Development of Bioprocess of Methanol Production from Carbon Dioxide

二氧化碳生产甲醇生物工艺的开发

• 批准号: 11480146
• 负责人: HATANAK Kenichi
• 金额: $ 8.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11480146/
• 关键词: methane; methanol; methane-oxidizing bacteria; solar energy; 二酸化炭素; バイオプロセス; ヒドロゲナーゼ; 水素発生

In the first year, photo-electrolysis of water was found in the system of grana originated from green plants and soluble hydrogenase originated from A eutrophus. The system of grana-NAD-hydrogenase was irradiated with the light to give hydrogen gas. In the second year, the production of methane from carbon dioxide by using methane bacteria was investigated. Methanobacterium thermoautotrophicum effectively gave methane from carbon dioxide. In the third year, the modification of methane-oxidizing bacteria was investigated in order to get methanol.Methanemonooxigenase in methane-oxidizing bacteria oxidizes the methane to give methanol, and the obtained methanol was oxidized by methanol dehydrogenase. It was found that the cyclopropanol selectively inhibits the methanol dehydrogenase. The addition ofcyclopropanol to the system showed the accumulation of methanol. The highestyield of methanol derived from methane was 70 %. The turnover rate of the enzyme was more than 100,000.

在第一年中，在起源于绿色植物的基粒系统和起源于真养型放线菌的可溶性氢化酶系统中发现了水的光电解作用。光照射grana-NAD-氢化酶体系产生氢气。第二年，研究了利用甲烷细菌从二氧化碳中生产甲烷。热自养甲烷杆菌有效地从二氧化碳中产生甲烷。第三年，对甲烷氧化菌进行了改性，利用甲烷氧化菌中的甲烷单氧化酶将甲烷氧化为甲醇，再用甲醇脱氢酶将甲醇氧化。发现环丙醇选择性地抑制甲醇脱氢酶。环丙醇的加入显示了甲醇的积累。甲烷转化为甲醇的最高收率为70%。酶的周转率超过10万。

项目成果

K.Hatanaka,T.Yamaguchi,K.Okuyama,K.Katsuraya,and K.Hashimoto: "Synthesis of Mannose-Branched Deoxy-Glucan Derivative by Polymerization of Disaccharide Monomer"Polymer Journal. 32・11. 974-976 (2000)

K.Hatanaka、T.Yamaguchi、K.Okuyama、K.Katsuraya 和 K.Hashimoto：“通过二糖单体聚合合成甘露糖支链脱氧葡聚糖衍生物” 32・11（2000 年）。

畑中研一, 秋吉一成, 佐藤智典, 西村紳一郎, 他33名: "季刊化学総説No.48 糖鎖分子の設計と生理機能"学会出版センター. 225 (2001)

Kenichi Hatanaka、Kazunari Akiyoshi、Tomonori Sato、Shinichiro Nishimura 等 33 人：《化学评论季刊第 48 期：聚糖分子的设计和生理功能》协会出版中心 225（2001 年）。

畑中研一, 栗原史恵, 久能めぐみ, 奥田章博, 粕谷マリア, 明石満: "バイオインスパイアード糖質高分子による線維芽細胞増殖因子(FGF)の活性化"日本化学会誌. 2002・2. 155-158 (2002)

Kenichi Hatanaka、Fumie Kurihara、Megumi Kuno、Akihiro Okuda、Maria Kasuya、Mitsuru Akashi：“受生物启发的碳水化合物聚合物的成纤维细胞生长因子（FGF）的激活”日本化学学会杂志2002·2（2002）。

M.Sakamoto, T.Kamachi, I.Okura, A.Ueno, H.Mihara: "Photoinduced hydrogen evolution with peptide dendrimer-multi-zn(II)-porpyrin, viologen, and hydrogenase"Biopolymers. 59・2. 103-109 (2001)

M.Sakamoto、T.Kamachi、I.Okura、A.Ueno、H.Mihara：“肽树枝状大分子-多锌（II）-卟啉、紫精和氢化酶的光诱导析氢”生物聚合物 59・2。 109（2001）

M.Takeguchi and I.Okura: "Role of Iron and Copper in Particulate Methane Monooxygenase of Methylosinus trichosporium OB3b"Catalysis Surveys. 4. 51-63 (2000)

M.Takeguchi 和 I.Okura：“铁和铜在毛孢甲基窦菌 OB3b 颗粒甲烷单加氧酶中的作用”催化调查。