ビニルアルコールを構成単位とする水溶性合成高分子共重合体の共生細菌による分解

以乙烯醇为构成单元的水溶性合成高分子共聚物被共生菌分解

• 批准号: 05660094
• 负责人: 嶋尾 正行
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05660094/
• 关键词: ポリビニルアルコール; ビニルアルコール共重合体; 生分解性高分子; 共生細菌; Pseudomonas sp.VM15C; PVAデヒドロゲナーゼ; ピロロキノリンキノン; クローニング

本研究者らはポリビニルアルコール(PVA)が共生細菌によって分解されることを発見し、その共生機構を明らかにしてきた。その共生系は特異なPVA分解菌と、それがPVAを分解する際に必須の増殖因子として要求するピロロキノリンキノン(PQQ)を供給する細菌によって構成され、PQQがビタミンとして作用するはじめての例を示した。また、そのPQQの作用酵素として、分解菌にPQQを補酵素とする新規なPVAデヒドロゲナーゼを発見している。また、この酵素とは別に、酸素を電子受容体とするPVA酸化酵素であるPVAオキシダーゼも存在することを見いだした。さらに、この共生細菌系によるPVA分解は、分子鎖の切断がポリマー主鎖の任意の位置に起こるエンド型のものであることを見いだしている。このことはビニルアルコールと他のモノマー単位からなる共重合体も共生細菌によって分解しうる可能性を示している。そこで、本研究では有用な生分解性ポリマーを開発するための基礎的知見を得ることを目的として、PVA分解共生細菌を用いてビニルアルコール共重合体の微生物分解を行い、分解性とポリマー構造の関係を明らかにすることを行った。その結果、(1)ビニルアルコールと酢酸ビニルの共重合体と考えられる未ケン化部分を有するPVAでは、酢酸ビニル残基が20%までの範囲ならば共生系によって良好に分解資化されることがわかった。(2)ビニルアルコールとアクリル酸の共重合体を合成し、分解試験を行ったところ、アクリル酸含量8%までの共重合体は共生細菌系によって分解資化されることがわかった。(3)分解力の強力なPVA分解菌を育種しビニルアルコール共重合体の分解に適用することを目的としてPVA分解菌Pseudomonas sp.VM15Cより、PVA分解酵素遺伝子のクローニングを行い、PVAデヒドロゲナーゼ遺伝子をクローン化することに成功した。

The authors of this study investigated the effects of PVA on the development of symbiotic bacteria and symbiotic mechanisms. The symbiotic system is characterized by specific PVA decomposing bacteria, essential growth factors for PVA decomposition, and requirements for PQQ (PQQ) supplying bacteria. PQQ is a functional enzyme of PVA, and PQQ is a metabolic enzyme of PVA. The enzyme is different from the acid receptor. In addition, the symbiotic bacteria can decompose PVA and cut off the molecular lock. This event shows the possibility of decomposition by symbiotic bacteria between the complex of Vigil Alcolel and his mouse. This study provides insight into the use of bio-decomposable symbiotic bacteria and their structural relationships. The results are as follows: (1) The unconverted portion of PVA and acid residues in the complex of PVA and acid residues. (2)The symbiotic bacterial strain was synthesized and decomposed by the complex containing 8% of decanoic acid. (3)The breeding of PVA decomposing bacteria with strong decomposing power, Pseudomonas sp. VM15C, PVA decomposing enzyme gene and PVA decomposing enzyme gene were successfully carried out.