| 研究課題/領域番号 |
05453112
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
生物・生体工学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
西尾 尚道 広島大学, 工学部, 教授 (30034383)
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| 研究分担者 |
柿薗 俊英 広島大学, 工学部, 助手 (00214255)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1995
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| キーワード | ビタミンB_<12>生産 / 共生培養 / 有機酸除去 / Propionibacterium freudenreichii / Acetobacterium sp. / Rhodobacter sphaeroides / Paracoccus denitrificans / Methanothrix sp. |
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| 研究概要 |
ビタミンB_<12>の工業生産はプロピオン酸菌を糖質基質で培養し、菌体内に蓄積したB_<12>を抽出精製している。しかし、生成酢酸およびプロピオン酸の増殖阻害により高濃度菌体の取得が困難である。また、偏性嫌気酢酸生成菌はメタノール/CO_2から酢酸を生成する。本菌のB_<12>含量は高いが、生成酢酸により同様の増殖阻害を受ける。そこで、本研究ではこれら生成有機酸を資化しうる嫌気性微生物とのエコシステムによる高濃度B_<12>生産法の開発を図った。得られた研究成果を既述したい。
1.プロピオン酸菌(Propionibacterium freudenreichii)と脱窒菌あるいは光合成細菌との共生培養系
(1)脱窒菌(Paracoccus denitrificans)は硝酸呼吸下、グルコース存在下でも酢酸およびプロピオン酸を選択的に資化しN_2Oを生成する事を見い出し、混合培養によりB_<12>生産量を約2倍増加できた。
(2)光合成細菌(Rhodobacter sphaeroides)は硝酸呼吸下、プロピオン酸、酢酸を同時資化しN_2を生成した。混合培養によりB_<12>生産量を約4倍増加できた。しかし、光合成細菌による有機酸消費が不十分であり、プロピオン酸菌の菌体濃度は10g/lが限界であった。
2.偏性嫌気性酢酸生成菌(Acetobacterium sp.)との共生培養
(1)本菌の酢酸阻害定数は270mMであり、B_<12>含量は5mg/gと高かった。
(2)脱窒菌との共生培養は至適ORPの相違故に、また硫酸還元菌との共生培養は低酢酸資化故に、双方とも不可能であった。
(3)メタン生成菌との共生培養を検討した。両菌の比増殖速度は著しく異なるので上述のような混合培養は不可能であった。そこで、Methanothrixの固定床バイオリアクター(担体:セラミック・ポリプロピレン混合体)をAcetobacteriumの連続培養系に連結し液循環する事により酢酸除去を図った。その結果、酢酸濃度をほぼゼロに維持する事が可能となった。またCO_2の代わりに蟻酸を用いることにより約20mgB_<12>/l・dが達成できた。
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