<論文・報告>Microbial Decarboxylation of Dicarboxylic Acid Monomethyl Ester

Abstract

Plastic is an essential material in modern day society. Most plastics are produced by a chemical process using petroleum. Plastic production thus cannot be said to be either resource- or environmentally friendly. Therefore, in recent years, research has been conducted into bioprocess production of plastics by using a microbial enzyme. In this study, we attempted to identify microorganisms that catalyze the decarboxylation of dicarboxylic acid to produce a carboxylic acid, which is the raw material for plastic production. Our ultimate aim was to identify microorganisms capable of fermentative production of carboxylic acids from biomass. Although we isolated a large number of bacteria using the dicarboxylate medium, we did not manage to identify any microorganisms that catalyze decarboxylation of dicarboxylic acid. We believe that the microorganisms we isolated may be heterotrophic, and any decarboxylase activity against dicarboxylic acid is very weak. Alternatively, they may be autotrophic and capture carbon dioxide in the air as a carbon source without assimilating the substrates. To distinguish between the two possibilities, it is necessary to screen more samples. プラスチックは現代社会を支える重要な素材であるが，これらの多くは石油を使用した化学プロセスによって生産されている．しかし，このプロセスは資源環境の面で好ましい生産法とは言えない．そのため，近年では，微生物酵素を用いたバイオプロセスによる生産が進められている．そこで，バイオマスによる発酵生産が可能なジカルボン酸を脱炭酸反応させ，プラスチックの原料となるカルボン酸を生成する反応を触媒する微生物の発見を最終目標として研究を行った．結果は，培地上には多数の菌が見られたが，TLC分析では，今回サンプリングしたサンプル中にはジカルボン酸の脱炭酸反応を触媒する微生物は見つからなかった．ここから，得られた菌が従属栄養生物であり，基質に対する活性が非常に弱いこと，または独立栄養生物であり，基質を資化せずに空気中の二酸化炭素を炭素源として取り込んでいることなどが考えられる．