著者

蓮沼 誠久 近藤 昭彦

出版者

公益社団法人 日本油化学会

雑誌

オレオサイエンス (ISSN:13458949)

巻号頁・発行日

vol.14, no.3, pp.95-101, 2014 (Released:2017-02-01)

参考文献数

10

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低炭素社会の構築に向けて,再生可能で食糧と競合しないリグノセルロース系バイオマス資源からバイオ燃料や化学品を生産する 「バイオリファイナリー」 の確立が求められている。糖プラットフォームを用いるバイオエタノール生産を例に取ると,そのプロセスは、結晶化したバイオマスを膨潤化する前処理工程,バイオマスを加水分解する酵素処理工程,微生物による発酵工程,生産物の分離回収工程から成り立っており,省エネルギーかつ低コストなプロセス開発の成否が実用化の鍵を握っている。微生物の細胞表層にセルラーゼを集積させる「細胞表層工学技術」は,酵素生産と糖化,発酵をワンパッケージ化することが可能であり,プロセスを簡略化することができる。また、高価なセルラーゼ製剤の生産に必要となる材料や設備の省略が可能となる。一方で,発酵を効率化するには,微生物細胞内の代謝メカニズムを機能的な方向に改変する必要がある。筆者らはトランスクリプトーム解析やメタボローム解析等のマルチオミクス技術を活用して微生物の代謝系を遺伝子レベルや代謝物レベルで網羅的に解析することで新規の微生物改変戦略を立案し,その発酵性能を向上させることに成功してきた。微生物をより優れたエタノール生産工場にするためには,代謝をシステムとして理解し,合理的に改変することが重要である。本稿では細胞表層工学技術と代謝工学技術を組合せた微生物によるバイオエタノール生産について紹介する。

著者

伊賀 朋世 蓮沼 誠久 荒木 通啓 近藤 昭彦

出版者

公益社団法人日本生物工学会

雑誌

日本生物工学会大会講演要旨集

巻号頁・発行日

vol.66, 2014-08-05

著者

日原 由香子 成川 礼 蓮沼 誠久 増川 一 朝山 宗彦 蘆田 弘樹 天尾 豊 新井 宗仁 粟井 光一郎 得平 茂樹 小山内 崇 鞆 達也

出版者

公益社団法人 日本農芸化学会

雑誌

化学と生物 (ISSN:0453073X)

巻号頁・発行日

vol.55, no.2, pp.88-97, 2017

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<p>化石燃料に代わるエネルギー源の確保が課題とされる昨今,光合成効率が高いシアノバクテリアや藻類を用いた燃料生産は,食糧生産と競合せず,カーボンニュートラルである点で注目を集めている.特にシアノバクテリアは,ゲノムや細胞の構造が単純で遺伝子操作が容易,増殖が速い,光合成能が高いなど,燃料生産ホストとして有利な性質を備えている.本稿では,多様性に富むシアノバクテリアのさまざまな性質を活かして,燃料生産技術の開発に取り組んだ最新の成果について解説する.</p>

著者

川口 秀夫 寺村 浩 中村 聡子 荻野 千秋 原 清敬 蓮沼 誠久 老沼 研一 高谷 直樹 平野 恒 佐塚 隆志 北野 英己 近藤 昭彦

出版者

一般社団法人 日本エネルギー学会

雑誌

バイオマス科学会議発表論文集 第11回バイオマス科学会議 (ISSN:24238333)

巻号頁・発行日

pp.35-36, 2016-01-14 (Released:2017-03-22)

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Sorghum bagasse pretreated with diluted acid, which was predominantly composed of glucan (59%) and xylan (7.2%), was used as a lignocellulosic feedstock to produce D-phenyllactic acid (PhLA) by a recombinant Escherichia coli strain expressing phenylpyruvate reductase from Wickerhamia fluorescens. Compared to filter paper hydrolysate, the PhLA yield was reduced by 35% during fermentation with enzymatic hydrolysate of sorghum bagasse as a carbon source, and metabolomics analysis revealed that intracellular levels of erythrose-4-phosphate and phosphoenolpyruvate and NAD(P)H regeneration for PhLA production from glucose markedly reduced. Compared to the separate hydrolysis and fermentation (SHF) with sorghum bagasse hydrolysate, simultaneous saccharification and fermentation (SSF) of sorghum bagasse under glucose limitation conditions yielded 4.8-fold more PhLA with less accumulation of eluted components of p-coumaric acid and aldehydes, which inhibited PhLA fermentation. These results suggest that gradual hydrolysis of sorghum bagasse during SSF reduces the accumulation of both glucose and fermentation inhibitors, collectively leading to increased PhLA yield.

著者

蓮沼 誠久 石井 純 荻野 千秋 近藤 昭彦

出版者

公益社団法人 日本農芸化学会

雑誌

化学と生物 (ISSN:0453073X)

巻号頁・発行日

vol.53, no.10, pp.689-695, 2015-09-20 (Released:2016-09-20)

参考文献数

10

被引用文献数

3

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持続可能な社会へ向かうためには再生可能エネルギーが中心的な役割を果たすことが求められている.そのなかで,バイオマスから液体燃料やバルクケミカルを経済性良く,高効率で生産する技術の開発が期待されている.バイオマスとしては,安定的な供給が可能で,食糧と競合しないリグノセルロース系バイオマスの利活用が望まれている.本稿ではリグノセルロース系バイオマスからのエタノールの製造プロセスについて研究の課題と最新の知見を紹介するとともに,バイオプロセスによるバルクケミカル生産に関する最近の研究例についても紹介する.

著者

蓮沼 誠久 原田 和生 三宅 親弘 福崎 英一郎

出版者

北海道大学低温科学研究所 = Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University

雑誌

低温科学 (ISSN:18807593)

巻号頁・発行日

vol.67, pp.169-174, 2009-03-31

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生体試料に含まれる代謝産物の量的情報をMSやNMRを利用して網羅的に解析する代謝プロファイリング技術は,微量な中間代謝物質を含む多様な化合物の一斉分析を可能にしたが,ここで得られる情報は代謝物質を抽出した時点での蓄積量のスナップショットであった.生体内で代謝物質が動的定常状態にある時,総量は変わらずに一定の同じ速度で分解と合成が行われて入れ替わっており,新規合成される物質の存在比率を知るためには安定同位体を用いたin vivo標識が必須である.代謝プロファイリングと安定同位体標識法の組合せを利用した「動的代謝プロファイリング」は,代謝産物の量的変動を網羅的に観測することを可能にする.植物の環境変化やストレスに対する応答はシステマティックな代謝変動に基づくことが予想され,「動的代謝プロファイリング」はこうした複雑な応答機構の解明に寄与することが期待できる.