研 究 シ ー ズ 東北農業研究センター シーズ名 稲わらのセルラーゼ糖化性を大幅に高める白色腐朽菌 所属 / 職 / 氏名 環境保全型農業研究領域/主任研究員/山岸賢治 キーワード 稲わら、白色腐朽菌、高分子リグニン、飼料価値向上 分類:12 どんな技術? 稲わらの高分子リグニンを速やかに分解する特殊な白色腐朽菌 を利用し、セルラーゼによる糖化率を大幅に高めます 【概要】特殊な白色腐朽菌を稲わらに植菌することにより、高分子リグニンを分解して稲わら のセルラーゼ糖化性を大幅に高めます。 【詳細】稲わらに短時間蒸気をかけて簡易減菌処理を 稲わら(乾燥重量200g相当、湿重量1kg) 酢酸 (30mM,pH=3.4)に浸漬(2時間) 行い、稲わらのリグニン分解力に優れる特殊な白色腐 引き揚げ後水切り(含水率=0.8) 朽菌(ハタケチャダイゴケ調布菌株)を植菌します(図 蒸気吹きかけによる減菌操作(75秒) 1) 。稲わらの高分子リグニンは植物性バイオマスであ るホロセルロースと複雑に絡み合いその有効利用を阻 腐朽菌植菌、培養25日(静置培養) 図1 腐朽稲わらの調製行程 スはセルラーゼによって容易に処理できる状態にな り、処理前には10%程度しか分解されなかった稲わ ら中ホロセルロースが、腐朽処理後には60%近く分 解されるようになります(図2) 80 20 n=4 15 60 10 40 5 20 0 0 0日 14日 25日 35日 (植菌なし) 培養日数 セルラーゼによる稲わら ホロセルロース糖化率(%) 分子リグニンは分解が進みます。その結果、セルロー 腐朽稲わら 高分子リグニン含量 (%) 害していますが、25日間静置培養することにより高 高分子リグニン含量(%) セルラーゼによる稲わらホロセルロースの糖化率(%): 腐朽稲わら糖化率(%) / 腐朽稲わら中ホロセルロース含量 図2 腐朽稲わらの高分子リグニン減少率と 腐朽稲わら糖化率上昇効果 何に使えるの? ○消化性が低い稲わらを脱リグニン化し、粗飼料としての栄養価値を向上させます ○強アルカリ等の化学物質を使わず、環境負荷の少ない方法で稲わらからバイオエタノール の原料となる還元糖を生産できます 関連特許 関連資料等 平成23年度研究成果情報(東北農業・基盤技術(流通加工)) Bioresource Technology, 102,6937-6943 (2011)
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