新規バイオプラスチックの生分解制御に関する研究

新型生物塑料的生物降解控制研究

• 批准号: 20K19996
• 负责人: 廣江 綾香
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19996/
• 关键词: 中鎖ポリヒドロキシアルカン酸; 共重合体; 酵素分解; モノマー組成; 組換え大腸菌; 生分解; 分子構造; 側鎖長; バイオプラスチック; 中鎖PHA; 分解酵素

本研究では、新規微生物産生ポリエステルである中鎖ホモポリヒドロキシアルカン酸（中鎖ホモPHA）の生分解性について系統的な調査を行い、良好な物性と生分解性の両立を叶える分子設計について提案・実証することを目的としている。昨年度（2021年度）は、4種類の中鎖ホモPHA（C6ポリマー、C8ポリマー、C10ポリマー、C12ポリマー）の酵素分解性について調査し、C6ポリマー＞C8ポリマー＞C10ポリマー＝C12ポリマーの順で分解が進行しやすいことが示唆された。2022年度はポリマー種を拡張し、6種類の二元共重合体（C6C8ポリマー、C6C10ポリマー、C6C12ポリマー、C8C10ポリマー、C8C12ポリマー、C10C12ポリマー）とモノマー分率の異なる5種類のC6C12ポリマー(C6:C12=18:82, 35:65, 52:48, 70:30, 86:14)の酵素分解性評価を実施した。分解酵素には昨年度と同様に、Pseudomonas fluorescens由来のPhaZPflを使用した。分解酵素を添加したポリマーエマルション溶液と添加していないポリマーエマルション溶液を一晩インキュベーションし、分子量変化を確認したところ、C6モノマーを含み且つC6モノマーの分率が高い共重合ポリマーほど、分子量低下が起こりやすく、また生じた分解産物量の重量が高まる傾向が確認された。本結果は、昨年度と同様にC6モノマーの分解性セグメントとしての重要性を支持する内容であり、また分解酵素がPHA主鎖を加水分解する際、側鎖のかさ高さが障害となる可能性など分解機構に関する理解の一助となるものである。

在本研究中，我们系统地研究了中链均聚羟基链烷酸（中链均聚羟基链烷酸）（一种新型微生物产生的聚酯）的生物降解性，并提出了一种能够同时实现良好物理性能和生物降解性的分子设计。・目的是为了证明。去年（FY2021），我们研究了四种中链均聚PHA（C6聚合物、C8聚合物、C10聚合物和C12聚合物）的酶分解，分解顺序为C6聚合物>C8聚合物>C10聚合物= C12聚合物，很容易进展。 2022财年，我们将扩大聚合物类型，包括6种二元共聚物（C6C8聚合物、C6C10聚合物、C6C12聚合物、C8C10聚合物、C8C12聚合物、C10C12聚合物）和5种具有不同单体比例的C6C12聚合物（C6：C12= 18:82、35:65、52:48、70:30、 86:14) 评估了酶降解性。与去年一样，使用源自荧光假单胞菌的PhaZPfl作为降解酶。当含有和不含有降解酶的聚合物乳液溶液温育过夜并确认分子量的变化时，发现含有C6单体和具有较高比例的C6单体的共聚物具有较低的分子量。产生的分解产物的重量趋于增加。与去年一样，这一结果支持了 C6 单体作为可降解片段的重要性，并且还表明，当降解酶水解 PHA 主链时，侧链的体积可能是一个障碍，这将有助于理解分解机制。 。

项目成果

海洋汚染問題を解決する生分解性プラスチック開発

开发可生物降解塑料解决海洋污染问题

• 发表时间: 2023
• 作者: Gan Hongyi;Okada Takumi;Kimura Satoshi;Kasuya Ken-ichi;Iwata Tadahisa;粕谷健一;粕谷健一 （岩田 忠久 編）
• 通讯作者: 粕谷健一 （岩田 忠久 編）

Investigation on the biodegradation potential of medium-chain-length polyhydroxyalkanoate homopolymers

中等链长聚羟基脂肪酸酯均聚物生物降解潜力的研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Saki GOTO;Kousuke TAKASHIMA;Ryou KANAGAWA;Mariko YAMADA;Takeharu TSUGE;Ayaka HIROE
• 通讯作者: Ayaka HIROE