1989 Fiscal Year Annual Research Report
セルロ-ス直接発酵微生物の育種とアルコ-ル燃料の高効率生産
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01603520
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小林 猛 名古屋大学, 工学部, 教授 (10043324)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本多 裕之 名古屋大学, 工学部, 助手 (70209328)
飯島 信司 名古屋大学, 工学部, 助教授 (00168056)
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| Keywords | セルラ-ゼ / アルコ-ル酵母 / エタノ-ル生産 / 濾過型バイオリアクタ- / アセトン・ブタノ-ル発酵 / 抽出発酵 |
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| Research Abstract |
1.セルラ-ゼ遺伝子のアルコ-ル酵母への導入と分泌生産 酵母の分泌ベクタ-にプラスハミッドpNB6にコ-ドされるセロビオヒドロ-ラゼを読み取り枠をあわせて連結しアルコ-ル酵母に導入したところ、生産されたセルラ-ゼの約50%が酵母菌体外に分泌された。また、この酵母の培養はについても研究し、40g/lという高菌体濃度が得られるようになった。
2.濾過型バイオリアクタ-によるエタノ-ル生産 酵母は14〜15wt%程度の高濃度エタノ-ル溶液に長時間さらされると除々に失活する。このようなエタノ-ル阻害を解除してエタノ-ルの高濃度連続生産をはかるため濾過型バイオリアクタ-による反復回分培養を試みた。菌体濃度を高く保ちながら反復回分培養することにより長期間安定生産でき、通常の回分培養の最大約7倍にあたる3.5g/l/hrの生産性が実現できた。
3.アセトン・ブタノ-ル抽出発酵の最適化 セルロ-スから生産できるアルコ-ル燃料としてアセトン・ブタノ-ルが考えられる。そこでアセトン・ブタノ-ル生産菌にセルラ-ゼ遺伝子を導入することを前提として、発酵の効率化の方策をコンピュ-タ-シミュレ-ションにより検討した。アセトン・ブタノ-ル発酵は生産物阻害により生産性が低下するので、我々は以前ブタノ-ルを抽出除去できる抽剤としてオレイルアルコ-ルを見出した。そこでさらにアセトンを抽出除去できる抽剤としてベンジルベンゾエイトを選択し、エネルギ-消費量も考慮して二つの抽剤を使った抽出発酵プロセスの最適化をはかった。この結果から、基質濃度を高くすることで生産性も高くなり、精製エネルギ-コストも大幅に低下できることがわかった。
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[Publications] Takaaki Watanabe: "Production of ethanol in repeated-batch fermentation with membrane-type bioreactor." Journal of Fermentation and Bioengineering. 69(1). 33-38 (1990)
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[Publications] Takao Saito: "Expression of a thermostable cellulase gene from a thermophilic anaerobe in Saccharomyces cerevisiae." Journal of Fermentation and Bioengineering. (1990)
