植田充美 農学研究科教授、黒田浩一 同准教授、高木俊幸 博士課程学生（学振研究員、現・東京大学助教）は、京都市産業技術研究所・京都バイオ計測センターとの共同研究により、「養殖可能な大型褐藻類」という特徴的な水圏バイオマスを原料にして、「エネルギー生産の新たなサステイナブルプラットフォームの形成」を提唱しました。
本研究は、2018年1月18日に科学技術振興機構（JST）の技術説明会で最先端技術として公開されました。
研究者からのコメント
左から黒田准教授、高木博士課程学生
日本は、エネルギーや化成品に関して、化石燃料の石油や天然ガスの輸入に依存しているため、二酸化炭素排出量の減少への寄与による地球温暖化の抑制に向けて、どう貢献するのか問われています。一方で、エネルギーの安全保障上、自給自足を可能にしていくことも将来の日本にとっては最重要課題です。この資源として、世界第６位の排他的経済水域を活用すれば、北洋の可食性のコンブやワカメなどの可食残渣としての廃棄部分と、広大な温暖海域のクロメやアラメなどの非可食性でしかも養殖可能な大型藻類が利用できます。インフラ投資による「藻場」など海洋牧場の構築拡大により、海洋水産資源の増産や海洋汚染(放射能、重金属、環境ホルモンなど)の浄化も可能になる利点も併せもつと考えられます。
この課題に、私たちは、トランスオミクスを合体させた合成生物学的育種と細胞表層工学などを融合した最新の分子生物工学的細胞触媒作製技術をもとにしたスマートな（生命維持に負担をかけない）細胞触媒の育種に着手し完成しました。
概要
現在、二酸化炭素の排出量を減少させて地球温暖化を抑制するために、石油などの化石燃料に依存する「オイルリファイナリー」から、バイオマスを原料とする「シュガープラットフォーム」への転換が重要になっています。
本研究グループは、日本の持つ世界第６位という広大な排他的経済水域に着目し、この水域で「養殖可能な大型褐藻類」という特徴的な水圏バイオマスを原料とした「新たなサステイナブルプラットフォームの形成」を提唱しました。また、大型の海藻からバイオエネルギーを容易に生産できる酵母の育種に成功し、このプラットフォームの有効性を実証しました。これは、細胞表層工学、合成生物化学技術による代謝工学、ならびにトランスオミクス解析とそのビッグデータの情報処理という、バイオテクノロジーとデータサイエンスを融合した新しい研究により実現したものです。
詳しい研究内容について
書誌情報1
【DOI】 https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2017.08.005
Toshiyuki Takagi, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi, Ueda (2018). Platform construction of molecular breeding for utilization of brown macroalgae. Journal of Bioscience and Bioengineering, 125(1), 1-7.
書誌情報2
【DOI】 https://doi.org/10.1007/s00253-017-8418-y
Toshiyuki Takagi, Yusuke Sasaki, Keisuke Motone, Toshiyuki Shibata, Reiji Tanaka, Hideo Miyake, Tetsushi Mori, Kouichi Kuroda, Mitsuyoshi Ueda (2017). Construction of bioengineered yeast platform for direct bioethanol production from alginate and mannitol. Applied Microbiology and Biotechnology, 101(17), 6627-6636.
