可溶不溶可逆酵素の開発と固体バイオマスのエネルギ-物質への連続変換における利用

可溶性和不溶性可逆酶的开发及其在固体生物质连续转化为能源物质中的应用

• 批准号: 02650705
• 负责人: 藤井 盈宏
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Niigata 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650705/
• 关键词: バイオマス; 固定化酵素; エネルギ-物質; エタノ-ル; バイオリアクタ-

バイオマスを生物燃料へ変換するプロセスにおいて加水分解工程は最大の律速段階であり、各加水分解酵素の利用効率を高める必要がある。そこで、可溶状態で立体障害なく固体バイオマスに効率よく作用した後、刺激を与えることによって不溶化し回収再利用できる可溶・不溶可逆加水分解酵素の調製およびその繰り返し利用いついて検討した。さらに、凝集酵母または固定化乳酸菌と本可溶・不溶可逆酵素を組み合わせて用い、固体バイオマスから直接有用物質を生産するためのバイオリアクタ-の開発について検討した。本研究の成果は以下のようにまとめられる。1.pHに応答して溶解性が変化する高分子に生デンプン分解酵素またはセルラ-ゼを水溶性カルボジイミドを用いて固定化することにより、可溶・不溶可逆酵素を調製できた。2.固定化酵素の調製条件としてpH,固定化時間、酵素と高分子の重量比、酵素添加量について検討し、最適な固定化条件を決定した。3.調製した固定化酵素は水に溶けている状態で効率よく固体バイオマスを加水分解し、反応終了後にpHを変えることによって不溶化し、反応生成物である精液と分離ができ、再利用ができた。4.不溶化時に沈降する可溶・不溶可逆酵素を繰り返しおよび連続的に用いるために、沈降分離型バイオリアクタ-を作製した。このリアクタ-を用いて生デンプンから直接エネルギ-物質としてのエタノ-ルの繰り返しおよび連続生産に成功した。また、同様にして生デンプンから直接乳酸の繰り返しおよび連続生産に成功した。

バ イ オ マ ス を biofuels へ variations in す る プ ロ セ ス に お い て hydrolysis engineering は maximum speed Duan Jie の law で あ り, various hydrolytic decomposition enzyme の use working rate high を め る necessary が あ る. そ こ で, soluble state で three-dimensional handicap of な く solid バ イ オ マ ス に sharper rate よ く role し た, stimulate を and after え る こ と に よ っ て don't melt し 収 recycled back で き る soluble, insoluble reversible hydrolysis enzyme の modulation お よ び そ の Qiao り return し using い つ い て beg し 検 た. さ ら に, agglutination yeast ま た は immobilized lactobacillus と group, the soluble insoluble, reversible enzyme を み close わ せ て in い, solid バ イ オ マ ス か ら を directly useful substance す る た め の バ イ オ リ ア ク タ - の open 発 に つ い て beg し 検 た. The <s:1> results of this study are as follows ようにまとめられる. 1. PH に 応 answer し て solubility が variations change す る polymer に raw デ ン プ ン decomposition enzyme ま た は セ ル ラ - ゼ を water-soluble カ ル ボ ジ イ ミ ド を with い て immobilized す る こ と に よ り を modulation, soluble insoluble reversible enzyme で き た. 2. The <s:1> preparation conditions of the immobilization enzyme と てpH, immobilization time, the weight ratio of the enzyme と to the polymer <s:1>, the addition amount of the enzyme に て検 て検, and the optimal な immobilization conditions を determine the immobilization た. 3. The modulation し た immobilized enzyme は に water soluble け て い る state で sharper rate よ く solid バ イ オ マ ス を hydrolytic decomposition し, after the end of the 応 に pH を - え る こ と に よ っ て し melting, anti 応 products で あ る semen と separation が で き, reuse が で き た. 4. When you don't melt に sink す る soluble, insoluble reversible enzyme を Qiao り return し お よ び even 続 に with い る た め に separated type, sink バ イ オ リ ア ク タ - を cropping し た. こ の リ ア ク タ - を use い て raw デ ン プ ン か ら directly エ ネ ル ギ - material と し て の エ タ ノ - ル の Qiao り return し お よ び even 続 production に successful し た. ま た, with others in に し て raw デ ン プ ン か ら lactic acid directly の Qiao り return し お よ び even 続 production に successful し た.