2016 Fiscal Year Research-status Report
界面固定化放線菌、細菌及び酵母の生理生化学的、工学的研究
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16K07678
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小田 忍 金沢工業大学, バイオ・化学部, 教授 (00503963)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 界面バイオリアクター / 液面固定化システム / 二次代謝物生産 / 微生物変換 / 浮上性微粒子 / 放線菌 / 酵母 / 細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで用いてきた中空微粒子の設計変更がメーカーサイドで生じたため、バインダー材の検討と並んで中空微粒子について詳細な検討を行った。これまで主に用いてきた松本油脂(株)製のMMF-DE-1（コート材なしの超定比重品）はガラス転移温度が低く設計変更されており、オートクレーブ処理が困難であること、また、MFL-80GTA並びにGCAには強アルカリ性の無機塩が添加されているうえに、中和／洗浄した場合、耐熱性の低下並びに形成微生物膜の崩壊等の致命的な問題が発生した。
そこで、積水化学製の多孔性微粒子HB-2051への切り替えを検討したが、微生物に対する弱い増殖阻害が認められた。その原因として、重合時に使用された界面活性剤が想定されたため、洗浄／乾燥／分級処理した本品について、確認試験を実施中である。なお、中空および多孔性微粒子の浮上速度、pH挙動、菌体捕集率等に関して詳細な定量化を行った。
バインダー材の選定に関しては、種々の検討を加えた結果、日本製紙(株)製のcarboxymethyl cellulose剤であるSunrose SLD-F1もしくはSLD-FMに決定した。
本研究の主要課題であるバインダー材の使用検討に関しては、微粒子-バインダー層の物理的安定性、菌体増殖性、バインダー材のメシュパス効果等の多様な検討を行い、多くの重要な知見を得ることができた。さらに、浮上性微粒子／バインダー材を用いた液面固定化放線菌(Streptomyces chattanoogensis NBRC 12745)によるnatamycin生産を検討した結果、本株のバイオフィルムを安定的に液体培地液面に形成させることができ、MFL-80GCA/SLD-FM系で70 mg/Lのnatamycinを生産させることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本課題研究のKey materialである中空微粒子に、メーカーサイドでの設計変更が加えられるという想定外の事態に直面したが、代替品の設定とその使用条件について詳細な検討を行いつつある。また、浮上性微粒子／バインダー材との複合系についての詳細な特性把握、例えば浮上速度、pH挙動、菌体捕集率、バインダー材の分級効果等についての知見集積は、ほぼ計画通りに進捗した。さらに、次年度以降の検討項目である有用物質の実生産への応用に関しても、Streptomyces属放線菌による抗生物質natamycinの生産検討に入ることができた。以上の理由いより、本課題研究は「概ね順調にちん店している」と判断する、
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| Strategy for Future Research Activity |
浮上性微粒子／バインダー材複合系の最適化並びに特性把握を完了するとともに、いよいよ物質生産への適用検討を本格化させる。バインダー材併用型液面固定化システムへの応用としては、natamycinを軸とする抗生物質の生産、バインダー材併用型抽出液面固定化システムへの応用としては、香気性ラクトン類の生産や二次代謝物プロファイルの詳細検討、バインダー材併用型液-液界面バイオリアクターへの応用としてはテルペン類の微生物変換等を取り上げる。これらの検討を通じて、本課題研究で構築を目指し新規システムの有用性を検証したい。
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| Causes of Carryover |
消耗品の購入について、差額が発生したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度消耗品の細目にくり入れる。
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Research Products
(6 results)
