Breeding of high ethanol producing yeast by screening from mutant library

荻野 千秋*; Kahar, P.*; Lee, J. M.*; 佐藤 勝也; 大野 豊; 近藤 昭彦*

JAEA-Review 2015-022, JAEA Takasaki Annual Report 2014, P. 105, 2016/02

https://doi.org/10.11484/jaea-review-2015-022

Ethanol fermentation from hydrolyzed lignocellulosic biomass with yeast is very important. However, in common sense, there are several chemical inhibitors for yeast from hydrolyzed biomass. Therefore, screening of yeast strain, possessing the tolerance properties against these chemical inhibitors, should be found from nature resources or mutant libraries. To overcome the problem, we have screened yeast strains tolerant to many chemical inhibitors contained in bagasse sugar lysate (BSL) at high temperature (35 C) from 1500 strains out of national bio-resource center yeast collection. We found that F118 strain could grow and ferment BSL and produce ethanol. For increasing of the yield and ethanol fermentation efficiency of F118 strain, the adaptation of F118 strain to high temperature was conducted, followed by carbon ion beam irradiation. Consequently, we have successfully obtained F118S88 strain as a good candidate for ethanol production from BSL at high temperature.

Production of acetic acid from ethanol solution by Acetobactor acetigenum and effect of gamma-ray irradiation on the bacteria

J.M.Umar*; 松橋 信平; 橋本 昭司

JAERI-Research 96-012, 16 Pages, 1996/03

JAERI-Research-96-012.pdf:0.51MB

農林産廃液の効果的な有効利用技術の開発に必要な知見を得るため、S.cerevisiaeとA.acetigenumを用いて酢酸発酵の予備的な研究を行った。農林産廃液のモデル溶液としては、グルコースおよびエタノール、あるいはこれらの混合水溶液を使用した。また、ガンマ線照射したA.acetigenumを用いて発酵効率の促進についても検討を加えた。その結果、S.cerevisiaeとA.acetigenumによるダブルステージ発酵では、振とうを行わない場合がエタノールからの酢酸生産に効果的である。A.acetigenumの菌数は、照射線量の増加に伴い指数関数的に減少し、D値は通気、無通気条件ではそれぞれ0.11kGy、0.54kGyである。初期菌数が同じであれば、照射した菌数では非照射の菌体を用いた場合より多量の酢酸を生産することが可能である、等の知見が得られた。

Laser-induced direct synthesis of propanediol from methanol-ethanol mixture in the presence of hydrogen peroxide

清水 雄一; 河西 俊一; 杉本 俊一; 鈴木 伸武

Chem. Express, 6(8), p.567 - 570, 1991/00

窒素飽和したメタノール-エタノール混合溶液を過酸化水素の存在下でKrFレーザー光照射すると、1,2-プロパンジオールを主生成物とするエチレングリコール、2,3-ブタンジオールなどのジオールが直接、選択的に合成できることを見出した。ジオールの生成量は過酸化水素水の添加速度の増加と共に減少した。また、1,2-プロパンジオールの生成量はメタノール濃度が64mol%付近で最大になった。過酸化水素水の添加速度が3.6mlh、メタノール濃度が64mol%のときの1,2-プロパンジオール、エチレングリコール、2,3-ブタンジオールとアセトアルデヒド生成の量子収率はそれぞれ0.27,0.14,0.11および0.16であり、このときの選択率はそれぞれ35.1,19.3,13.8および22.7%であった。また、ジオールとアセトアルデヒドの生成の量子収率の合計はおよそ0.71であった。高密度に生成したOHラジカルを開始種とするプロパンジオールの生成機構を考察した。

Decolorization of oily browning compounds from Koshuwine by products formed by -radiolysis of water and ethanol

横塚 弘毅*; 渡辺 宏; 白石 好博*; 佐藤 友太郎*; 櫛田 忠衛*

J.Ferment.Technol., 54(2), p.109 - 113, 1976/02

加熱甲州白ブドウ酒中から分離した油状褐変物質であるF2を使って、褐色に関与する水やエタノールの放射線分解生成物の影響について検討した。F2はOHラジカル,Hガス,HO,エタノール,アセトアルデヒド,照射エタノールなどによって全くあるいは殆ど褐色されなかった。一方、水の分解によって生成される還元性ラジカルはF2の褐色を促進した。F2水溶液に照射中エタノールが共存すると、F2の褐色は著しく促進され、その褐色はエタノール濃度と線量に依存する。しかしこの促進作用はF2-エタノール系にOが溶存した場合には認められなかった。照射したエタノールを添加してもF2の褐色は認められなかったため、F2の褐色にエタノールラジカルが関与している可能性を示唆した。白ブドウ酒が比較的低線量で容易に褐色するのは、共存するエタノールによるものと考えられる。

変異体ライブラリーからの高エタノール発酵性酵母のスクリーニング

荻野 千秋*; Kahar, P.*; Lee, J. M.*; 近藤 昭彦*; 佐藤 勝也; 大野 豊

no journal, , 

近年の石油資源の枯渇問題に端を発し、バイオマスを原料とするバイオエタノールの生産が大きく注目されている。バイオエタノール生産には、バイオマスの前処理、酵素糖化、微生物によるエタノール発酵の3つの工程が必要である。バイオマスの前処理および酵素糖化の工程では、複数の化学物質がバイオマス中より遊離することが明らかとなっており、これらの物質が微生物発酵に阻害を及ぼしていることが明らかとなっている。したがって、これらの化学物質に対して耐性を有する酵母菌株の探索は、効率の高いエタノール醗酵を目指すには重要である。そこで、本研究では、イオンビーム育種技術により、化学物質に対して耐性を有する酵母菌株の探索を試みた。その結果、温度耐性が向上した変異導入株の取得に成功した。さらに、この変異導入株では高い繰返しエタノール発酵性も確認できた。