新材料：リグノセルロースを原料として高効率コハク酸を製造する

 

コハク酸は最も重要な工業プラットフォーム化合物の一つとして、分解可能な材料、医薬及び食品などの分野で重要な応用価値を持っている。コハク酸生産原料として豊富で再生可能な農林加工廃棄リグノセルロースを利用することは、廃棄物の処理及び化石原料を利用したコハク酸合成過程における汚染の軽減に役立つだけでなく、農民の増収と工業農業生産過程の減炭素を促進することができる。コハク酸などの有機酸は糖が代謝されて転化したものである。リグノセルロースのバイオ精製過程において、原料から高濃度発酵可能糖を獲得し、効率的な転化を実現する方法は現在直面している主要な挑戦である。

リグノセルロース前処理過程の環境汚染を減らすために、科学研究者は水熱前処理技術を用いてリグノセルロース原料の酵素分解に抵抗する構造障壁を下げ、前処理効果に影響する重要な技術パラメータを探究し、最適化を行うことにより、リグノセルロース基質の分解性を著しく高めた。

科学研究者は酵素分解システムの複合配合とバッチ補充などの策略を用いてリグノセルロースの前処理残渣の洗浄免除、乾燥免除の高効率糖プラットフォームを構築し、高濃度発酵可能糖を獲得しただけでなく、前処理過程における水消費、エネルギー消費、廃液排出を大幅に低減した。水熱前処理廃液がコハク酸発酵効率に与える影響を十分に評価した上で、科学研究者は前処理液を部分的に補充するコハク酸発酵技術を構築し、廃液中のペントースを十分に利用すると同時に、コハク酸生物精製過程における廃液排出を効果的に低減することができる。