システム発酵学的手法に基づくアセトン・ブタノール発酵の高速高効率化と最適制御化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19380052
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 園元 謙二 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (10154717)
• 連携研究者: 岡本 正宏 九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (40211122)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: アセトン・ブタノール発酵 / Clostridium / Whole Cell Catalyst / ブタノール生産 / 高密度静止菌体 / 酪酸添加 / pH-stat 流加培養 / 人工電子供与体

研究概要

アセトン・ブタノール(ABE)発酵について、システム発酵学的アプローチを行った。すなわち、(1) 非増殖系菌体を用いた酪酸からのWhole cell catalyst プロセスによるブタノール生産システムを開発し、高速高効率ブタノール生産システムの構築を行った。
(2) 構築した動的モデルによる様々な代謝解析を行い、ブタノール高生産に関与する代謝経路を特定し、最適な培養システムの構築を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Kinetic study of substrate dependency for higher butanol production in acetone-butanol-ethanol fermentation (2008)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Shinto, Yukihiro Tashiro, Genta Kobayashi, Tatsuya Sekiguchi, Taizo Hanai, Yuki Kuriya, Masahiro Okamoto & Kenji Sonomoto
  • 雑誌名: Process Biochem. 43 ページ: 1452-1461
  • 査読あり
• [雑誌論文] アセトン・ブタノール発酵における新バイオディーゼル燃料の生産 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大城麦人、田代幸寛、園元謙二
  • 雑誌名: 廃棄物学会誌 19 ページ: 271-277
  • 査読あり
• [雑誌論文] 廃棄物からのバイオブタノールの製造と高効率生産システムの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 田代幸寛、大城麦人、園元謙二
  • 雑誌名: 分離技術 38 ページ: 241-245
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel high-efficient butanol production from butyrate by non-growing Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4 (ATCC 13564) with methyl viologen (2007)
  • 著者名/発表者名: Yukihiro Tashiro, Hideaki Shinto, Miki Hayashi, Shun-ichi Baba, Genta Kobayashi & Kenji Sonomoto
  • 雑誌名: J. Biosci. Bioeng. 104 ページ: 238-240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic modeling and sensitivity analysis of acetone-butanol-ethanol production (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Shinto, Yukihiro Tashiro, Mayu Yamashita, Genta Kobayashi, Tatsuya Sekiguchi, Taizo Hanai, Yuki Kuriya, Masahiro Okamoto & Kenji Sonomoto
  • 雑誌名: J. Biotechnol. 131 ページ: 45-56
  • 査読あり
• [学会発表] バイオブタノール生産システムの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 園元謙二
  • 学会等名: 日本生物工学会西日本支部シンポジウム
  • 発表場所: ホテルチューリッヒ東方2001(広島)
  • 年月日: 2009-03-07
• [学会発表] ブタノール発酵の今昔 -新たなバイオ燃料への挑戦- (2008)
  • 著者名/発表者名: 園元謙二
  • 学会等名: 平成20 年度廃棄物学会研究討論会
  • 発表場所: 学士会館(東京)
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] アセトン・ブタノール発酵による新バイオディーゼル燃料の生産 (2008)
  • 著者名/発表者名: 園元謙二
  • 学会等名: 日本化学会第88春季例会
  • 発表場所: 立教大学(東京)
  • 年月日: 2008-03-29
• [図書] バイオ液体燃料 (2007)
  • 著者名/発表者名: 進藤秀彰、園元謙二
  • 総ページ数: 411-422
  • 出版者: エヌ・ティー・エス