1993 Fiscal Year Annual Research Report
嫌気微生物エコシステムによる高濃度ビタミンB_<12>生産法の確立
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05453112
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
永井 史郎 広島大学, 工学部, 教授 (70013307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柿薗 俊英 広島大学, 工学部, 助手 (00214255)
西尾 尚道 広島大学, 工学部, 教授 (30034383)
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| Keywords | Propionibacterium freudenreichii / Paracoccus denitrificans / ビタミンB_<12>生産 / 有機酸阻害 / Acetobacterium sp / Rhodobacter sphaeroides / メタン生成菌 / 混合培養 |
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| Research Abstract |
ビタミンB_<12>の工業生産はプロピオン酸菌を糖質基質で培養し,菌体内に蓄積したB_<12>を抽出生成している。しかし,生成酢酸およびプロピオン酸の増殖阻害により高濃度菌体の取得が困難である。また,偏性嫌気性酢酸菌(Acetobacterium sp.)はメタノール/CO_2から酢酸を生成する。本菌のB_<12>含量は高いが、生成酢酸により同様の増殖阻害を受ける。そこで,本研究ではこれら生成有機酸を資化し得る嫌気微生物とのエコシステムによる高濃度B_<12>生産法の開発を図る。本年度(初年度)の研究成果を以下に概述する。
1.プロピオン酸菌(Propionibacterium freudenreichii)と脱窒菌(Paracoccus denitrificans)あるいは光合成細菌(Rhodobacter sphaeroides)との共生培養系の構築
(1)まず,脱窒菌の単独培養結果として,本菌は硝酸呼吸下グルコース存在下でも酢酸およびプロピオン酸を選択的に資化しN_2Oを生成することを見い出した。したがって,プロピオン酸菌との相利共生培養が可能となり,B_<12>生産量をプロピオン酸菌単独培養に比べて2倍増加できた。しかし,硝酸塩添加による塩阻害が問題となる。
(2)光合成細菌(脱窒)の場合,プロピオン酸および酢酸を同時資化しN_2を生成した。この場合も共生培養は可能であり,B_<12>生産を3.9倍増加できた。しかし,有機酸消費は完全ではなく,菌体濃度10g/lが限界であった。
2.Acetobacterium sp.との共生培養(脱窒素,硫酸還元菌およびメタン生成菌)系の構築
(1)Acetobacterium sp.の酢酸阻害定数(Kp)は270mMであり,B_<12>含量は5mg/g菌体と高かった。
(2)脱窒菌との共生培養は至適ORPの相違ゆえに,また硫酸還元菌との共生は低酢酸資化ゆえに不可能であった。
(3)メタン生成菌(混合系)との共生培養は可能であったので,次年度以降はMethanothrixを用いて実施したい。
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