「メタ発酵法」体系化のための高温複合微生物発酵系の解析と制御

• 研究課題/領域番号: 23580116
• 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: 酒井 謙二 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50205704)
• 研究分担者: 田代 康介 九州大学, 農学研究院, 准教授 (00192170)
• 連携研究者: 田代 幸寛 九州大学, 農学研究院, 助教 (90448481)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: バイオマス / メタ発酵 / 複合微生物系 / メタ発酵法 / 高温L-乳酸発酵 / 好熱性細菌 / 耐熱性細菌 / L-乳酸

研究概要

例えば殺菌をせずに，安定な複合微生物系により廃棄物バイオマスを発酵変換して高機能な有価物を得ることができれば，設備，殺菌エネルギーの削減，原料の分解回避，発生源オンサイトでの処理など多くのメリットがある．当研究ではこのような複合微生物系を用いた化成品レベルの発酵変換法を「メタ発酵法」と命名し，その特徴やこ安定に制御する方法を検討し体系化することを目的とし，生ゴミからの高光学活性な乳酸生産について検討し，温度と通気が重要な制御因子となることをその微生物相解析から明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Thermotolerant Bacillus kokeshiiformis sp. nov. isolated from marine animal resources compost (2014)
  • 著者名/発表者名: Pramod Poudel, Hirokuni Miyamoto, Hisashi Miyamoto, Yuki Okugawa, Yukihiro Tashiro, and Kenji Sakai
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 巻: (In press)
• [雑誌論文] Isolation of thermophilic L-lactic acid producing bacteria showing homo-fermentative manner under high aeration condition (2014)
  • 著者名/発表者名: Saowanit Tongpim, Ratchanu Meoydong, Poudel Pramod, Satoshi Yoshino, Yuki Okugawa, Yukihiro Tashiro, Masayuki Taniguchi and Kenji Sakai
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengeering 巻: 117(3) ページ: 318-324
  • NAID: 110009815383
• [雑誌論文] 複合微生物系の解析と制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井謙二
  • 雑誌名: SCAS News Talk About 巻: vol.21(39号) ページ: 3-6
• [雑誌論文] Isolation of thermophilic L-lactic acid producing bacteria showing homo-fermentative manner under high aeration condition (2014)
  • 著者名/発表者名: Saowanit Tongpim, Ratchanu Meoydong, Poudel Pramod, Satoshi Yoshino, Yuki Okugawa, Yukihiro Tashiro, Masayuki Taniguchi, Kenji Sakai
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: 117 ページ: 318-324
  • NAID: 110009815383
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel production process for optically pure L-lactic acid from kitchen refuse using a bacterial consortium at high temperatures (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Tashiro, Hiroko Matsumoto, Hirokuni Miyamoto, Yuki Okugawa, Pramod Poude, Hisashi Miyamoto and Kenji Sakai
  • 雑誌名: Bioresource Technology 巻: 146 ページ: 672-681
• [雑誌論文] A novel production process for optically pure L-lactic acid from kitchen refuse using a bacterial consortium at high temperatures (2013)
  • 著者名/発表者名: 2) Tashiro Y, Matsumoto H, Miyamoto H, Okugawa Y, Poudel P, Miyamoto H, Sakai K
  • 雑誌名: Bioresour Technol 巻: 146 ページ: 672-681
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bacterial Community Structure and Biochemical Changes Associated With Composting of Lignocellulosic Oil Palm Empty Fruit Bunch (2013)
  • 著者名/発表者名: Huzairi Mohd Zainudin,．Ali Hassan,Umi Kalsom Shah, Norhani Abdullah,Mitsunori Tokura,Hisashi Yasueda,Yoshihito Shirai, Kenji Sakai, and Azhari Samsu Baharuddin
  • 雑誌名: Bioresources Com. 巻: 8 ページ: 32-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオマス資源の利活用とリサイクル-持続型生産体系に関する一考察- (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井謙二
  • 雑誌名: 都市清掃 巻: 64(304) ページ: 565-570
• [雑誌論文] Effects of pretreatment on the microbial community and L-lactic acid production in vinasse fermentation (2012)
  • 著者名/発表者名: Jianguo Liu,Qunhui Wang,Hongzhi Ma,Kemin Gan,田代幸寛
  • 雑誌名: J. Biotechnol 巻: 164 ページ: 260-265
• [雑誌論文] Modification of secondary head-forming activity of microinjectedΔβ-catenin mRNA by co-injected spermine and spermidine in Xenopus early embryos (2012)
  • 著者名/発表者名: Mishina T, Fuchimukai K, Igarashi K, Tashiro K, Shiokawa K.
  • 雑誌名: Amino Acids 巻: 42 ページ: 791-801
• [雑誌論文] Genome Sequence of Pantoea agglomerans Strain IG1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsuzawa T; Mori K., Kadowaki, T., Shimada, M., Tashiro K., Kuhara S., Inagawa H., Soma G., Takegawa K.
  • 雑誌名: J. Bacteriology 巻: 194 ページ: 1258-1259
• [雑誌論文] Print CG.Gene network inference and visualization tools for biologists : application to new human transcriptome datasets (2012)
  • 著者名/発表者名: Hurley D, Araki H, Tamada Y, Dunmore B, Sanders D, Humphreys S, Affara M, Imoto S, Yasuda K, Tomiyasu Y, Tashiro K, Savoie C, Cho V, Smith S, Kuhara S, Miyano S, Charnock-Jones DS, Crampin EJ.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 40 ページ: 2377-98
• [雑誌論文] Gene expression analysis ofrheumatoid arthritis synovial lining regions by cDNA microarray combined with laser microdissection : up-regulation of inflammation- associated STAT1, IRF1, CXCL9, CXCL10, and CCL5 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashikawa K, Kimura Y, Yasuda K, Tashiro K, Kuhara S, Nagata K, Ohshima K.
  • 雑誌名: Scand J Rheumatol 巻: 41 ページ: 170-9
• [雑誌論文] Denaturing gradient gel electrophoresis analysis of gut bacterial community for the Japanese earthworms (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nakamura & K. Sakai
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition 巻: 57 ページ: 519-528
  • NAID: 110009327339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitrification of High-strength Ammonium Landfill Leacheate With Microbial Community Analysis Using Fluorescence In Situ Hybridization (2011)
  • 著者名/発表者名: Norjan, Y. , Hassan, M.A., Phang,L.Y., Tabatabaei, M. Othman, M.R., Mori, M., Wakisaka, M., Sakai, K., Shirai, Y.
  • 雑誌名: Waste Management & Research 巻: 29 ページ: 565-570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved lactic acid productivity by an open repeated batch fermentation system using Enterococcus mundtii QU 25
  • 著者名/発表者名: Mohamed Ali Abdel-Rahman、田代幸寛、善藤威史、園元謙二
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: (In press)
• [学会発表] Microbiome Study for Sustainable Production-Utilization Society (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sakai
  • 学会等名: International Conference for Malaysian Society for Microbiology
  • 発表場所: Langkawi, Malaysia
  • 年月日: 2013-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] Microbiome Study for Sustainable Production-Utilization Society (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sakai
  • 学会等名: International Conference for Malaysian Society for Microbiology
  • 発表場所: Langkawi (Malaysia)
  • 招待講演
• [学会発表] Exploring Microbial Community Which Is Useful for Transformation of Biomass Waste (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sakai
  • 学会等名: International Symposium for Biotechnology Advances
  • 発表場所: Quantan (Malaysia)
  • 招待講演
• [学会発表] Meta-Fermentation: A New Concept for Production of Fine Chemicals from Refuse Using Mixed Culture System (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sakai
  • 学会等名: 5th World Congress of Industrial Biotechnology
  • 発表場所: Xian China
  • 招待講演
• [学会発表] Thermophilic Mixed Culture Fermentation of Optically Pure L-lactic Acid (2011)
  • 著者名/発表者名: P. Poudel et al.
  • 学会等名: International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
  • 発表場所: Sapporo
• [図書] Total Recycle System of Food Waste for Poly-L-lactic acid Output in Advances in Applied Biotechnology (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakai K, Pramod Poudel P and Shirai Y.
  • 出版者: In Tech Open Access
• [図書] バイオマス・プロセス・ハンドブック, 1部4章第15節アセトン・ブタノール発酵 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田代幸寛、田中重光、小林元太
  • 出版者: 株式会社オーム社
• [図書] Advances in Applied Biotechnology (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Sakai, P. Poudel & Y. Shirai
  • 総ページ数: 275
  • 出版者: In-Tech Open Access Publisher
• [備考]
  • URL: http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/dobi/
• [産業財産権] 有機肥料の製造方法 (2011)
  • 発明者名: 中村正和,小田一光,中園金洋,宮 明 邦夫,酒井謙二
  • 権利者名: 中村正和
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2011
  • 外国