凝集性光合成細菌による湖底.海底等のヘドロ除去および生分解性プラスチックへの変換

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08650953
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 広島電機大学
• 研究代表者: 佐々木 健 広島電機大学, 工学部, 教授 (80140565)
• 研究分担者: 浜岡 尊 広島電機大学, 工学部, 教授
• キーワード: 凝集性 / 光合成細菌 / ヘドロ / 生分解性プラスチック / PHB / Rhodobacter

研究概要

自己凝集性を有する光合成細菌によるヘドロの処理および生分解性プラスチックへの変換を念頭におき、まず、広島湾のカキ養殖場から採取したヘドロの化学成分の検討を行った。ヘドロは約5%の有機物を含有し、多量のリンも含んでいた。200g/lで人工海水に懸濁した液を30Cで嫌気消化を行うと、7日間で約2g/lの酢酸と約20mg/lのリン酸イオンが溶液中に放出された。ビタミン(B_1、ニコチン酸およびビオチン混合液)の小量の添加が、消化を促進した。NH_4-NとNO_3-Nの蓄積はそれぞれ200mg/lと0.4mg/lで比較的少なかった。この酢酸とリン酸イオンを含む上清に無殺菌のまま光合成細菌Rh odobacter sphaeroides IL106株(耐塩性株)を接種し、30C 10kluxで光照射を行うと、3日で3.1g/lの菌体が生成され、酢酸は約1g/l減少し、リン酸イオンは、ほぼ消失した。光合成細菌を接種しない場合は、3日では光合成細菌の増殖はわずかであった。このリンは菌体の長く保持され、液中に溶出しなかった。リンを菌体に移行させることで、ヘドロから有機物とリンの除去が可能と判断され、光合成細菌による、バイオレメディエーションの可能性が示唆された。このことは、赤潮発生防止のひとつの技術になる可能性がある。
さらに、菌体は凝集性が認められ、分離が通常の光合成細菌にくらべると容易であった。さらにはカロチノイド、ユビキノン、ポリハイドロキシ酪酸が菌体内に蓄積されており、菌体を効率よく回収しさらに、菌体から有用物質を回収するべく、生産条件や抽出方法を検討している。

研究成果

• [文献書誌] Ken Sasaki et al.: "Inhibition of 5-aminolevulinic acid(ALA) dehydratase by undissociated levulinic acid during ALA extracellular formation of Rhodobacter sphaeroides" Biotechnology Letter. (in press). (1997)
• [文献書誌] 佐々木健ら: "水質化学成分と官能検査によるおいしさとの相関" 日本農芸化学会誌. 70巻10号. 1103-1116 (1996)
• [文献書誌] 保光義文、松本誠一、佐々木健: "瀬野川水系熊野川におけるツルヨシ群落と水質浄化" 水処理技術. 38巻1号. 5-15 (1997)
• [文献書誌] 竹野健次、佐々木健ら: "光合成細菌によるカキ養殖場底質ヘドロの浄化" 日本農芸化学会1997年度大会(東京)講演要旨集. 98- (1997)
• [文献書誌] 佐々木健: "バイオレメディエーションの実際技術(児玉徹監修)" 第2編第2章分担(光合成微生物による有用物質生産)シ-エムシ-, 282 (1996)
• [文献書誌] Ken Sasaki,Tohru Tanaka Shiro Nagai: "Bioconversion of wate materials to the industrial products 2nd Edition (A.M.Martin eds)" Chapter6分担(Use of photosynthetic bacteria for the production of SCP and chemicals from the organic waste)CHAPMAN & HALL, 300 (1997)