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。

为了提高耐热性，主链的目标是发酵塑料，包括双结合。首先，在主链方向（6-羟基毒酸：6HHX）的长单体中获得微生物和塑性合成相关酶。接下来，该计划是使用碳源（不饱和脂肪酸），该碳源在主链中包含双结合（不饱和脂肪酸），以在主链上发酵含有双键的塑料生产。今年，我们研究了三个项目。 1。我们检查了去年使用芽孢杆菌细菌和塑性合成基因获得的碳源的类型，并确认了打开Caprolacton的6HHX的有效性。今年，我们检查了碳源的浓度，目的是改善6HHX组件。通常，新的单体组件小于现有的单体组件，包括6HHX。但是，由于培养条件，无法改善6HHX成分。 2。关于甲醇细菌的分离，有报道称甲醇磷酸细菌为微生物，除了细菌细菌外，还积累了6HHX成分。去年，使用一种将成功的6HHX分散到培养基中的方法，我们尝试了具有6HHX和甲醇作为碳源的新微生物的工具。孤立的微生物累积的塑料是3-羟基丁酸（3HB）的联盟组合，一个共同的成分，或3HB和4-羟基丁酸（4HB）。 3。检查了含有不饱和脂肪酸的微生物的培养物，以适应微量六个元素的Oancitrium的培养条件。葡萄糖被用作碳源，并用气相色谱法证实了不饱和脂肪酸（包括二十二碳六烯酸（DHA））的积累。从细菌提取物和压碎溶液中获得的不饱和脂肪酸可用于塑料生产作为碳源。此外，将产生的不饱和脂肪酸用作原料，并获得催化反应1,4-循环己二烯（苯前体）。