エネルギー代謝改変による中枢代謝活性化に基づくキシリトール発酵の効率化

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560724
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 堀内 淳一 北見工業大学, 工学部, 教授 (30301980)
• 連携研究者: 多田 清志 北見工業大学 (90333666)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: キシリトール / バイオマス / 代謝反応モデル / 最適化

研究概要

本研究では、バイオマスなどの再生可能資源を原料として、高付加価値生産物であるキシリトールを微生物により生産するプロセスを対象に、キシリトール生産菌Candida magnoliaeのエネルギー代謝系に着目しキシリトール生産の効率化を目指した。
代謝反応モデルを構築し検討した結果、菌体あたりの酸素供給条件が0.7(mmol-O_2/g-cell・h)において、キシリトール収率70%、生産性1.7(g-キシリトール/L・h)の最も高い結果が得られ、キシリトール生産が大幅に向上した。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrolysis of Sasa senanensis culm with dilute sulfuric acid for production of a fermentable substrate. (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Miura, A.Shimahata, T.Nishikawa, M.Aoyama, K.Tada, J.Horiuchi, M.Nakahara, C.Sakai
  • 雑誌名: J.Mater Cycles Waste Manag. 13 ページ: 80-83
• [雑誌論文] Biorefinery for bioethanol, lactic acid, xylitol and astaxanthin production from corn cobs (2010)
  • 著者名/発表者名: J., Horiuchi, K.Tada, T.Kanno
  • 雑誌名: J.Biotechnol. 150, Suppl.1 ページ: 171
• [雑誌論文] Biorefinery for Effective Utilization of Agricultural Wastes (2009)
  • 著者名/発表者名: J.Horiuchi, K.Tada
  • 雑誌名: J.Biosci.Bioeng. 108, Supplement 1 ページ: S43-S44
• [雑誌論文] Prehydrolysis of xylan in culm of Sasa kurilensis with dilute sulfuric acid (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Miura, K.Yokono, H.Miyamoto, M.Aoyama, K.Tada, J.Horiuchi, Y.Kojima, C.Sakai, M.Nakahara
  • 雑誌名: European Journal of Wood and Wood Products, Published online
• [雑誌論文] Bioprocess Development for Microbial Xylitol Production from Agricultural Wastes (2008)
  • 著者名/発表者名: J.Horiuchi, K.Tada
  • 雑誌名: J.Biotechnol. 136, Supplement 1 ページ: S463
• [学会発表] コーンコブを原料したバイオリファイナリーの構築 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀内淳一、多田清志, 他
  • 学会等名: 化学工学会年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] 寒冷地バイオ資源を活用したバイオリファイナリー (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀内淳一
  • 学会等名: CREST公開シンポジウム
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] 寒冷地バイオ資源を活用したバイオリファイナリー (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀内淳一
  • 学会等名: 北見市汚泥利用協議会
  • 発表場所: 北見市
  • 年月日: 20100200
• [学会発表] Application of metabolic flux analysis for optimization and control of microbial xylitol production from biomass (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀内淳一, 多田清志
  • 学会等名: Proceeding of Metabolic Engineering Conference IIIV
  • 発表場所: Ceju, Korea
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] バイオマスを原料としたXanthophyllomyces dendrorhousによるキシリトール・アスタキサンチンの同時発酵生産 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木由麻、多田清志、山内太、菅野亨、堀内淳一
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2010-10-29
• [学会発表] エノキタケ廃培地を原料としたCandida magnoliaeによるキシリトール生産 (2010)
  • 著者名/発表者名: 多田清志、原田陽、鈴木由麻、菅野亨、堀内淳一
  • 学会等名: 化学工学会第42回秋季大会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] バイオリファイナリー:北海道産トウキビの芯からエタノール、乳酸、キシリトール、アスタキサンチンを作る (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀内淳一
  • 学会等名: 平成22年度日本生物工学会シンポジウム
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2010-07-23
• [学会発表] コーンコブを原料としたキシリトール発酵の酸素供給制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 多田清志、高村裕哉、水尻直樹、菅野亨、堀内淳一
  • 学会等名: 平成22年度日本生物工学会シンポジウム
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2010-07-23
• [学会発表] 寒冷地バイオ資源を活用したバイオリファイナリー (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀内淳一
  • 学会等名: 東農大オホーツク実学センター公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] 寒冷地バイオ資源を活用したバイオリファイナリー(第2報キシリトール生産) (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀内淳一、多田清志, 他
  • 学会等名: 化学工学会第41回秋季大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] 寒冷地バイオ資源を活用したバイオリファイナリーの構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀内淳一、多田清志, 他
  • 学会等名: 日本生物工学会大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] Biorefinery Based on Cascade Utilization of Agricultural Wastes (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀内淳一, 多田清志
  • 学会等名: Proc.of YABEC2009
  • 発表場所: Xiamen, China
  • 年月日: 20090000
• [備考] ホームページ等