有機溶媒耐性乳酸菌による新規乳酸発酵プロセスの構築

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650833
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: 松本 道明 同志社大学, 工学部, 教授 (10157381)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 和生 同志社大学, 工学部, 教授 (30038096)
• Keywords: 乳酸発酵 / 有機溶媒耐性菌 / 火落ち菌 / 溶媒抽出 / 協同効果 / トリオクチルアミン

Research Abstract

乳酸は生分解性のポリマーの原料として注目され,光学活性乳酸を生産するために発酵生産が行われている.経済性の向上のために発酵生産と同時に乳酸を反応液から分離除去する溶媒抽出法の適用が特に注目されている.しかし溶媒抽出法では,用いる有機溶媒および抽出剤が多くの場合乳酸生産菌に有毒であった.そこで本研究では有機溶媒に耐性な乳酸菌を用いる新しい乳酸発酵プロセスを構築することを目的として実験を行い,今年度は以下の知見を得た.
1.抽出剤耐性乳酸菌に関する研究
前年度見出した抽出剤トリオクチルアミンに炭酸カルシウム存在下で耐性がある火落ち菌に対して耐性に対する塩の効果を検討した.その結果炭酸バリウムや炭酸ストロンチウムが存在したときのみ同様の効果を示した.またこの乳酸菌による乳酸生成速度を測定しその定量化を行った.
このような知見から,アルギン酸カルシウムなどにより乳酸菌ならびに炭酸塩を包括固定化することで高い生産性を得ることができるものと思われ,次年度その実証実験を行う.
2.協同効果を利用した乳酸の抽出分離
前年度までトリオクチルアミンについてその乳酸抽出挙動を検討してきたが,発酵pHで抽出率が低いという欠点があった.そのため本年度はトリオクチルアミンに種々の添加剤を混合し,協同抽出効果を検討した.その結果,リン酸トリブチルや酸性有機リン酸化合物が共存すると抽出率が飛躍的に向上することがわかった.またこれらの平衡関係を定量的に解析し,抽出率増大の原因は2種の化合物の1:1会合種が大きな抽出能を持つためであることがわかった.

Research Products

• [Publications] Michiaki Matsumoto: "Permeation of anionic species through a cellulose triacetate membrane containing tri-n-octylmethyl ammonium chloride in the presence of fermented lactate"Solvent Extraction Research and Development, Japan. 9. 91-98 (2002)
• [Publications] Michiaki Matsumoto: "Isolation and characterization of the solvent-tolerant Bacillus cereus strain R1"Journal of Bioscience and Bioengineering. 94・1. 45-51 (2002)
• [Publications] Michiaki Matsumoto: "Synergistic extraction of lactic acid with alkylamine and tri-n-butylphosphate : effects of amines, diluents and temperature"Separation and Purification Technology. (印刷中).