ソフトセルロースの酵素糖化とエタノールへの変換

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著者らはリグニン含量の少ない草本系(C_4およびC_3植物)のソフトセルロースがエタノール生産に最適であると考え,本研究を行った.1%前後の苛性ソーダによる脱リグニン処理は経済性の高い脱リグニン法と考え,さらに酵素濃度(U/ml^<-1>)の高い遺伝子改変されたセルラーゼ酵素製剤などを用いて,ソフトセルロースの実用的な酵素糖化とエタノール生産の可能性を検討した.セルロース酵素糖化のネックとなっているセルラーゼ活性の強化については,強力な遺伝子改変されたセルラーゼ製剤が開発されているので,本酵素を用いて稲わら,ネピアグラスなどのソフトセルロースの酵素糖化とエタノール生産の可能性を検討した.1)セルロース糖化用の遺伝子改変されたAccellerase 1000はわが国の市販の酵素製剤に比べて強力なセルラーゼおよび関連酵素活性(U/ml^<-1>)を示し,特にβ-glucosidase活性が増強されている.2)脱リグニンネピアグラスおよび脱リグニン稲わらはCellulase GC220およびAccelerase 1000により基質濃度20%,72時間糖化で20%の糖化液を得ることが可能である.3)脱リグニン稲わらやネピアグラスのAccellerase 1000による糖化液中のグルコースおよびキロシースの割合は概して7:3を示すことが認められた.4)脱リグニン稲わらのAccellerase 1000による糖化濃縮液(24.3%)のエタノール発酵を行い6.3%のエタノールを得ることができた.5)以上の結果からネピアグラスや稲わらなどの地域ソフトセルロース資源は遺伝子改変した酵素製剤などを用いれば85〜90%以上の糖化率で15〜20%の糖化液が得られ,その濃縮還元糖液(24.3%)から6.3%濃度のエタノールを生成することが認められた.したがって,ソフトセルロースの酵素糖化およびSaccharomyces cerevisiaeにより経路(1)(Fig.1)によるエタノール生成の可能性が示唆されるので,今後一層の研究が必要である.
2010-02-25

ソフトセルロースの酵素糖化とエタノールへの変換

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