微生物および生化学技術ジャーナル

概要

耐塩性酵母Debaryomyces nepalensis NCYC 3413による非解毒ヘミセルロース加水分解物のキシリトールへの生物変換

バスカール・パイディムッダラ氏とサティヤナラーヤナ・N・ガンマディ氏

リグノセルロース材料は最も豊富な再生可能資源の 1 つですが、生化学物質やバイオ燃料の生産のためにその利用が産業バイオテクノロジーの分野における大きな課題となっています。これは、加水分解時に放出される毒性化合物によって成長と生成物の形成が阻害されるためです。実際、毒性化合物の存在下でヘミセルロース加水分解物から工業製品を生産できるバイオプロセスは、解毒を伴うプロセスよりも経済的です。この研究では、耐塩性株 Debaryomyces nepalensis NCYC 3413 がトウモロコシの芯、稲わら、サトウキビのバガス、小麦わらからの非解毒キシロース強化ヘミセルロース加水分解物をキシリトールに変換する能力を評価しました。この株はすべてのヘミセルロース加水分解物で成長し、加水分解物を解毒することなくキシロースをキシリトールに変換する能力があることがわかりました。トウモロコシの芯と麦わらからは最大キシリトール濃度 14.6 g L-1 が得られ、生産性はそれぞれ 0.16 と 0.20 g L-1 h-1、収量 0.30 g g-1 でした。一方、サトウキビのバガスと稲わらからは、キシリトールの収量はそれぞれ 0.31 と 0.32 g g-1 で、最大キシリトールは 14.2 g L-1 で、生産性はそれぞれ 0.20 と 0.15 g L-1 h-1 と計算されました。高グルコースの存在は、エタノールを生成することでキシリトール生産を妨げました。私たちの研究結果に基づき、(i) D. nepalensis は、リグノセルロース基質、混合糖の発酵に対する幅広い特異性を示し、(ii) リグノセルロース阻害剤に対する耐性があるためプロセスをより経済的にするため、環境に優しいキシリトール生産に有望な菌株であると示唆しています。