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2018 年度 実績報告書

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
キーワード界面バイオリアクター / 液面固定化システム / 二次代謝物生産 / 微生物変換 / 浮上性微粒子 / 放線菌 / 酵母 / 細菌
研究実績の概要

昨年度までにバインダー材併用式液面固定化システム(LSItac)についての特性把握を完了するとともに、新たな知見として浮上性微粒子に由来する界面活性物質がnatamycinの発酵生産に有効であること、バインダー材の微粒化がバイオフィルム/浮上性微粒子層の安定化に有効であることなどの重要な知見を見出してきた。今年度は最終年度として以下の検討を行い、natamycinとerythromycinの生産試験においてその有用性を確認することができ、ほぼ期待通りの成果を収めることができた。
Natamycinの生産試験に関しては、培地の最適化を通じて、菌体増殖期に有機態窒素源として酵母エキスあるいはSoyproの添加が有効であったが、natamycinの生産性は大きく低下した。そこで、生産期に移行するタイミングで液体培地を有機態窒素源なし(窒素源は塩化アンモニウム)に置換したところ、natamycinの生産量は大きく向上した(有機態窒素源なしの1.9倍)。なお、natamycinの高生産に有効な浮上性微粒子由来の両親媒性物質について、単離精製後にUV-Vis、FT-IR解析を行い、また、メーカー情報と照らし合わせた結果、polyvinylalcohol (PVA)であると推定された。PVAが水層中に存在することでnatamycinの菌体外への放出が亢進されたものと思われる。
一方、今年度からSaccharopolyspora erythraea NBRC 13426によるerythromycin生産への適用も図った。Natamycin生産試験で得られた知見を参考に、また、培地の最適化を図ることで、LSItacによって9 mg/L/9 dのerythromycinが生産され、erythromycinの生産も低いながら成功した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2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

      https://doi.org/10.1016/j.procbio.2019.02.003

    • 査読あり
  • [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
    • 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
  • [備考] 金沢工業大学 研究室ガイド

    • URL

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

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公開日: 2019-12-27  

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