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

从未使用的资源中生产木糖等单糖并转化为稀有糖

基本信息

批准号：
12760061
负责人：
高田悟郎
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

去年，我们研究了各种废物的碳水化合物组成。今年，我们调查了一个系统，其中使用酶剂有效地分解了各种废物，该酶将各种类型的废物结合在一起以获得单糖。此外，使用大米酒精发酵的啤酒酵母获得乙醇，并使用酵母进一步转化为糖醇。尽管后一种微生物被认为相对易于转化，但由此产生的大量能源损失和几乎没有酗酒的发酵，并且开发了将醇从酵母菌转化为糖醇D-弧醇的系统成功。因此，我们专注于使用以前的酶降解。去年，我们分析了我们新发现并成功克隆该基因的曲霉纤维酶CBHI-2，这是Aspergillus aculeatus的纤维素酶。我们还对该细菌产生的酶进行了蛋白质组学分析，并研究了基础知识，以分析哪种底物和酶的作用，并获得了各种知识。通过这种方式，我们正在继续研究获得单糖产量更高的系统，旨在提高酶促反应的降解速率。接下来，关于单糖向稀有糖的转化，构建了模型的生物反应器，并研究了葡萄糖和果糖转化为稀有糖。已经建立了一个连续的生产系统，从D-葡萄糖到交联的D- Xylose异构酶，产物D-果糖到D-催化糖3-二酰化酶以及稀有的糖D-羟基糖，以及由D-Psicose产生的稀有糖，再到L-rhamnose同源酶。