| 研究課題/領域番号 |
07455330
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物・生体工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石崎 文彬 九州大学, 農学部, 教授 (20183163)
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| 研究分担者 |
田中 賢二 九州大学, 農学部, 助手 (20236582)
園元 謙二 九州大学, 農学部, 助教授 (10154717)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
1997年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1996年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1995年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
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| キーワード | pH-dependent feed / 嫌気性菌 / エタノール / nisin Z / cell recycling / Zymomonas mobilis / Lactococcus lactis IO-1 / hollow fiber module / Lactococcus lactisIO-1 / turbidity control / プロトン変化量の積算 / Lactococcus lactis 10-1 / 連続発酵 / 連続基質フィード |
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| 研究概要 |
Zymomonas mobilisを用いるエタノールの連続発酵プロセスにおいて、degital balanceを用いるコンピュータ制御では、pH dependent法による基質フィードにおいて残糖を低く保つことはできなかった。しかし、大きなdilution rateを設定できれば、培養液における希釈効果が大きくなり、product inhibitionが軽減することがはっきりと認められた。そこで、大きなdilution rateを保ちながら残糖濃度も低く維持できるようなシステムの構築をめざすことにした。hollow fiber moduleによるcell recyclingを組み込み、高密度培養を行ってこの目的を達成することができた。菌濃度約5g/lhにおいて残糖濃度約0.9g/lhを維持しながら26g/lhという極めて高い生産性が達成された。今までZymomonas mobilisの連続発酵プロセスの生産性は、包括固定化法によって得られた18g/lhが最高値である。従って、今回の記録は世界最高となる。従来の評価法では、包括固定化法は固定化がコスト高である上、包括固定化された菌体の活性持続や新しい菌との入れ替えが制御できない難点があるとされていた。Zymomonas mobilisは低い菌濃度で高いエタノール生産性が得られる特徴があり、cell suspensionによる発酵法でも菌体生産のための基質ロスは微量ですむ。このように、Zymomonas mobilisは細胞を固定化せず、常に活性の高いfreshな菌で連続培養を行い、しかもシステムを高い安定性とすくない基質流出に制御できることが可能なことが示された。このシステムは安価な原料を確保できれば、実用化可能な有望なbiofuel生産法である。
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