| 研究課題/領域番号 |
07650946
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
オボンナ ジェームスチュクマ (チュクマ オボンナ.ジェームス) 筑波大学, 応用生物化学系, 講師 (00261777)
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| 研究分担者 |
田中 秀夫 筑波大学, 応用生物化学系, 教授 (40015657)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1995年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | ヘチマ繊維体 / 細胞の固定化 / 固定化担体 / 凝集性細胞 / 非凝集性細胞 / カビ / 好気性発酵プロセス / 嫌気性発酵プロセス / 充填層 / アミラーゼ生産 / 細胞固定化 / 物質生産 |
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| 研究概要 |
各種微生物細胞のヘチマ繊維体への固定化についての検討を行った結果、凝集性菌はヘチマ繊維体を設置したリアクターに接種するだけで、短時間で十分に固定化され、菌体はヘチマ繊維体の孔隙で良く増殖することを確認した。非凝集菌の場合、凝集剤(chitosan)を添加することによって、非凝集菌に凝集性を持たせることができ、ヘチマ繊維体の孔隙に効率的に固定化されることを確認した。また、ヘチマ繊維体を設置したリアクターにカビ胞子を接種したところ、胞子の発芽後、菌糸はヘチマ繊維体の孔隙で良好に増殖することも明らかとなった。
円筒状ヘチマ繊維体(自然形態)のもので形成した充填層は、物質移動が良く、好気性プロセスに適していることを確認した。一方2cm角にカットしたヘチマ繊維体で充填層を形成することによって、培養槽内空間を減少させると共に充填率を増加させることができた。この場合、物質移動は悪くなるが、嫌気プロセスには有効であった。
凝集性(S.cerevisiae IR2)および非凝集性酵母(C. brassicae)をそれぞれヘチマ繊維体に固定化し、気泡塔型培養装置でシュークロースおよび廃糖密からのエタノール生産を行った結果、長時間の安定性を示した。天然の円筒状のヘチマ繊維体にカビ(Aspergillus awamori)を固定化し、好気的な条件下でアミラーゼ生産を行った結果、長時間の連続生産が可能であった。また、ヘチマ繊維体に固定化したA.awamoriとSaccharomyces cerevisae IR2を用いる事によって澱粉からのエタノール連続生産が可能となった。
以上の結果は凝集性および非凝集性の代表的な発酵微生物(酵母、細菌およびカビ)をヘチマ繊維体に効率的に固定化することができることを示すものである。また、充填層の形成に関して、筒状およびカットしたヘチマ繊維体を用いることによって、好気性プロセスおよび嫌気性プロセスに適している充填層を形成することができ、ヘチマ繊維体のバイオリアクターは幅広い培養プロセスに応用できることを証明した。
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