコールであるD-アラビトールヘの変換系の開発には成功した。そこで前者の酵素を用いて分解することに重点をおいて検討した。昨年度新たに発見したAspergillus aculeatusのセルラーゼであるCBHI-2の解析を進め遺伝子のクローニングに成功した。また、本菌の生産する酵素についてプロテオーム解析を行い、どんな基質にどのように作用する酵素が存在するかをプロファイリングするための基礎を検討し様々な知見を得た。このようにして、酵素反応での分解率の向上を目指し、より収率よく単糖を得る系について引き続き検討している。次に、単糖から希少糖への変換については、モデルバイオリアクタを構築し、グルコースやフルクトースから希少糖への変換を検討した。D-グルコースから架橋D-キシロースイソメラーゼ、生産物のD-フルクトースからD-タガトース3-エピメラーゼ、希少糖生産物のD-プシコースからL-ラムノースイソメラーゼでの希少糖D-アロースまでの連続生産系が確立できた。