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世界初の発酵生産

理研・横浜ゴム・日本ゼオン、ブタジエン生成技術を共同開発

原材料 2021-04-14

 理化学研究所と横浜ゴム、および日本ゼオンが共同で設置している「バイオモノマー生産研究チーム」は、バイオマス(生物資源)から効率的にブタジエンを生成する世界初の新技術を開発した。また、同技術によって生成したブタジエンを用いてブタジエンゴムを得ることにも成功した。

新技術により生成したブタジエンを用いて得たブタジエンゴム


 ブタジエンは、自動車タイヤなどの原料として使われる合成ゴムやエンジニアリングプラスチックなどの主原料であり、その世界市場規模は年間1200万トンを超える。現在、ブタジエンは石油などの化石資源から工業的に生産されているが、低炭素社会実現の観点からバイオマス資源を原料とするバイオ生産が求められていた。バイオマス由来のブタジエン生成技術を確立することにより、石油への依存度が低減でき、地球温暖化の原因とされる二酸化炭素の削減が期待できる。

 今回、同チームは新しい人工経路と酵素で優れたブタジエン生成能を持つ細胞の創製に成功。これまでの代謝経路に比べ、より安価な中間体(微生物によるバイオ合成から生成されるムコン酸)を経ることが可能になったほか、これまで開発してきた酵素の知見を取り入れることでブタジエンの発酵生産でのコストを大幅に削減することが期待できる。

 これらの成果は、ロンドンなどを拠点とする自然科学分野研究を扱うオンラインジャーナル「Nature Communications」に掲載されている(掲載論文はこちら)。

 同チームは2018年、同じく合成ゴムの主原料であるイソプレンについても、世界初となる新しい人工経路の構築と高活性酵素の作成により優れたイソプレン生成能を持つ細胞を創製。この細胞内で出発原料であるバイオマス(糖)からイソプレン生成までを一貫して行うことに成功している。(関連記事=『日本ゼオン、バイオマスからイソプレン生成の新技術』)

 同チームは2020年4月に理研内に設置され、社会実装に向けた研究を加速させるため理研の「産業界との融合的連携研究制度」を利用している。今後も、さらに高生産酵素と効率的な精製技術確立に向けてそれぞれの知見・技術を有機的に融合して研究を進めていく。

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