土にすむ微生物「放線菌」から、薬剤や酵素をつくる！

抗生物質は放線菌がつくっている

「放線菌」は土壌中に存在している微生物です。栄養分を与えて培養すると薬のもとになる物質をつくり出す性質があり、結核の特効薬として知られている抗生物質ストレプトマイシンは放線菌から発見されました。数ある放線菌の中から薬になる物質をつくり出す放線菌を見つけることは容易ではありませんが、今ではさまざまな抗生物質が医薬品として役立っています。
また放線菌は、一部の酵素をつくる菌として産業界でも利用されています。その1つ、グルコース・イソメラーゼという微生物酵素は、ブドウ糖を甘みのもとになる果糖にするため、清涼飲料水の生産に使用されています。

セルロースを簡単に分解したい

セルロース系バイオマスは、身の回りにある草や木に由来する再生可能な資源です。セルロース、ヘミセルロース、リグニンで主に構成され、このうちセルロースを分解して得られるグルコース（ブドウ糖）はバイオエタノールの原料にもなります。しかしセルロースはとても頑丈で、分解するのが難しいため、糖分を得やすいトウモロコシやサトウキビなどの食糧を原料にすることが主流となってきました。
それでもセルロースは、セルラーゼという酵素で分解できます。そしてセルラーゼは、放線菌の中にも存在しています。ですから、放線菌の力でセルロースを分解し、使いやすいものに変えることができれば、食糧を使わないエタノールの生産も効率よく行えます。

おがくずだって薬の原料になる？

抗生物質をつくり出す放線菌と、セルロースを分解する放線菌は、おおむね種類が異なります。もし両方の能力を持つ放線菌を遺伝子工学的につくり出すことができれば、おがくずや間伐材から薬をつくれるかもしれません。
また、自然界に豊富に存在するセルロース系バイオマスを原料にすることは、環境にも大きな利点になります。すぐに実用化はできなくても、長期的視野で研究を続けていくことが必要です。

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先生情報 / 大学情報

秋田県立大学生物資源科学部応用生物科学科准教授春日和先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

応用微生物学

先生が目指すSDGs

メッセージ

私はもともと化学が好きでしたが、生化学や微生物学などにも興味を持つようになり、興味の赴くままに学び続け、今は微生物の持つ特殊能力についての研究を行っています。特に、薬や有効な酵素をつくる「放線菌」という微生物について研究を続けています。
微生物を使ってつくり出された多くのものが我々の生活のために産業利用されています。基礎的な研究の結果が出るまでには長い時間もかかりますが、大きな将来性を秘めていることは言うまでもありません。未来の希望に向かって、あなたもぜひ一緒に学びましょう。

先生への質問

先生の学問へのきっかけは？
先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

秋田県立大学に関心を持ったあなたは

秋田県立大学は、最先端の設備と全国トップクラスの少人数教育体制など、入学から卒業まで着実に成長できる環境が整っています。中でも「学生自主研究制度」は、入学後すぐに研究に取り組める制度です。学生が主役のこの制度は、自ら研究テーマを決定し、指導教員がアドバイスを行い、実験スペースや機材、そして研究資金を交付して学生をバックアップします。秋田県立大学は、新しい知識を得ながら、知的好奇心を満たす無限のフィールド、学生が主役になれる大学です。