合目的高分子物性を有するバイオポリエステルの微生物合成

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バイオポリエステル(PHA)の実用化のキーテクノロジーとして、加工性に優れたPHAの合成法の開発が必要である。従来のPHAは、融点と熱分解温度が近接していたため、熱延伸を行う際に熱分解を受け分子量の低下が引き起こされていた。したがって、加工性の改善が必要であった。PHAの分子量に依存せずに延伸を行うためには、ポリマーの融点を若干低下させることが有効な方法と考えられる。そこで本研究では、PHAを共重合体化することで融点が若干低下した加工性の良いポリマーを微生物合成することを目標にした。昨年度は、共重合体PHAとしてP(3HB-co-3HHx)をターゲットとし、3HHx分率の異なるポリマーを効率良く生産する手法の確立を行った。今年度は、P(3HB-co-3HA)共重合体の合成に取り組んだ。進化工学的な実験手法を駆使して作成したPseudomonas sp. 61-3由来のPHA重合酵素変異体を、ポリエステル合成能に優れたRalstonia eutrophaという細菌に導入し、フルクトースを炭素源としてPHAの合成を行わせた。進化酵素を用いてポリマー生産を行うと、PHA生産性の向上を達成することができた。また、合成されたPHAの組成を分析した結果、3HA分率が約2mol%含まれたP(3HB-co-3HA)であることが確認できた。このポリマーの融点を測定したところ、P(3HB)ホモポリマーより8℃程度低下しており、目的にあう高分子物性を有していた。