1994 Fiscal Year Annual Research Report
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05650796
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山根 恒夫 名古屋大学, 農学部, 教授 (70026102)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上田 俊策 宇都宮大学, 農学部, 助教授 (80160167)
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| Keywords | 高密度培養 / 連続培養 / 生分解性プラスチック / 生産性 |
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| Research Abstract |
高密度培養を達成する従来技術として流加培養(fed-batch culture)が知られているが、高密度流加培養では菌体濃度の増加にはそれだけ長い時間を要することや、培養液量の増加、ダウンタイムの存在、などのため、その生産性向上には限界がある。これに対して、連続培養では、生産性=(希釈率)×(菌体濃度)×(含量)であるから、菌体濃度を高めれば、それに比例して生産性は向上する。そこで生分解性プラスチック生産菌を例にとり、連続培養において菌体濃度を高めるための基盤技術を確率するための研究を行った。1)微生物として、増殖連動的に生分解性プラスチック(ポリ-3-ヒドロキシ酪酸)を菌体内に蓄積することが知られているAlcaligenes latus の高密度連続培養を炭素源として蔗糖を用いて実施した。連続培養の操作方式として、窒素源(硫酸アンモニウム)、燐酸イオン、硫酸イオンなどを増殖制限基質とするケモスタットを試みたが成功しなかった。また、供給基質濃度を徐々に高めていくようなケモスタットも試みたが成功しなかった。これらのケモスタットではpH制御に5N KOH 溶液を用いていたので、これが良くないと考えた。そこで、窒素源以外の栄養源は一定流量でケモスタット方式で供給し、窒素源はpHオキソタット方式で28%アンモニア水を供給するという方法を実施したところ、出口菌体濃度約70gDCW/1、希釈率0.18h^<-1>での連続培養に成功し、生産性は約6gDCW1^<-1>h^<-1>となり、従来法の約2倍向上した。
新規な生分解性プラスチックを生産することが判明したParacoccus denitrificansのo生分解性プラスチック合成系遺伝子、phaA,phaB および phaC がクローニングできた。phaCをセルフクローニングした本菌をn-アミルアルコールを炭素源として自動流加培養することにより、菌体中のポリ-3-ヒドロキシ吉草酸含量が約75%となり、野生株の約4倍となった。
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