Kinetic study and optimization of acetone-butanol-ethanol fermentation by systematic fermentomics

• Project/Area Number: 19380052
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied microbiology
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: SONOMOTO Kenji Kyushu University, 大学院・農学研究院, 教授 (10154717)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 正宏 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (40211122)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): OKAMOTO Masahiro 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (40211122)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥19,890,000 (Direct Cost: ¥15,300,000、Indirect Cost: ¥4,590,000); Fiscal Year 2008: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2007: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
• Keywords: アセトン・ブタノール発酵 / Clostridium / Whole Cell Catalyst / ブタノール生産 / 高密度静止菌体 / 酪酸添加 / pH-stat 流加培養 / 人工電子供与体 / 連続ブタノール生産 / 高速高効率化 / in vitroブタノール変換 / pH-stat流加培養 / 増殖非連動

Research Abstract

アセトン・ブタノール(ABE)発酵について、システム発酵学的アプローチを行った。すなわち、(1) 非増殖系菌体を用いた酪酸からのWhole cell catalyst プロセスによるブタノール生産システムを開発し、高速高効率ブタノール生産システムの構築を行った。
(2) 構築した動的モデルによる様々な代謝解析を行い、ブタノール高生産に関与する代謝経路を特定し、最適な培養システムの構築を行った。

Research Products

• [Journal Article] Kinetic study of substrate dependency for higher butanol production in acetone-butanol-ethanol fermentation (2008)
  • Author(s): Hideaki Shinto, Yukihiro Tashiro, Genta Kobayashi, Tatsuya Sekiguchi, Taizo Hanai, Yuki Kuriya, Masahiro Okamoto & Kenji Sonomoto
  • Journal Title: Process Biochem. 43 Pages: 1452-1461
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アセトン・ブタノール発酵における新バイオディーゼル燃料の生産 (2008)
  • Author(s): 大城麦人、田代幸寛、園元謙二
  • Journal Title: 廃棄物学会誌 19 Pages: 271-277
  • NAID: 10024653907
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 廃棄物からのバイオブタノールの製造と高効率生産システムの開発 (2008)
  • Author(s): 田代幸寛、大城麦人、園元謙二
  • Journal Title: 分離技術 38 Pages: 241-245
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kinetic study of substrate dependency for higher butanol production in acetone-butanol-ethanol fermentation (2008)
  • Author(s): Hideaki Shinto, et al.
  • Journal Title: Process Biochem. 43 Pages: 1452-1461
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 廃棄物からのバイオブタノールの製造と高効率生産システムの開発 (2008)
  • Author(s): 田代幸寛ら
  • Journal Title: 分離技術 38 Pages: 241-245
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アセトン・ブタノール発酵における新バイオディーゼル燃料の生産 (2008)
  • Author(s): 大城麦人ら
  • Journal Title: 廃棄物学会誌 19 Pages: 271-277
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel high-efficient butanol production from butyrate by non-growing Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 (ATCC 13564) with methyl viologen (2007)
  • Author(s): Yukihiro Tashiro, Hideaki Shinto, Miki Hayashi, Shun-ichi Baba, Genta Kobayashi & Kenji Sonomoto
  • Journal Title: J. Biosci. Bioeng. 104 Pages: 238-240
  • NAID: 110006402619
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kinetic modeling and sensitivity analysis of acetone-butanol-ethanol production (2007)
  • Author(s): Hideaki Shinto, Yukihiro Tashiro, Mayu Yamashita, Genta Kobayashi, Tatsuya Sekiguchi, Taizo Hanai, Yuki Kuriya, Masahiro Okamoto & Kenji Sonomoto
  • Journal Title: J. Biotechnol. 131 Pages: 45-56
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kinetic modeling and sensitivity analysis of acetone-butanol-ethanol production (2007)
  • Author(s): Hidealci Shinto, et. al.
  • Journal Title: J.Biotechnol. 131 Pages: 45-56
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel high-efficient butanol production from butyrate by non-growing clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4(ATCC13564)with methyl viologen (2007)
  • Author(s): Yukihiro Tashiro, et. al.
  • Journal Title: J.Biosci.Bioeng. 104 Pages: 238-240
  • Peer Reviewed
• [Presentation] バイオブタノール生産システムの開発 (2009)
  • Author(s): 園元謙二
  • Organizer: 日本生物工学会西日本支部シンポジウム
  • Place of Presentation: ホテルチューリッヒ東方2001(広島)
  • Year and Date: 2009-03-07
• [Presentation] ブタノール発酵の今昔 -新たなバイオ燃料への挑戦- (2008)
  • Author(s): 園元謙二
  • Organizer: 平成20 年度廃棄物学会研究討論会
  • Place of Presentation: 学士会館(東京)
  • Year and Date: 2008-06-11
• [Presentation] ブタノール発酵の今昔 -新たなバイオ燃料への挑戦- (2008)
  • Author(s): 園元謙二
  • Organizer: 平成20年度廃棄物学会研究討論会
  • Place of Presentation: 学士会館
  • Year and Date: 2008-06-11
• [Presentation] アセトン・ブタノール発酵による新バイオディーゼル燃料の生産 (2008)
  • Author(s): 園元謙二
  • Organizer: 日本化学会第88春季例会
  • Place of Presentation: 立教大学(東京)
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] アセトン・ブタノール発酵による新バイオディーゼル燃料の生産 (2008)
  • Author(s): 園元 謙二, ら
  • Organizer: 日本化学会第88春季例会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Book] バイオ液体燃料 (2007)
  • Author(s): 進藤秀彰、園元謙二
  • Publisher: エヌ・ティー・エス
• [Book] バイオ液体燃料 (2007)
  • Author(s): 進藤 秀彰, ら
  • Publisher: エヌ・アイー・エス
• [Remarks]
  • URL: http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/biosci-biotech/biseibutu/