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有価物生産のための複合微生物高度制御化と機能解析基盤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K07670
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学
研究機関九州大学

研究代表者

田代 幸寛  九州大学, 農学研究院, 准教授 (90448481)

研究分担者 酒井 謙二  九州大学, 農学研究院, 教授 (50205704)
研究協力者 古原 俊哉  
溝口 尊春  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードメタ発酵 / 有価物 / バイオマス / L-乳酸 / 食品廃棄物 / 微生物分離 / 微生物選抜 / 微生物群集構造 / 複合微生物種菌 / pH制御切替法 / 体系的フィードバック分離法 / 複合微生物 / 発酵制御 / 機能解析
研究成果の概要

本研究では,メタ発酵(複合微生物系の制御による有価物発酵生産法)プロセスにおける,殺菌,かくはんおよびpH制御法がおよぼす影響を明らかにした.特に,pH切替制御法という新規pH制御法を開発し,光学活性L-乳酸生産の効率化に成功した.さらに,体系的フィードバック分離法を開発し,メタ発酵の主要細菌3種の分離に成功するとともに,固体培地を用いた効率的な分離法を提案した.さらに,異なる堆肥および消化汚泥を種菌とした場合でも,温度制御により乳酸生産菌Bacillus coagulansの優占化および光学活性L-乳酸生産が可能であることが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

発展途上の学問分野である複合微生物工学領域において,本研究で確立したpH切替制御法は重要な技術として,広く応用されうる.また,微生物学領域全般で,固体培地による微生物の分離は100年以上も重要であるが,分離率はわずか1%である.本研究で確立した不体系的フィードバック分離法は,この分離率を向上させるとともに迅速化,すなわち杯スループット化の可能性を示し,微生物学領域の発展が期待される.また,生ごみから生分解性プラスチックポリL-乳酸生産が強化されれれば,資源の循環利用だけではなく,近年問題となっている石油プラスチック(マイクロプラスチック)による環境・生態系の解決方法としても有望である.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Development of a systematic feedback isolation approach for targeted strains from mixed culture systems2017

    • 著者名/発表者名
      Pramod Poudel, Yukihiro Tashiro, Hirokuni Miyamoto, Hisashi Miyamoto, Yuki Okugawa, Kenji Sakai.
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 123 号: 1 ページ: 63-70

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2016.07.019

    • NAID

      40021077184

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel pH control strategy for efficient production of optically active L-lactic acid from kitchen refuse using a mixed culture system2016

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Tashiro, Shota Inokuchi, Pramod Poudel, Yuki Okugawa, Hirokuni Miyamoto, Hisashi Miayamoto, Kenji Sakai.
    • 雑誌名

      Bioresource Technology

      巻: 216 ページ: 52-59

    • DOI

      10.1016/j.biortech.2016.05.031

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Establish of efficient meta-fermentation process for optically pure lactic acid production from waste biomass using mixed culture system2018

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Tashiro, Takeshi Zendo, Vichien Kitpreechavanich, Kenji Sonomoto, Kenji Sakai
    • 学会等名
      The 2nd e-ASIA Joint Research Program Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstruction of a complex microbial system for producing optically pure L-lactic acid2018

    • 著者名/発表者名
      Takaharu Mizoguchi, Yukihiro Tashiro, Kenji Sakai
    • 学会等名
      JSBBA West 1st Student Forum
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複合微生物系から考える発酵生産2018

    • 著者名/発表者名
      田代幸寛、酒井謙二
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合微生物系によるメタ乳酸発酵プロセスの再構築と機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      溝口尊春、田代幸寛、酒井謙二
    • 学会等名
      第25回日本生物工学会九州支部鹿児島大会(2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 分離菌群による光学活性L-乳酸生産のためのメタ発酵プロセスの再構築2018

    • 著者名/発表者名
      田代幸寛、溝口尊春、古原俊哉、宮本浩邦、酒井謙二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会(東京)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 異なる種菌による複合微生物系を用いたメタ発酵による有価物生産2018

    • 著者名/発表者名
      田代幸寛、石田勇貴、木村 知弘、奥川 友紀、宮本 浩邦、酒井 謙二
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会, 名城大学, 2018年3月15-18日
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Establish of efficient meta-fermentation process for optically pure lactic acid production from waste biomass using mixed culture system2017

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Tashiro, Kenji Sakai
    • 学会等名
      The 4th Satellite Seminar, New Core to Core Program A. Advanced Research Networks on “Establishment of an international Research Core for New Bio-Research Fields with Microbes from Tropical Areas
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高光学活性L-乳酸の生産のための複合微生物系の再構築2017

    • 著者名/発表者名
      溝口尊春、古原俊哉、田代幸寛、 宮本浩邦、酒井謙二
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会, 早稲田大学, 2017年9月11-14日
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Establish of efficient meta-fermentation process for optically pure lactic acid production from waste biomass using mixed culture system2016

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Tashiro, Kenji Sakai
    • 学会等名
      THE 2nd JOINT SEMINAR, New Core to Core Program A. Advanced Research Networks on “Establishment of an international Research Core for New Bio-Research Fields with Microbes from Tropical Areas”
    • 発表場所
      Chonburi, Thailand
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of efficient meta-fermentation process for value-added substance conversions with controlled mixed culture systems2016

    • 著者名/発表者名
      Yukihiro Tashiro, Kenji Sakai
    • 学会等名
      22nd Symposium of Young Asian Biological Engineers’ Community (YABEC 2016)
    • 発表場所
      Miyazaki, Japan
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複合微生物系からの体系的フィードバック分離法の開発と応用2016

    • 著者名/発表者名
      田代幸寛、Poudel Pramod、奥川友紀、酒井謙二
    • 学会等名
      2016年度日本農芸化学会西日本支部大会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] L-乳酸の生産のための混合培養系の再構築2016

    • 著者名/発表者名
      古原俊哉、田代幸寛、酒井謙二
    • 学会等名
      第23回日本生物工学会九州支部飯塚大会(2016),
    • 発表場所
      九州工業大学飯塚キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-12-27  

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