2020 年度研究成果報告書

微生物叢任意制御による非加熱・無殺菌米副産物からの光学活性乳酸生産法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	18K05920
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分41050:環境農学関連
研究機関	山形大学
研究代表者	渡辺昌規山形大学, 農学部, 教授 (20320020)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	光学活性乳酸 / 米加工副産物 / T-RFLP法 / バイオマスリファイナリー
研究成果の概要	光学活性乳酸生成菌(L. rhamnosus M23)を用いた、同時糖化発酵（SSF）による非加熱・無殺菌状態の米由来バイオマスからの高乳酸生成について検討を行った結果、SSF培養液中に抗菌性ペプチドの生成は認められなかったものの、T-RFLP法によるSSF中菌叢構造解析の結果、SSFへの酸性プロテアーゼの添加、pH・酸素分圧の任意制御により、乳酸資化性を示すClostridium（属）クラスターIX, XIVa及びBacteroides目による菌叢形成抑制、低級脂肪酸・エタノールの生成抑制の相乗効果により、高光学活性乳酸の生成が可能となった。
自由記述の分野	バイオマス資源学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本課題は，SSF発酵液中のバイオマス表層構造，菌体外プロテアーゼ等酵素系の挙動及び機能，微生物群集構造などの複合的要因と乳酸生成能の関係を解明し，「米副産物を原料とした環境調和型高光学活性乳酸製造技術を確立する」点に学術的特徴がある。本研究の実施により，米由来バイオマスを非加熱・無殺菌状態のまま，乳酸製造の炭素源，栄養源，糖化酵素供給源として安定的に利用可能となれば，当該バイオマスの再資源化の促進のみならず，関連する廃棄物・廃水の減量化，資源・エネルギー循環社会形成等，産業化にも社会的にもその波及効果は極めて大きい。