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J-GLOBAL ID：201502238152720039   整理番号：15A0521269

高性能生物変換と容易な触媒再利用のための上限臨界溶解温度を持つ温度応答性ナノ生物触媒:セルロースからグルコースへの効率的加水分解

Temperature-responsive nanobiocatalysts with an upper critical solution temperature for high performance biotransformation and easy catalyst recycling: efficient hydrolysis of cellulose to glucose

著者 (3件)： LIMADINATA Priscilia A. (Dep. of Chemical and Biomolecular Engineering, National Univ. of Singapore, 4 Engineering Drive 4, Singapore 117585. ...) ,  LI Aitao ,  LI Zhi
資料名： Green Chemistry  (Green Chemistry)
巻： 17  号： 2  ページ： 1194-1203  発行年： 2015年02月09日 
JST資料番号： W2066A  ISSN： 1463-9262  CODEN： GRCHFJ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 効率的な生物触媒と触媒再利用のための固定化酵素の開発は,際立って挑戦的な例としてのリグノセルロースバイオマスの利用を目的とするセルロースの加水分解を含めて,価格効果的で環境に優しい化学合成に大変重要である。効率的触媒作用を目的として,上限臨界温度(UCST)を持つ温度応答性ナノ生物触媒設計の新規概念を開発した。即ち温度>UCSTでは,可溶性触媒として効率的触媒作用を持ち,温度<UCSTでは不溶性触媒として容易に触媒分離できることである。UCSTを示す初めての高分子ナノ粒子を高収率で製造し,この粒子にセルラーゼ及びセロビアーゼを固定化して,初めてのUCST-生物触媒を得た。これらは,高い比酵素負荷と酵素負荷効率を有し,UCSTは13~14°Cであって,50°C(>UCST)において遊離酵素の初期の加水分解活性を高度に保持していた。不溶性セルロース,例えば濾紙及び前処理した油椰子のエンプティ・フルーツ・バンチ(EFB,バイオマス廃棄物)の,セルラーゼ及びセロビアーゼを含むUCST-ナノ生物触媒の混合物を用いた50°Cにおける加水分解は,遊離酵素類と同じ触媒性能に達し,2wt%のセルロース負荷で,それぞれ97%及び93%のグルコース収率を与えた。これらの触媒性能は,可溶性触媒を用いる理由から,如何なる既知の固定化セルラーゼよりもはるかに良い。触媒は4°Cで容易に回収,リサイクルされ,濾紙及び前処理EFBの加水分解における,それぞれ8回目及び6回目の反応サイクルで,71%及び73%の生産性を保持していた。設計されたUCST-ナノ生物触媒は,セルロースからグルコースへの実用的で環境に優しい加水分解にとって潜在的に有用である。Copyright 2015 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *加水分解 ,  *セルロース ,  濾紙 ,  バイオ触媒 ,  生体内変化 ,  *固定化酵素 ,  セルラーゼ ,  β-グルコシダーゼ ,  *臨界温度 ,  *温度依存性 ,  共重合 ,  環状エーテル ,  開環反応 ,  アブラヤシ ,  *リサイクル ,  酵素反応 ,  可溶性 ,  酸化 ,  酸化剤 ,  *キャリア ,  分離 ,  共重合体 ,  グリーンケミストリー ,  脂肪族カルボン酸 ,  カルボアミド ,  ビニル化合物 ,  不飽和カルボン酸 ,  ヘキソース ,  アルドース ,  溶解性
準シソーラス用語： セロビアーゼ ,  *高分子担体 ,  生物触媒 ,  生物変換

分類 (5件)： 酵素の応用関連  (EB09100B) ,  多糖類  (CF10054P) ,  単糖類  (CF10052H) ,  高分子担体・触媒反応  (CG03030W) ,  共重合  (CG04030D)

物質索引 (4件)： アクリルアミド ,  アクリル酸 ,  グルコース ,  メタクリル酸オキシラニルメチル

タイトルに関連する用語 (11件)： 高性能 ,  生物変換 ,  触媒 ,  再利用 ,  上限 ,  臨界溶解温度 ,  温度応答 ,  生物触媒 ,  セルロース ,  グルコース ,  加水分解