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生体触媒の連携が実現する”一気通貫型”の乳酸ポリマー生合成プロセス : 乳酸重合酵素の発見から物性解析まで

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Title: 生体触媒の連携が実現する”一気通貫型”の乳酸ポリマー生合成プロセス : 乳酸重合酵素の発見から物性解析まで
Other Titles: One-pot Production of Lactate-Based Polyesters Using Engineered Microbes Expressing Lactate-Polymerizing Enzyme
Authors: 松本, 謙一郎1 Browse this author →KAKEN DB
田口, 精一2 Browse this author
Authors(alt): Matsumoto, Ken'ichiro1
Taguchi, Seiichi2
Keywords: Poly(lactic acid)
Lactate-Polymerizing Enzyme
Microbial Factory
Chiral Polymer
Bio-Based Plastic
Issue Date: May-2011
Publisher: 高分子学会
Journal Title: 高分子論文集
Volume: 68
Issue: 5
Start Page: 271
End Page: 280
Publisher DOI: 10.1295/koron.68.271
Abstract: Poly(lactic acid) (PLA) is the most widespread biobased plastic with excellent transparency. Such biobased plastics are expected to be an alternative to petroleum-derived materials. Although PLA is currently produced from fermentative lactate (LA) via chemical polymerization using heavy metal catalysis, we developed a new bioprocess producing LA-based polyester by one-pot reaction. The breakthrough for establishing this process was the discovery of lactate-polymerizing enzyme (LPE). LPE is capable of synthesizing LA-based polyesters with extremely high enantiomer excess. Moreover, the LA-based copolyesters incorporating PHA constituents showed improved flexibility. Therefore, the microbial LA-based polyester is a potent candidate for an environmental friendly plastic.
ポリ乳酸は,透明性に優れ,現在最も使用されているバイオマス由来プラスチックであり,石油を原料として合成されるプラスチックの代替材料として期待されている.通常ポリ乳酸は,乳酸発酵によって得た乳酸から重金属触媒を使用した化学的重合によって合成されるが,筆者らは微生物が合成するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)の生合成系を改変することにより,乳酸ポリマーを一気通貫のバイオプロセスで合成する新たなシステムを開発した.この技術を可能としたブレークスルーは,乳酸モノマーを重合可能な生体触媒「乳酸重合酵素」の発見であった.乳酸重合酵素は,乳酸の光学異性体を認識する高い特異性をもつため,非常に光学純度の高いポリマーが合成できる.加えて,本酵素により合成される乳酸ポリマーは,PHA モノマーとの共重合化によって,透明性と柔軟性を兼ね備えた多様な物性を示し,これまでポリ乳酸の欠点とされていた柔軟性の低さを克服した新たなバイオポリマーとしての利用が期待される.
Type: article (author version)
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Submitter: 松本 謙一郎

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