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J-GLOBAL ID：201602216763901777   整理番号：16A0022123

アンモニアによる繊維膨化前処理をしたトウモロコシ茎葉とスイッチグラスの,加水分解中の微生物汚染防止:加水分解物の成分組成,生物応答,及び発酵に対する影響

Controlling microbial contamination during hydrolysis of AFEX-pretreated corn stover and switchgrass: effects on hydrolysate composition, microbial response and fermentation

著者 (24件)： SERATE Jose (Univ. Wisconsin-Madison) ,  XIE Dan (Univ. Wisconsin-Madison) ,  POHLMANN Edward (Univ. Wisconsin-Madison) ,  DONALDJR. Charles (Michigan State Univ.) ,  SHABANI Mahboubeh (Michigan State Univ.) ,  HINCHMAN Li (Univ. Wisconsin-Madison) ,  HIGBEE Alan (Univ. Wisconsin-Madison) ,  MCGEE Mick (Univ. Wisconsin-Madison) ,  LA REAU Alex (Univ. Wisconsin-Madison) ,  KLINGER Grace E. (Univ. Wisconsin-Madison) ,  LI Sheena (RIKEN Center for Sustainable Resource Sci.) ,  MYERS Chad L. (Univ. Minnesota-Twin Cities) ,  BOONE Charles (Univ. Toronto) ,  BATES Donna M. (Univ. Wisconsin-Madison) ,  CAVALIER Dave (Michigan State Univ.) ,  EILERT Dustin (Univ. Wisconsin-Madison) ,  OATES Lawrence G. (Univ. Wisconsin-Madison) ,  SANFORD Gregg (Univ. Wisconsin-Madison) ,  SATO Trey K. (Univ. Wisconsin-Madison) ,  DALE Bruce (Michigan State Univ.) ,  LANDICK Robert (Univ. Wisconsin-Madison) ,  PIOTROWSKI Jeff (Univ. Wisconsin-Madison) ,  ONG Rebecca Garlock (Michigan State Univ.) ,  ZHANG Yaoping (Univ. Wisconsin-Madison)
資料名： Biotechnology for Biofuels (Web)  (Biotechnology for Biofuels (Web))
巻： 8  号： Nov  ページ： 8:180 (WEB ONLY)  発行年： 2015年11月 
JST資料番号： U7022A  ISSN： 1754-6834  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： リグノセルロース性原料を微生物を用いて生物燃料に変えることは,持続可能性のあるエネルギを生産する一つの魅力的な方法として残っている。異なる加水分解物での微生物の能力を研究するための定法では,先ずリグノセルロース性の加水分解物を製造することが必須である。加水分解物を製造する際には,未処理のバイオマスからの微生物汚染が起こり,処理工程のいずれの時点でもそれが起こる可能性があることから,無菌制御することは困難である。本研究では,微生物汚染を制御する方法として,前処理した原料を酵素加水分解する前にオートクレーブ処理するか,オートクレーブ処理してない原料を用いて加水分解時に抗生物質を用いるかして,アンモニアによる繊維膨化前処理をしたトウモロコシ茎葉とスイッチグラスから加水分解物を製造して比較した。トウモロコシ茎葉及びスイッチグラスの加水分解物を製造するために用いた2方法の違いを評価するために,広範囲な化学分析とケミカルゲノミクスを行うとともに,比較発酵試験を行った。前処理した原料をオートクレーブ処理すると各種原料の微生物汚染を取り除けたのに対し,抗生物質ゲンタマイシンを用いると,加水分解を行っている間中安定して微生物汚染を制御できた。ゲンタマイシンの添加と比較して,加水分解前のバイオマスのオートクレーブ処理は,ミネラル濃度には小さな影響しか及ぼさず,加水分解物中で見られる二つの主要な糖,即ちグルコースとキシロースに対しては影響を及ぼさなかった。しかし,いくつかのフラン化合物とフェノール化合物の濃度を高めた。Saccharomyces cerevisiae系統を用いて化学ゲノミクス分析を行った結果,アンモニアによる繊維膨化前処理をした同じ原料から,これらの二つの方法を用いて製造した加水分解物は,高い相関性があり,オートクレーブ処理法と抗生物質法には影響に大きな違いがないことが示された。S.cerevisiaeとZymomonas mobilisを用いて比較発酵試験を行った結果,アンモニアによる繊維膨化前処理してオートクレーブ処理した原料を用いても,微生物の働きに有意な影響を及ぼさないことが示された。以上の結果から,前処理した原料をオートクレーブ処理する方法は,加水分解物生産に関して,抗生物質を添加する方法より優れていると考察された。オートクレーブ法を用いると品質がより安定した加水分解物が製造でき,微生物の働きにもほとんど影響を及ぼさないことが示された。また,オートクレーブ処理するとリグリセルロース分解阻害物の濃度がいくらか上昇したが,加水分解物の細菌あるいは酵母を用いての発酵時のこれらの菌類の細胞生育,糖の利用程度,あるいはエタノール生産量に対する有意な影響は見られなかった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *キビ属 ,  *生物燃料 ,  分解物 ,  微生物汚染 ,  対策 ,  オートクレーブ ,  抗生物質 ,  ゲンタマイシン ,  バイオマス ,  Saccharomyces cerevisiae ,  Zymomonas mobilis ,  遺伝学 ,  ペントース ,  アルドース ,  ヘキソース
準シソーラス用語： ケミカルゲノミックス ,  *スイッチグラス ,  *トウモロコシ茎葉 ,  *バイオエタノール ,  加水分解物 ,  防止対策

分類 (1件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y)

物質索引 (2件)： キシロース ,  グルコース

タイトルに関連する用語 (13件)： アンモニア ,  繊維 ,  膨化 ,  前処理 ,  トウモロコシ茎葉 ,  グラス ,  加水分解 ,  微生物汚染 ,  加水分解物 ,  組成 ,  生物 ,  応答 ,  発酵