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

具有所需聚合物特性的生物聚酯的微生物合成

基本信息

批准号：
15710053
负责人：
柘植丈治
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

作为生物聚酯（PHA）实际应用的关键技术，有必要开发一种具有优异加工性能的PHA合成方法。以往的PHA的熔点和热分解温度接近，因此在热拉伸时会发生热分解，导致分子量下降。因此，有必要提高加工性能。为了不依赖于PHA的分子量而进行拉伸，认为稍微降低聚合物的熔点是有效的方法。因此，在本研究中，我们的目标是通过共聚PHA来微生物合成熔点稍低、加工性能更好的聚合物。去年，我们将 P(3HB-co-3HHx) 作为共聚物 PHA，并建立了一种有效生产具有不同 3HHx 组分的聚合物的方法。今年，我们致力于P(3HB-co-3HA)共聚物的合成。利用进化工程实验方法创建的源自假单胞菌 61-3 的 PHA 聚合酶突变体被引入具有优异聚酯合成能力的细菌中，并且能够使用果糖作为碳源合成 PHA。让它发生了。使用进化的酶来生产聚合物，我们能够提高 PHA 的生产率。另外，对合成的PHA的组成进行分析，结果确认为含有约2摩尔％的3HA的P(3HB-co-3HA)。当测量该聚合物的熔点时，它比P(3HB)均聚物的熔点低约8℃，表明其具有满足目的的聚合物性能。