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高温型温度刺激応答性セルラーゼを用いた農産廃棄物からのエネルギー資源の連続生産

使用高温、温度响应型纤维素酶从农业废物中连续生产能源

基本信息

批准号：
05750712
负责人：
星野一宏
金额：
$ 0.77万
依托单位：
University of Toyama
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

農産廃棄物である稲わらなどの固体バイオマスからエネルギー資源(エタノール)を連続的に生産するためのシステムを確立することを目的として、酵素反応を効率よく行い、かつ温度の僅かな変化に応答して溶解性を調節できる高温型温度刺激応答型固定化酵素を新規に開発した。さらに、本固定化酵素を高率よく利用するためのプロセスを開発し、稲わらからエタノールの効率的生産について検討し、次の結果を得た。1.N-isopropyl acrylamide(NIPAM)と、methacryl acide(MAAc)を溶液重合させることにより、酵素を共有結合させることのできる温度刺激応答性高分子を調製できた。これら機能性高分子(NIPAM-co-MAAc)は、可逆的に40℃以下で水に可溶状態、また50℃以上で不溶状態となることがわかった。この転移温度は、従来報告されている温度刺激応答性高分子より約10℃高くすることができた。2.NIPAM-MAAc の場合はカルボキシル基にセルロース分解酵素を共有結合させた結果、稲わらに対して有効に作用する固定化酵素であることがわかった。本固定化酵素と耐熱性酵母を組み合わせて利用することにより、40℃の可溶状態において稲わらからエタノール発酵を行うことができた。さらに、培養反応時に培養液の温度を上昇させ固定化酵素を完全に不溶状態した後、遠心分離を行うことにより回収・再利用できることを見い出した。本プロセスにより、稲わらからエタノールを連続的に効率よく生産することができた。以上の成果は、J.Chem.Eng.JapanとJ.Ferment.Bioeng.に発表した。また、連続エタノール生産の結果は、Biosci.Biotech.Biochem.に投稿中である。

Development of a new method for the production of agricultural waste, solid waste, enzyme reaction efficiency, temperature regulation, solubility regulation, high temperature type temperature stimulation type immobilized enzyme In addition, the immobilized enzyme can be used for high efficiency production, and the secondary results can be obtained. 1.N-isopropyl acrylamide(NIPAM) and methyl acrylate (MAAc) are mixed in solution, and enzymes are combined in common. Functional polymers (NIPAM-co-MAAc) are reversible, soluble in water below 40℃ and insoluble above 50℃. The temperature shift is reported to be about 10 ° C high for temperature stimulation of reactive polymers. 2. In the case of NIPAM-MAAc, there is a common binding effect of immobilized enzymes. The immobilized enzyme and heat-resistant yeast are used in the soluble state at 40 DEG C. During incubation, the temperature of the culture medium is raised, and the immobilized enzyme is completely insoluble. After the separation, the recovery and reuse are performed. This is the first time I've ever seen a woman. J. Chem. Eng.Japan. J. Ferment.Bioeng.また、连続エタノール生产の结果は、Biosci.Biotech.Biochem.に投稿中である。