JP5410685B2 - エタノール生産方法 - Google Patents
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Description
一酸化炭素、または二酸化炭素と水素からなる合成ガスを基質として導入し、嫌気的環
境下で、エタノール生成能を有するバイロネラ(Veillonella)属に属する微
生物によってエタノールを生成するエタノールの生産方法において、
前記微生物が、Veillonella sp. Strain G11(寄託番号NITE P−471)として独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターに寄託されているものであって、
前記微生物に特異的に酢酸生成阻害およびエタノール生成亢進作用を呈する酸化還元メディエータを添加することを特徴とするエタノールの生産方法。
微生物に特異的な酸化還元メディエータが、4−ジメチルアミノアゾベンゼン−2−カルボン酸(メチルレッド)であることを特徴とする請求項1記載のエタノールの生産方法。
酸化還元メディエータとして、4−ジメチルアミノアゾベンゼン−2−カルボン酸(メチルレッド)を10ppm以上30ppm以下の濃度で添加することを特徴とする請求項1又は2記載のエタノールの生産方法。
(1)細胞の形及び大きさ:約0.3μmの球菌
(2)運動性の有無:−
(3)胞子の有無:−
(1)Clostridium ljungdahlii(CL)培地寒天平板培養(※1)
37℃、培養日数2日で直径1〜2mmの円形のコロニーを形成する
i)色:灰白色
ii)表面の形状:スムーズ
iii)透明度:半透明
iv)変異によるコロニー形態の変化:−
v)培養条件や生理的状態によるコロニー形態の変化:−
※1 C.ljungdahlii培地の培地組成を下記に示す。
NH4Cl 1.00g
KCl 0.10g
MgSO4 0.20g
NaCl 0.80g
KH2PO4 0.10g
CaCl2 0.02g
Na2WO4 0.20mg
Yeast Extract 1.00g
NaHCO3 1.00g
Fructose 5.00g
Cysteine−HCl 0.30g
Na2S 0.30g
Trace element solution(I) 10ml
Vitamin solution (II) 10ml
Distilled water 1000ml
Agar 15g
pH 5.9
なお、上記の(I)Trace element solution及び(II)Vitamin solutionは以下の組成である。
(I)Trace element solution
Nitrilotriacetic acid 1.5g
MgSO4 3.0g
MnSO4 0.5g
NaCl 1.0g
FeSO4 0.1g
CoSO4 0.18g
CaCl2 0.1g
ZnSO4 0.18g
CuSO4 0.01g
KAl(SO4)2 0.02g
H3BO3 0.01g
Na2MoO4 0.01g
NiCl2 0.025g
Na2SeO3 0.3mg
Distilled water 1000ml
(II)Vitamin solution
Biotin 2.0mg
Folic asid 2.0mg
Pyridoxine−HCl 10mg
Thiamine−HCl 5.0mg
Riboflavin 5.0mg
Nicotinic acid 5.0mg
D−Ca−pantothenate 5.0mg
Vitamin B12 0.1mg
P−Aminobenzoic acid 5.0mg
Lipoic acid 5.0mg
Distilled water 1000ml
(2)ゼラチン穿刺培養
i)ゼラチン液化:−
(3)リトマス・ミルク
i)反応:リトマス還元
ii)凝固:+
(4)B.C.P.ミルク
i)反応:アルカリ性
(1)グラム染色性:−
(2)硝酸塩の還元:+
(3)インドールの生成:−
(4)硫化水素の生成:−
(5)デンプンの加水分解:−
(6)ウレアーゼ:−
(7)カタラーゼ:−
(8)生育の範囲
i) 至適pH:7.2
ii)温度:20〜42℃で良好に生育
(9)酸素に対する態度:偏性嫌気性
(10)O−Fテスト:酸化型
(11)糖類からの酸及びガスの生成
i)L−アラビノース:酸(−)/ガス(−)
ii)D−キシロース:酸(−)/ガス(−)
iii)グルコース:酸(+)/ガス(−)
iv)D−マンノース:酸(−)/ガス(−)
v)フラクトース:酸(+)/ガス(−)
vi)マルトース:酸(−)/ガス(−)
vii)ラクトース:酸(−)/ガス(−)
viii)D−トレハロース:酸(−)/ガス(−)
ix)D−ソルビトール:酸(−)/ガス(−)
x)D−マンニトール:酸(−)/ガス(−)
xi)グリセリン:酸(−)/ガス(−)
xii)D−セロビオース:酸(−)/ガス(−)
xiii)エスクリン:酸(−)/ガス(−)
xiv)サリシン:酸(−)/ガス(−)
xv)D−メレチトース:酸(−)/ガス(−)
xvi)D−ラフィノース:酸(−)/ガス(−)
xvii)L−ラムノース:酸(+)/ガス(−)
i)アルギニンジヒドロラーゼ:+
ii)α−ガラクトシダーゼ:−
iii)β−ガラクトシダーゼ:−
iv)β−ガラクトシダーゼ6−フォスフェート:−
v)α−グルコシダーゼ:−
vi)β−グルコシダーゼ:−
vii)α−アラビノシダーゼ:−
viii)N−アセチル−β−グルコサミニダーゼ:−
ix)グルタミン酸デカルボキシラーゼ:−
x)α−フッコシダーゼ:−
xi)アルカリフォスファターゼ:−
xii)アルギニンアリルアミダーゼ:−
xiii)Pプロリンアリルアミダーゼ:−
xiv)ロイシルグリシンアリルアミダーゼ:−
xv)フェニルアラニンアリルアミダーゼ:−
xvi)ロイシンアリルアミダーゼ:−
xvii)ピログルタミン酸アリルアミダーゼ:−
xviii)チロシンアリルアミダーゼ:−
xix)アラニンアリルアミダーゼ:−
xx)グリシンアリルアミダーゼ:−
xxi)ヒスチジンアリルアミダーゼ:−
xxii)グルタミルグルタミン酸アリルアミダーゼ:−
xxiii)セリンアリルアミダーゼ:−
16S rDNAの塩基配列を決定し、DNAデータベース(DDBJ)にアクセスし、BRASTプログラムを用いて16S rDNAの塩基配列の相同性検索を行った結果、いずれのVeillonella属細菌とも16S rDNAの相同性が97%未満であった。
本菌株の表現形質による分類学的性質に基づき、Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology,Vol.1,N.R.Krieg,J.G.Holt(ed),Williams&Wilkins,Baltimore(1984)およびBergey’s Manual of Determinate Bacteriology(9th ed.),J.G.Holt,N.R.Krieg,P.H.A.Sneath,J.T.Staley,S.T.Williams(ed),Williams&Wilkins,Baltimore(1994)を参考に分類・同定を行った結果、本菌株はVeillonella属と同定された。
まず、本菌株を接種した滅菌済CL培地20mlを50ml耐圧バイアルに入れCO/CO2ガス(CO:CO2=8:2)を封入し、150rpmで振とうしながら37℃で24〜48時間培養し、培養液を作製した。
酸化還元電位調節剤として発酵槽内にメチルレッドを10ppm添加した以外は参考例1と同様にしてエタノール、酢酸の生成量を調査した。
酸化還元電位調節剤として発酵槽内にパントテン酸カルシウムを10ppm添加した以外は参考例1と同様にしてエタノール、酢酸の生成量を調査した。
酸化還元電位調節剤として発酵槽内にベンジルビオロゲンを10ppm添加した以外は参考例1と同様にしてエタノール、酢酸の生成量を調査した。
11:攪拌機
2:培地タンク
21:ポンプ
3:スパージャー
31:フィルター
32:ブロワー
Claims (3)
- 一酸化炭素、または二酸化炭素と水素からなる合成ガスを基質として導入し、嫌気的環
境下で、エタノール生成能を有するバイロネラ(Veillonella)属に属する微
生物によってエタノールを生成するエタノールの生産方法において、
前記微生物が、Veillonella sp. Strain G11(寄託番号NITE P−471)として独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターに寄託されているものであって、
前記微生物に特異的に酢酸生成阻害およびエタノール生成亢進作用を呈する酸化還元メディエータを添加することを特徴とするエタノールの生産方法。 - 微生物に特異的な酸化還元メディエータが、4−ジメチルアミノアゾベンゼン−2−カルボン酸(メチルレッド)であることを特徴とする請求項1記載のエタノールの生産方法。
- 酸化還元メディエータとして、4−ジメチルアミノアゾベンゼン−2−カルボン酸(メチルレッド)を10ppm以上30ppm以下の濃度で添加することを特徴とする請求項1又は2記載のエタノールの生産方法。
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