バイオフィルムリアクターを用いたC5糖の有効利用

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21560806
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 阿野 貴司 Kinki University, 生物理工学部, 教授 (80202654)
• Keywords: バイオフィルム / リアクター / バイオマス / C5糖 / 枯草菌

Research Abstract

バイオマスの有効利用に関する研究が、石油資源の枯渇に備える観点から注目を集め、種々の試みがなされている。その中の一つに、植物資源を糖化、発酵過程によりバイオエタノールを生産する研究がある。このバイオマス(木材、稲ワラ、草など)に含まれる主な糖質は、セルロースとヘミセルロースである。糖化後に得られる、グルコースを主とする6炭糖(C6糖)とキシロースを主とする5炭糖(C5糖)の内、酵母を始め一般に微生物は、C6糖を資化することはできるが、C5糖を資化することができないものが多い。このことから、C5糖を有効利用することができれば、バイオマスの利用効率が高まることが期待される。また、C5糖の有効利用という観点からは、C5糖による有用物質生産の試みがないため、本研究では、有用抗菌物質であるiturin Aをモデル物質として生産を試みた。糖として、C6糖であるglucose、C5糖でありヘミセルロースの主成分であるxyloseを用いた。さらにコントロールとして糖を含まない培地も作成し、経時的にサンプリングを行い、CFU、iturin A濃度、残糖濃度を測定した。各糖を添加した培地と無添加の培地において枯草菌の増殖(CFU)に差は認められなかった。しかし、iturin A生産において明らかな添加効果が確認された。また、xyloseの消費速度はglucoseよりも遅いことが示されたが、三日間で完全に消費されていた。またiturin Aの生産性はxyloseの方がglucoseよりも高いことが示されたことから、資化スピードの低下が高生産に結び付く可能性が示唆された。以上の結果から、枯草菌はC5糖であるxyloseを用いて有用物質であるiturin Aを生産できることが示された。