Development of microbial factory for bioplastic production adapting inedible biomass hydrolysates

开发采用非食用生物质水解产物生产生物塑料的微生物工厂

• 批准号: 23580452
• 负责人: OOI Toshihiko
• 金额: $ 3.49万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23580452/
• 关键词: バイオプラスチック; バイオポリエステル; 非可食バイオマス; 微生物工場; 糖化; 乳酸ポリマー; バイオマス; 酵素糖化; バイオリファイナリー

Lignocellulosic biomass is mainly composed of glucose and xylose as the major sugars. The use of glucose for the biopolymer production has been demonstrated to be efficient whereas, the use of xylose is inefficient. However efficient utilization of both sugars is essential. In this study, methods for the efficient utilization of xylose were developed and enhanced to obtain high productivities of biopolymers. For P(LA-co-3HB) production lactic acid supplementation into the cell contributed to the inprovement of polymer yield from xylose. In addition xylose was found to be superiorb to glucose in giving higher LA fraction in the copolymer. The uptake of xylose by GatC which is galactitol transporter also effective to produce the copolymer. The approach for high yield production of biopolymers in combination with the lignocellulosic-derived mix sugars have a potential for the establishment of biorifinary for the production of variety of biopolymers.

木质纤维素生物质主要由葡萄糖和木糖作为主要糖组成。使用葡萄糖来生产生物聚合物已被证明是有效的，而使用木糖则效率低下。然而，有效利用这两种糖是至关重要的。在这项研究中，开发并增强了有效利用木糖的方法，以获得生物聚合物的高生产率。对于 P(LA-co-3HB) 生产，向细胞中补充乳酸有助于提高木糖的聚合物产量。此外，还发现木糖在共聚物中提供更高的 LA 分数方面优于葡萄糖。 GatC（半乳糖醇转运蛋白）对木糖的摄取也能有效地产生共聚物。与木质纤维素衍生的混合糖相结合高产生产生物聚合物的方法具有建立用于生产各种生物聚合物的生物原料的潜力。

项目成果

Efficient bioconversion of lignocellulosic biomass-derived sugars into poly(lactate-co-3-hydroxybutyrate) by metabolically engineered Escherichia coli

通过代谢工程大肠杆菌将木质纤维素生物质衍生的糖有效生物转化为聚（乳酸-3-羟基丁酸酯）

• 发表时间: 2012
• 作者: J. M. Nduko;K. Matsumoto;T. Ooi;S. Taguchi
• 通讯作者: S. Taguchi

Polyhydroxyalkanoates production from cellulose hydrolysate in Escherichia coli LS5218 with superior resistance against 5-hydroxymethylfulfural

利用大肠杆菌 LS5218 中的纤维素水解产物生产聚羟基脂肪酸酯，对 5-羟甲基糠醛具有优异的抗性

• 发表时间: 2011
• 作者: JM Nduko;W. Suzuki;K. Matsumoto;H. Kobayashi;T. Ooi;A. Fukuoka;S. Taguchi
• 通讯作者: S. Taguchi

植物バイオマス由来の酵素糖化物を炭素源としたバイオポリエステルの生産

使用源自植物生物质的酶糖作为碳源生产生物聚酯

• 发表时间: 2014
• 作者: 大井俊彦;佐々木勝平;松本謙一郎;田口精一
• 通讯作者: 田口精一

Lactate-based polyester production by recombinant bacteria using lignocellulosic biomass sugars as carbon sources

以木质纤维素生物质糖为碳源的重组细菌生产乳酸酯聚酯

• 发表时间: 2012
• 作者: JM. Nduko;K. Matsumoto;T. Ooi;S. Taguchi
• 通讯作者: S. Taguchi

Biosynthesis of polyhydroxyalkanoates from cellulose hydrolysate in Escherichia coli strain with superior tolerance to 5-hydroxymethylfurfural

对 5-羟甲基糠醛具有优异耐受性的大肠杆菌菌株中从纤维素水解物生物合成聚羟基脂肪酸酯

• 发表时间: 2012
• 作者: JM Nduko;K. Matsumoto;H. Kobayashi;T. Ooi;A. Fukuoka;S. Taguchi
• 通讯作者: S. Taguchi