1994 Fiscal Year Annual Research Report

二酸化炭素からポリβヒドロキシ酪酸を生産するバイオリアクターの開発

Research Project

Project/Area Number	04556011
Research Institution	KYUSHU UNIVERSITY
Principal Investigator	石崎文彬九州大学, 農学部, 教授 (20183163)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	河野武治西部ガス, 総合研究所, 研究員山田茂西部ガス, 総合研究所, 課長金丸利壽西部ガス, 総合研究所, 所長田中賢二九州大学, 農学部, 助手 (20236582) 殿川道夫九州大学, 農学部, 助手 (60038213)
Keywords	炭酸ガス / ポリヒドロキシ酪酸 / PHB / 生分解性プラスチック / バイオリアクター / 水素酸化細菌 / 二段培養 / 独立栄養的反応
Research Abstract	気泡塔型バイオリアクターはガスの総括移動容量係数を大きくすることに困難がある。西部ガス総合研究所内に設置した400l容の気泡塔型培養装置は,常圧培養では,菌濃度およびPHB濃度共に低いレベルで頭打ちとなり,実用可能な生産性を達成できないが,加圧培養を行うと菌濃度およびPHB濃度共に顕著な伸びがみられることから,ガスの総括移動容量係数が生産性を律速していることが明かである。また,九州大学で開発中の二段培養法では,PHB生成期は溶存酸素律速条件でなければならないことから,気泡塔を前提とした培養システムを考えているが,それでもある程度の生産性を確保するには気泡塔内の総括移動容量係数の改善が必須である。特殊な小さな気泡を発生させる特殊なスパージャーを装着した気泡塔でCMCを0.05-0.1%添加することにより気泡塔内ガスホールドアップが増加し,これにともないPHB生産性が増大することが示された。CMCの効果は,液粘度の増加にともなう気泡会合合体抑制の微妙なバランスの上に立っており,高濃度のCMC添加はマイナス効果をもたらす。2段培養法では,従属栄養条件で菌体生成を行うが,PHB蓄積量は最初のタンパク濃度に依存する。菌体生成期における効率よい培養を行うために,従属栄養培養で高菌体濃度を得ることが可能な安価な原料の培地の検討を行い,酢酸基質,蟻酸基質,が可能なことを見いだした。さらにその至適培養条件を検討中である。また,地球環境産業技術研究機構のプロジェクトとして西部ガス総合研究所で実施中のパイロットプラント試験は平成5年度をもって終了した。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Accumulation of Polyphosphate and Substrate Utilization Efficinecy in PHB Accumulation Phase of Autotrophic Batch Culture of Alcaligenes eutrophus ATCC 17697^T." J.Ferment.Bioeng.,. 74. 288-291 (1992)
[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Production of PHB from Carbon Dioxide Employing Alcaligenes eutrophus ATCC 17697^T Using a Two Stage Culture System." FEMS Microbiology Reviews,. 103. 412 (1992)
[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Equipment and Operation for Fermentative PHB Production Using Gaseous Substrate to Guarantee Safety from Explosion." J.Chem.Eng.,. 26. 225-227 (1993)
[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Studies on Dissolved Hydrogen Behavior in Autotrophic Culture of Alcaligenes eutrophus ATCC 17697^T." J.Fac.Agr.,Kyushu Univ.,. 38. 55-64 (1993)
[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Development of a Dissolved Hydrogen Sensor and Its Application to Evaluation of Hydrogen Mass Transfer." J.Ferment.Bioeng.,. 76. 148-150 (1993)
[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Production of Poly-D-3-Hydroxybutyric Acid By a Two Stage Culture Method Employing Alcaligenes eutrophus ATCC 17697^T." J.Ferment.Bioeng.,. 77. 425-427 (1994)
[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Production of Biopolymer from Carbon Dioxide." Chemical Engineering (in Japanese), 38 (1993)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

二酸化炭素からポリβヒドロキシ酪酸を生産するバイオリアクターの開発

Principal Investigator

石崎 文彬 九州大学, 農学部, 教授 (20183163)

Research Products

[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Accumulation of Polyphosphate and Substrate Utilization Efficinecy in PHB Accumulation Phase of Autotrophic Batch Culture of Alcaligenes eutrophus ATCC 17697^T." J.Ferment.Bioeng.,. 74. 288-291 (1992)

[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Production of PHB from Carbon Dioxide Employing Alcaligenes eutrophus ATCC 17697^T Using a Two Stage Culture System." FEMS Microbiology Reviews,. 103. 412 (1992)

[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Equipment and Operation for Fermentative PHB Production Using Gaseous Substrate to Guarantee Safety from Explosion." J.Chem.Eng.,. 26. 225-227 (1993)

[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Studies on Dissolved Hydrogen Behavior in Autotrophic Culture of Alcaligenes eutrophus ATCC 17697^T." J.Fac.Agr.,Kyushu Univ.,. 38. 55-64 (1993)

[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Development of a Dissolved Hydrogen Sensor and Its Application to Evaluation of Hydrogen Mass Transfer." J.Ferment.Bioeng.,. 76. 148-150 (1993)

[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Production of Poly-D-3-Hydroxybutyric Acid By a Two Stage Culture Method Employing Alcaligenes eutrophus ATCC 17697^T." J.Ferment.Bioeng.,. 77. 425-427 (1994)

[Publications] AYAAKI ISHIZAKI: "Production of Biopolymer from Carbon Dioxide." Chemical Engineering (in Japanese), 38 (1993)

石崎文彬九州大学, 農学部, 教授 (20183163)