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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

研究課題

研究課題/領域番号 16K07678
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
研究機関金沢工業大学

研究代表者

小田 忍  金沢工業大学, バイオ・化学部, 教授 (00503963)

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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード界面微生物学 / 界面バイオリアクター / 液面固定化システム / 発酵 / 微生物変換 / 糸状菌 / マイクロスフェアー / 二次代謝物生産 / 浮上性微粒子 / 放線菌 / 酵母 / 細菌 / バイオリアクター / 応用微生物 / 抗生物質
研究成果の概要

3種の新規な界面バイオプロセス、粘着型液面固定化システム(LSItac)、粘着型抽出液面固定化システム(Ext-LSItac)、および粘着型液/液界面バイオリアクター(L-L IBRtact)を開発した。これらのシステムは「いずれも、増殖速度の遅いカビや放線菌、さらには細菌や酵母などの単細胞微生物に適用可能であった。浮上性微粒子の粘着には、carboxymethyl celluloseやpolybutyral 樹脂のような粘着性微粒子を用いた。本システムにおける微生物の生理生化学的性質を詳しく調べるとともに、微生物変換ならびに発酵生産に本システムを適用し、それらの工学的特徴を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

筆者らが開発してきた界面バイオプロセス群は水に難溶な生成物の高濃度生産に威力を発揮してきたが、適用できる微生物は増殖速度の速いカビに限られてきた。このような限界に対し、本課題研究で構築したシステム群は適用可能な微生物種を飛躍的に拡大することができ、バイオプロセスによる物質生産を推進するうえで大きな社会的意義があると考えられる。今後、これらの新規な界面バイオプロセス群が有用物質の探索や生産に貢献していくことを期待したい。
また、界面微生物学や微生物生理学、生化学、培養工学などの諸分野において、特に界面という特殊な環境下での重要な知見を多々得ることができた。

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

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Modified liquid?liquid interface cultivation system with floating microspheres and binder micro-pieces for slow-growing or unicellular microorganisms: Application to interfacial bioconversions with an actinomycete and yeasts2019

    • 著者名/発表者名
      Oda Shinobu、Nakanishi Mami、Ishikawa Asako、Baba Toshiki
    • 雑誌名

      Process Biochemistry

      巻: 80 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.procbio.2019.02.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of Valuable Lipophilic Compounds by Using Three Types of Interface Bioprocesses: Solid–Liquid Interface Bioreactor, Liquid–Liquid Interface Bioreactor, and Extractive Liquid-Surface Immobilization System2017

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Oda
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science

      巻: 66 号: 8 ページ: 815-831

    • DOI

      10.5650/jos.ess16240

    • NAID

      130005875903

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of valuable lipophilic compounds by using three kinds of interface bioprocesses, solid-liquid interface bioreactor, liquid-liquid interface bioreactor, and extractive liquid-surface immobilization system2017

    • 著者名/発表者名
      Shinobu Oda
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新薬創成の可能性を秘めたカビの界面培養法2016

    • 著者名/発表者名
      小田 忍
    • 雑誌名

      化学経済

      巻: 2016(4) ページ: 72-77

    • NAID

      40020787599

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 界面バイオプロセスによる医薬品原料の高生産システム2019

    • 著者名/発表者名
      小田忍
    • 学会等名
      第11回医工連携フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単細胞微生物用界面バイオプロセスの特徴化と抗生物質生産への応用2018

    • 著者名/発表者名
      窪木遥、小田忍
    • 学会等名
      日本放線菌学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 天然物創薬を志向した界面スクリーニングシステムの開発と応用2018

    • 著者名/発表者名
      小田忍、新家一男、加賀谷紀貴、河原哲平
    • 学会等名
      第9回医工連携フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 糸状菌胞子を用いた新規な微生物変換プロセス2018

    • 著者名/発表者名
      林優佑、宮崎裕人、小田忍、大箸信一
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 単細胞微生物用界面バイオプロセスの特徴化と物質生産への応用2018

    • 著者名/発表者名
      窪木遥、小田忍、大箸信一
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 固/液界面培養法による生物活性物質生産カビ、放線菌のスクリーニング2018

    • 著者名/発表者名
      小田忍、中川愛美、野村聖也、新家一男、加賀谷紀貴、河原哲平
    • 学会等名
      2018年度日本農芸化学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面バイオプロセスによるMonascus色素並びに生物活性物質の選択的生産2017

    • 著者名/発表者名
      山下千佳、小田忍、橘信二郎、大箸信一
    • 学会等名
      第61回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 単細胞微生物海面バイオプロセスの特徴化と物質生産への応用2017

    • 著者名/発表者名
      窪木遥、小田忍、大箸信一
    • 学会等名
      第61回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Trichoderma atrovirideによる抗カビ性香料原料6-pentyl-alpha-pyroneの発酵生産2016

    • 著者名/発表者名
      小田忍、亀田亜里咲、大箸信一
    • 学会等名
      第60回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 発表場所
      東京農業大学(網走市)
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 単細胞生物用液/液界面バイオリアクターによるシトロネロールの変換2016

    • 著者名/発表者名
      石川麻子、小田忍、大箸信一
    • 学会等名
      2016年度日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山市)
    • 年月日
      2016-09-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 抗生物質生産株の新規な固/液界面スクリーニング法2016

    • 著者名/発表者名
      小田忍、林優佑、大澤果穂、大箸信一
    • 学会等名
      2016年度日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山市)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 微粒子層補強型液/液界面バイオリアクターによるテルペン系微生物変換2016

    • 著者名/発表者名
      石川麻子、小田忍、大箸信一
    • 学会等名
      2016年度日本生物環境工学会大会
    • 発表場所
      金沢工業大学(野々市市)
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 金沢工業大学 研究室ガイド

    • URL

      https://kitnet.jp/laboratories/labo0167/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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