リグニン優先触媒分解と微生物アップグレードを組み合わせたハイブリッドリグニン変換プロセスの開発

要約

リグニンの化学的解重合は非選択的であり多様な分解産物を生じる。本研究では、Pd/C触媒を用いたポプラバイオマスの還元触媒分画（RCF）とRhodococcus opacus PD630による微生物アップグレードを組み合わせたハイブリッド変換プロセスを構築した。RCFにより得られた分解産物は塩基触媒解重合産物と比較して細胞増殖量が増加し、残留バイオマス中のセルロースは40%超の糖化収率を示した。セルロース系バイオエタノール工場への統合を想定した経済・ライフサイクル分析では、エタノール最低販売価格が4.07ドルから3.94ドル/ガロンに低下した。

メカニズム

Pd/C触媒と分子状水素を用いたRCFによりリグニン分解産物の組成が改善され、R. opacus PD630による資化効率が向上するとともに残留セルロースの酵素糖化性も増大する。