2018 Fiscal Year Annual Research Report
Control of meta-fermentation process for valuable production and development of analytical method
| Project/Area Number |
16K07670
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
田代 幸寛 九州大学, 農学研究院, 准教授 (90448481)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 謙二 九州大学, 農学研究院, 教授 (50205704)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | メタ発酵 / 食品廃棄物 / L-乳酸 / 微生物分離 / 微生物選抜 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，複合微生物系を用いた発酵（メタ発酵）による高効率乳酸生産プロセスの開発および複合微生物群集構造の網羅的解析・機能解析を目的としている．平成30年度に実施した主な研究内容は下記の通りである。
1. 効率的メタL-乳酸発酵のための分離微生物群の選抜
平成29年度では，分離微生物群3種14株による未糖化の生ゴミからの培地を用いて，pH振動制御下，温度50°CでメタL－乳酸発酵に成功した．平成30年度は，さらに分離菌株の選抜を同条件で行った．その結果，3種（Bacillus coagulans，Bacillus thermoamylovorans，Bacillus hisahii）を各1株ずつ用いることで，未分離複合微生物群および分離微生物群3種14株を用いたメタL-乳酸発酵と同等以上の性能を示した．よって，メタL-乳酸発酵プロセスは株レベルで影響を及ぼす新しい知見を獲得した． また，Bacillus coagulansはL-乳酸生産，Bacillus thermoamylovoransおよびBacillus hisahiiは生ゴミに含まれるデンプン，キシラン，セルロースなどの多糖を分解する機能を有することが明らかとなった．
2. 種々の複合微生物種菌を用いたメタ発酵と微生物群集構造解析
平成29年度までに，3種類の堆肥に含まれる未分離複合種菌として用いたメタ発酵プロセスを開発した．本項では，さらに，自家熱型高温好気消化液（Tashiro et al., AEM, 84 (6), e02537-17, 2018）を未分離複合種菌として，発酵温度がメタ発酵におよぼす影響を検討した．その結果，他の3種類の堆肥同様，温度が生産物を大きく変化させる要因であることが明らかとなり，45-55°Cで，光学純度100％のL-乳酸生産が可能であることが明らかになった．本消化液を用いたメタ発酵は本研究例が最初の報告であり，様々な種類の複合種菌の利用性が示唆された．
|
