リグノセルロースの硫酸2段階抽出から純度の高いグルコース画分を得る新しい調製法の研究

T.A.T.P.タラガラ; 児玉祥太郎; 三島隆; 磯野直人; 古城敦; 川崎優子; 久松眞

文献

J-GLOBAL ID：200902256286086469 整理番号：09A0818054

リグノセルロースの硫酸2段階抽出から純度の高いグルコース画分を得る新しい調製法の研究

Study on a New Preparation of D-Glucose Rich Fractions from Various Lignocelluloses through a Two-step Extraction with Sulfuric Acid

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資料名：
巻： 56 号： 1 ページ： 1-6 (J-STAGE) 発行年： 2009年
JST資料番号： F0614A ISSN： 1344-7882 CODEN： JAGLFX 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

酵母がエタノール発酵できる糖は限られているため,基本的に統一された方法により,多くのリグノセルロースから純度が高く収率もよいグルコースを調製する技術は重要である.セルラーゼはグルコース生産において注目されているが,酵素分解には硬質なリグノセルロースを柔らかくする前処理が必要である.酸加水分解で単糖にまで分解する方法もあるが,リグノセルロースは5単糖と6単糖の混合物であることのほかに,酵母生育阻害物質も含んでいる.そこで,広葉樹(コナラ),針葉樹(スギ),一年草(バガス)をモデル試料とし,マイルドな条件下で強アルカリや強酸を使用し,硬質な高分子を緩やかにほぐして低分子化するという考えに基づき,これらのバイオマスからオリゴ糖を調製する方法を見つけることを目的として研究を行った.その結果,ヘミセルロースとセルロースを分けるためには,アルカリ処理は一年草には適用できたが木材には不十分であった.それに対し硫酸処理は,一年草には42.5%硫酸が,木材には44%硫酸がヘミセルロース系オリゴ糖を抽出するのに優れていた.さらにこの処理の残渣を55%硫酸で処理するとセルロース系オリゴ糖が抽出された.抽出されたそれぞれのオリゴ糖の糖組成分析から,前段処理で得られたオリゴ糖はヘミセルロース関連の単糖であること,単糖の種類も広葉樹,針葉樹,一年草の特長が出ていること,後段処理からは90%以上の純度があるグルコースが得られたことからセルロース系オリゴ糖であることが確認できた.(著者抄録)

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木材化学 , 農業廃棄物の利用

引用文献 (23件)：

1) M. Rowell and R. Pettersen: Cell wall chemistry. in Hand Book of Wood Chemistry and Wood Composites, S. James, S. Jeffery, A. Tshabalala Mandla, eds., CRC Press, New York, pp. 30-70 (2005).
2) K. Ohgren, J. Vehmaanpera, M. Siika-Aho, M. Galbe, L. Viikari and G. Zacchi: High temperature enzymatic pre-hydrolysis prior to simultaneous saccharification and fermentation of steam pretreated corn stover for ethanol production. Enzyme Microb. Technol., 40, 607-613 (2007).
3) M. Linde, M. Galbe and G. Zacchi: Simultaneous saccharification and fermentation of steam pretreated barley straw at low enzyme loading and low yeast concentration. Enzyme Microb. Technol., 40, 1100-1107 (2007).
4) Y. Shen, Y. Zhang, T. Ma, X. Bao, F. Du, G. Zhuang and Y. Qu: Simultaneous saccharification and fermentation of acid treated corn cobs with a recombinant Saccharomyces cerevisiea expressing β-glucosidase. Bioresour. Technol., 99, 5099-5103 (2008).
5) X.F. Sun, F. Xu, R.C. Sun, Y.X. Wang, P. Fowler and M.S. Baird: Characteristics of degraded lignin obtained from steam exploded wheat straw. Polym. Degrad. Stab., 86, 245-256 (2004).

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