バイオガスエネルギー : 新しい農業へのバイオテクノロジーの応用（堀口恵子ほか4名 訳）

この21世紀の農業は全般的な5つの趨勢に従って新しい課題と変革に直面している。すなわち，(1)商業化，(2)国際化，(3)科学と技術，(4)環境および，(5)エネルギーの生産である。この研究室においては，バイオガスと酵素技術の一連の研究，開発および商業化がこの趨勢を反映している。嫌気性発酵は，有機廃棄物からメタンガスを60～70%含むバイオガスへと転換する微生物の作用である。鶏糞の簡素な好気性発酵(TAnD)システムは実験室から農場へと発展した。50～60℃でのTAnDは高率でバイオガスを生産し，その結果，処理工程は効率が良く発酵槽もコンパクトである。ノースカロライナ州立大学(NCSU)研究農場において最初の試験的なプラグ-放水(水洗便所の放水栓式)TAnDが建設され，操業を開始した。このシステムは多様な利益をもたらすことが証明された。国連開発計画(UNDP)からの援助によって中国で1日5トンの鶏の堆肥(5万羽の産卵鶏から出る)を処理するTAnDが建設され，20年間稼働している。1日数百トンの糞尿を処理する大規模な発酵槽が，中国やヨーロッパで一般に普及しつつある。大きな発酵槽からのバイオガスは重要なエネルギーの供給源となっており，電気の発生あるいは，輸送機関に燃料を供給する。エネルギー生産のほかに発酵槽は生体材料の豊富な給源である。羽毛分解菌がTAnDから発見されて，分離され，そして後にケラチンを分解する酵素ケラチナーゼおよび酵素をコードする遺伝子が同定された。過剰発現のための遺伝子操作と発酵のスケールアップにより，今日では酵素の工業的生産が可能となった。熱に安定なプロテアーゼとして，ケラチナーゼは羽毛粉の処理，飼料の消化率の向上およびプリオンたんぱく質(牛海綿状脳症の病因子とされている)の分解に有用であることが見いだされている。