主鎖に二重結合を含む耐熱性バイオプラスチックの微生物生産

主链含双键的耐热生物塑料的微生物生产

• 批准号: 21K12316
• 负责人: 富澤 哲
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Technology, Kumamoto College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12316/
• 关键词: 生分解性; バイオマス; カーボンニュートラル; プラスチック; バイオプラスチック; 生分解性ポリマー; ポリカプロラクトン; 微生物産ポリマー

耐熱性の向上を期待して、主鎖に二重結合を含むプラスチックの発酵生産を目指している。はじめに、主鎖方向に長いモノマー（6-ヒドロキシヘキサン酸：6HHx）に対して活性を示す微生物とプラスチック合成関連の酵素を取得する。続いて、主鎖に二重結合を含む炭素源（不飽和脂肪酸）を用いて、主鎖に二重結合を含むプラスチックの発酵生産を行う計画である。本年度は3項目について取り組んだ。１．Bacillus属細菌を用いた培養とプラスチック合成遺伝子の取得について、昨年度は与える炭素源の種類について検討し、カプロラクトンを開環した6HHxの有効性を確認した。本年度は6HHx成分の向上を目指して、炭素源の濃度について検証した。一般に新規なモノマー成分は6HHxをはじめとした既存のモノマー成分より微量となるためである。しかし、培養条件による6HHx成分分率の向上はできなかった。２．メタノール資化細菌の単離について、Bacillus属細菌の他に6HHx成分を蓄積する微生物としてメタノール資化細菌の報告がある。昨年度成功した6HHxを培地に分散させる方法を用いて6HHxとメタノールを炭素源とした新規微生物の単離を試みた。単離した微生物が蓄積したプラスチックは一般的な成分である3-ヒドロキシブタン酸（3HB）のホモポリマーもしくは3HBと4-ヒドロキシブタン酸(4HB)の共重合体であった。３．不飽和脂肪酸を含む微生物の培養について、微細藻類であるオーランチオキトリウムの培養条件を検討した。グルコースを炭素源として、ドコサヘキサエン酸（DHA）をはじめとした不飽和脂肪酸の蓄積をガスクロマトグラフィーで確認できた。菌体抽出液や破砕液から得られた不飽和脂肪酸を炭素源としたプラスチック生産に活用できる。また、生産した不飽和脂肪酸を原料として、触媒反応によりベンゼンの前駆体である1,4-シクロヘキサジエンを得た。

The heat resistance is expected to increase, and the main lock is double combined, including the heat resistance and the fermentation production. The activity of the microorganism is shown in the following ways: 1. The main lock, double combination, carbon source (unsaturated fatty acid), double combination, and fermentation production are planned. This year, there are 3 projects. 1. Bacillus bacteria used in culture and synthesis of genes obtained in the past year and carbon source species in the past year, open loop and 6HHx activity confirmed. This year, the upward trend of 6HHx content and the concentration of carbon source were detected. Generally, the composition of the new regulation is 6 Hx. The existing composition is trace. Under different culture conditions, the HHx component fraction was increased. 2. The isolation and accumulation of other 6HHx components in Bacillus bacteria are reported. 6 Hx was successfully used in the process of dispersion. Microorganisms accumulate in the presence of common components, such as 3-hydroxybenzoic acid (3HB) and 4-hydroxybenzoic acid (4HB). 3. Unsaturated fatty acids are included in the culture of microorganisms, microalgae, and the culture conditions are discussed. The accumulation of unsaturated fatty acids is confirmed. The unsaturated fatty acids obtained from the bacterial extract and lysate can be used as carbon sources and in the production of plasmaclast. Unsaturated fatty acids are produced from raw materials, catalysts and precursors.