難分解性蒸煮・爆砕リグニンの酵素的分解

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1.リグニン試料の調整と科学的性質:サワグルミ材小片を20kg/cm_2の水蒸気圧下6分間処理後急速に解圧し, 繊維状となし, 混在するヘミセルロースを熱水抽出後, 1%水酸化ナトリウム液で室温下にてリグニンを溶出し, 減圧乾燥後精製を行った. リグニンのモデル物質としてはコニフェリルアルコールの脱水素重合物(DHP), フェルラ酸, バニリン酸等を用いた. 上記によって得られた爆砕リグニンの平均分子量は約10,000であった. またその分子量分布は標準的リグニンMWLと近似していた.2.リグニン試料の前処理と酵素反応:当初, 爆砕リグニンは高温高圧にさらされるため変質が著しいものと予想していたが, 処理時間が短かったためか, 殆ど変質していないことがわかった. したがって, 酵素反応を受けやすくするための前処理は省略して直ちに次項の実験に入った.3.リグニン試料の酵素による分解:リクニン分解酵素の一種であるラッカーゼIIIと爆砕リグニン間の反応を調べたところ, 僅少ながら低分子化が起こっていることがわかった. 反応条件は温度28°C, pH4, 酵素濃度0.04%, 反応時間48時間である. 今後この条件を改善することにより, 分解度を上昇させることは可能である.4.リグニン試料の細菌類による分解:爆砕リグニンの溶出に1%の水酸化ナトリウムを用いることから, 好アルカリ細菌を用いての分解がきわめて好都合である. この観点からリグニン分解性の好アルカリ細菌のスクリーニングを行い, 有望株として数種を得た. その1つN-6株は爆砕リグニン及びDHPに反応するとともに, フェルラ酸バニリン酸を比較的すみやかに分解消失し, 芳香核開裂の能力を有することが推察された.