JPS6211097A - セルロ−スからの含酸素化合物の製造方法 - Google Patents
セルロ−スからの含酸素化合物の製造方法Info
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- JPS6211097A JPS6211097A JP14680685A JP14680685A JPS6211097A JP S6211097 A JPS6211097 A JP S6211097A JP 14680685 A JP14680685 A JP 14680685A JP 14680685 A JP14680685 A JP 14680685A JP S6211097 A JPS6211097 A JP S6211097A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はセルロースからの含酸素化合物の製造方法に関
し、詳しくはセルロースを原料としてクロストリジウム
・サーモセラムとクロストリジウム・サーモサツカロリ
テイカムな混合培養することKより直接1段階で酪酸ま
たはブタノールを主とする含酸素化合物を製造する方法
に関する。得られる酪酸、ブタノール等の含酸素化合物
は、食、品工業用、燃料用、溶剤用、1に料工業用等と
して有用である。
し、詳しくはセルロースを原料としてクロストリジウム
・サーモセラムとクロストリジウム・サーモサツカロリ
テイカムな混合培養することKより直接1段階で酪酸ま
たはブタノールを主とする含酸素化合物を製造する方法
に関する。得られる酪酸、ブタノール等の含酸素化合物
は、食、品工業用、燃料用、溶剤用、1に料工業用等と
して有用である。
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕セ
ルロースを原料として発酵法により酪酸、ブタノール等
の含酸素化合物を製造する方法は種々知られている。た
とえばセルセースに単一の高温嫌気性菌を作用させて1
段でブタツー−を製造する方法(特開昭58−3199
3号)が提案されているが、この方法では酪酸2.29
/1. ブタノール1.5971と生産量の低いもので
ある。また、嫌気性セルロース分解菌とクロストリジウ
ム・サツカロパーブチルアセトニカムの混合培養による
含酸素化合物の製造方法(特開昭59−85295号)
が知られているが、ブタノール生産量が1.6g//l
ト低く、さらに培養期間も2週間位という長期間を要す
るという欠点がある。さらに、嫌気性高温性条件下でサ
ーモアンエアロバクター・エタノリカスとクロストリジ
ウム・サーモセラムを混合培養する方法(l!!!開昭
56−42582号)も提案されているが、この方法は
エタノールを製造するものであって、酪駿、ブタノール
は得られていない。
ルロースを原料として発酵法により酪酸、ブタノール等
の含酸素化合物を製造する方法は種々知られている。た
とえばセルセースに単一の高温嫌気性菌を作用させて1
段でブタツー−を製造する方法(特開昭58−3199
3号)が提案されているが、この方法では酪酸2.29
/1. ブタノール1.5971と生産量の低いもので
ある。また、嫌気性セルロース分解菌とクロストリジウ
ム・サツカロパーブチルアセトニカムの混合培養による
含酸素化合物の製造方法(特開昭59−85295号)
が知られているが、ブタノール生産量が1.6g//l
ト低く、さらに培養期間も2週間位という長期間を要す
るという欠点がある。さらに、嫌気性高温性条件下でサ
ーモアンエアロバクター・エタノリカスとクロストリジ
ウム・サーモセラムを混合培養する方法(l!!!開昭
56−42582号)も提案されているが、この方法は
エタノールを製造するものであって、酪駿、ブタノール
は得られていない。
本発明は、上記問題点を解決し、発酵法によりセルロー
スから1段階で酪酸またはブタノールを主とする含酸素
化合物を高収量で製造する方法を提供するものである。
スから1段階で酪酸またはブタノールを主とする含酸素
化合物を高収量で製造する方法を提供するものである。
すなわち本発明は、クロストリジウム・サーモセラムと
クロストリジウム・サーモサツカロリテイカムをセルロ
ースを含む培地に混合培養することにより酪酸またはブ
タノールを主とする含酸素化合物を製造する方法である
。
クロストリジウム・サーモサツカロリテイカムをセルロ
ースを含む培地に混合培養することにより酪酸またはブ
タノールを主とする含酸素化合物を製造する方法である
。
本発明においてセルロースとは、セルロース自体のほか
セル四−スな主要成分とする物質を意味する。具体的に
はマツ、スギ、ブナ、ポプラなどの木材;麻類、ミツマ
タ、稲ワラ、バガス、モミガラなどの茎葉・ジン皮類:
綿などの種子毛−新聞紙、雑誌、ダンボールl廃賊など
の古紙類;その他繊維質廃棄物;パルプ、セルロースパ
ラターなどがあり、これらは必要に応じて粉砕その他の
前処理を施してから炭素源として用いることが望ましい
。本発明においてセルロースは培地中に1〜20重量%
程度、好ましくは3〜10重量%の調合で含まれるよう
に用いる。培地中の他の成分である窒素源、無機塩、そ
の他発酵に必要な物質の種類、添加量などは常法により
適宜決定すればよい。また、培地は使用にあたり常法に
したがって殺菌を行なう。
セル四−スな主要成分とする物質を意味する。具体的に
はマツ、スギ、ブナ、ポプラなどの木材;麻類、ミツマ
タ、稲ワラ、バガス、モミガラなどの茎葉・ジン皮類:
綿などの種子毛−新聞紙、雑誌、ダンボールl廃賊など
の古紙類;その他繊維質廃棄物;パルプ、セルロースパ
ラターなどがあり、これらは必要に応じて粉砕その他の
前処理を施してから炭素源として用いることが望ましい
。本発明においてセルロースは培地中に1〜20重量%
程度、好ましくは3〜10重量%の調合で含まれるよう
に用いる。培地中の他の成分である窒素源、無機塩、そ
の他発酵に必要な物質の種類、添加量などは常法により
適宜決定すればよい。また、培地は使用にあたり常法に
したがって殺菌を行なう。
次に、セルロース分解菌であるクロストリジウム・サー
モセラムとしては既知の菌株を使用しうるが、特にクロ
ストリジウム・サーモ上ラムC−2フ株(FIRM P
−7451L同0−315株(FIRMP−7872)
、同AT0027405株、同0−2719株(FEB
M P−8275)などが好適である。ここでクロスト
リジウム・サーモ上ラムC−2フ株の菌学的性質は特願
昭59−26118号明細書く、クロストリジウム・サ
ーモ上ラム0−315株の菌学的性質は特願昭59−2
50444号明細書にそれぞれ記載されている。また、
クロストリジウム・サーモ上ラム0−2フ19株はC−
27株の突然変異株である。
モセラムとしては既知の菌株を使用しうるが、特にクロ
ストリジウム・サーモ上ラムC−2フ株(FIRM P
−7451L同0−315株(FIRMP−7872)
、同AT0027405株、同0−2719株(FEB
M P−8275)などが好適である。ここでクロスト
リジウム・サーモ上ラムC−2フ株の菌学的性質は特願
昭59−26118号明細書く、クロストリジウム・サ
ーモ上ラム0−315株の菌学的性質は特願昭59−2
50444号明細書にそれぞれ記載されている。また、
クロストリジウム・サーモ上ラム0−2フ19株はC−
27株の突然変異株である。
このC−2719株の創製方法は次の通りである。
0−2719株の創製方法
親株としてC−27株を第1表に示す培地■で18時間
嫌気的に培養した。培養終了後、遠心分離により集菌し
、培地■(第1表)で2回洗浄後、N−メfルーN/−
ニトローN−ニトロングアニジン0.1塾勺VC!!濁
し、60℃で1時間振とうすることにより変異処理した
。
嫌気的に培養した。培養終了後、遠心分離により集菌し
、培地■(第1表)で2回洗浄後、N−メfルーN/−
ニトローN−ニトロングアニジン0.1塾勺VC!!濁
し、60℃で1時間振とうすることにより変異処理した
。
次いで、遠心分離により集菌した後、培地■で2回洗浄
した後、メチルビオロゲン501v/lを添加した培地
■(第1表)で24時間培養した。得られた培養液を適
当に希釈し、メチルビオロゲン50〜々を添加した培地
■でロールチューブ培養(寒天3%添加)を行なった。
した後、メチルビオロゲン501v/lを添加した培地
■(第1表)で24時間培養した。得られた培養液を適
当に希釈し、メチルビオロゲン50〜々を添加した培地
■でロールチューブ培養(寒天3%添加)を行なった。
60℃で3日間培養して生じたコロニーから(!−27
19株を分離し第 1 表 本菌は下記の性質を有している。
19株を分離し第 1 表 本菌は下記の性質を有している。
幀) 次の各培地での生育状況
の肉汁で生育せず
′■肉汁寒天培地で生育せず
■ゼラチン培地で生育せず
■ペプトン水で生育せず
■リドマスミルクで生育せず
■下記組成の培地ですこぶるよく生育する表 培地組
成 第1リン酸カリウム 1.5g第2リン酸
カリウム 2・9g硫酸アンモニウム
1.3g硫酸第1鉄(7水塩)
0.001259塩化マグネシウム(6水塩)
1.0.9塩化カルシウム 0.1
5 、p酵母エキス 2.0Iシ
ステイ/壇酸塩 0.5.9寒天(固体
培地のみ) 20.0 、p蒸留水
10QQ d 炭素源(ろ紙またはセロビオース)101pH7,0 (b)形態 ■大きさ 0.3〜0.8 X 2〜10 ttm■
形 状 桿形 ■胞 子 有り、卵形 1.0〜1.5 X l 、
2〜2.0μ電端生 ■運動性 有り、周鞭毛 ■集落の形状 白色、半透明、円形できわめて小さい。
成 第1リン酸カリウム 1.5g第2リン酸
カリウム 2・9g硫酸アンモニウム
1.3g硫酸第1鉄(7水塩)
0.001259塩化マグネシウム(6水塩)
1.0.9塩化カルシウム 0.1
5 、p酵母エキス 2.0Iシ
ステイ/壇酸塩 0.5.9寒天(固体
培地のみ) 20.0 、p蒸留水
10QQ d 炭素源(ろ紙またはセロビオース)101pH7,0 (b)形態 ■大きさ 0.3〜0.8 X 2〜10 ttm■
形 状 桿形 ■胞 子 有り、卵形 1.0〜1.5 X l 、
2〜2.0μ電端生 ■運動性 有り、周鞭毛 ■集落の形状 白色、半透明、円形できわめて小さい。
(c) 生理的性質
■最適生育条件 )H7,0,60℃、嫌気性■生育し
うる条件 …6.0〜9.0.温度50℃〜70°C■
グラム陰性 ■抗酸性なし ■メチルレッド試験 陽性 ■フォーゲス・グロスカラエル反応 陽性■インドー
ル生成せず ■硫化水素生成せず @硝酸塩の還元性 利用性なし [株]カタラーゼ生成せず ■ゼラチン・カゼインを液化せず [株]澱粉を加水分解しない ◎クエン酸利用性なし [相]牛乳を凝固せず [株]アンモニウム塩・グルタミン酸を利用する[株]
ウレアーゼ活性なし ■メチルビオロゲン耐性である [株]黄色色素を作らない (d) 各種炭素源の利用性 L−7ラビノース −、 メレジトース −D−ア
ラビノース − 、 デキストリン −D−7ラ
クトース + 、 グリコーゲン −D−ガラ
クトース −、 スターチ −D−グルフース
+ 、 アミグダリン −D−マンノース
− 、 エスクリン −L−ラムノース −
、 サリシン −D−リボース
、 エリスリトール −D−キシロース −、
イノシトール −セロビオース +、 マン
ニトール −ラクトース 、 グリセロ
ール −マルトース 、 ズルシトール
−シュクロース 、 ソルビトール
+メリビオース 、 アドニトール −
トレハロース 、 セルロース 士ラフ
ィノース − なお、本菌と親株であるクロストリジウム・サー%−に
うAC−27株とのメチルビオロゲン耐性における比較
を第2表に示す。
うる条件 …6.0〜9.0.温度50℃〜70°C■
グラム陰性 ■抗酸性なし ■メチルレッド試験 陽性 ■フォーゲス・グロスカラエル反応 陽性■インドー
ル生成せず ■硫化水素生成せず @硝酸塩の還元性 利用性なし [株]カタラーゼ生成せず ■ゼラチン・カゼインを液化せず [株]澱粉を加水分解しない ◎クエン酸利用性なし [相]牛乳を凝固せず [株]アンモニウム塩・グルタミン酸を利用する[株]
ウレアーゼ活性なし ■メチルビオロゲン耐性である [株]黄色色素を作らない (d) 各種炭素源の利用性 L−7ラビノース −、 メレジトース −D−ア
ラビノース − 、 デキストリン −D−7ラ
クトース + 、 グリコーゲン −D−ガラ
クトース −、 スターチ −D−グルフース
+ 、 アミグダリン −D−マンノース
− 、 エスクリン −L−ラムノース −
、 サリシン −D−リボース
、 エリスリトール −D−キシロース −、
イノシトール −セロビオース +、 マン
ニトール −ラクトース 、 グリセロ
ール −マルトース 、 ズルシトール
−シュクロース 、 ソルビトール
+メリビオース 、 アドニトール −
トレハロース 、 セルロース 士ラフ
ィノース − なお、本菌と親株であるクロストリジウム・サー%−に
うAC−27株とのメチルビオロゲン耐性における比較
を第2表に示す。
第 2 表
表から明らかなように、本菌はC−27株と異なり、メ
チルビオロゲン耐性である。
チルビオロゲン耐性である。
また、C−27株は黄色色素を作るが、本菌は黄色色素
を作らないという点でC−27株と異なる。
を作らないという点でC−27株と異なる。
本菌は微工研に寄託されており、その受託番号はFEB
M P−8275である。
M P−8275である。
次に、クロストリジウム・サーモサツカロリテイカムと
しては既知の菌株を使用しうるが、特にクロストリジウ
ム・サーモサツカロリテイカムB−258株(p′En
w P−8273) 、同0B−1666株(FEBM
P−8274) 、同6957株(IP’ERM P
−8071)、同ATCI07956株などが好適で
ある。
しては既知の菌株を使用しうるが、特にクロストリジウ
ム・サーモサツカロリテイカムB−258株(p′En
w P−8273) 、同0B−1666株(FEBM
P−8274) 、同6957株(IP’ERM P
−8071)、同ATCI07956株などが好適で
ある。
ここでクロストリジウム・サーモサツカロリテイカ五B
−258株及び同(!B−1666株の菌学的性質は特
願昭60−127202号明細書に記載されている。
−258株及び同(!B−1666株の菌学的性質は特
願昭60−127202号明細書に記載されている。
また、同6957株の菌学的性質は特願昭60−494
48号明細書に記載されている〇 本発明では、まず上記したセル皇−スを主要炭素源とし
て含む培地に上記クロストリジウム・サーモセラムとク
ロストリジウム・サーモサツカロリテイカムをそれぞれ
1〜゛10%、好ましくは2〜5%植菌し、混合培養を
行なう。該培養は45〜65℃、好ましくは55〜60
℃の温度にて嫌気的条件下に行なう。温度以外の条件に
ついては使用する微生物の生育に好適で、酪酸、ブタノ
ールなどの含酸素化合物を十分に生成・蓄積するような
条件を採用すべきである。培養期間は目的とする含酸素
化合物が十分忙生成・蓄積するまでであるが、通常は1
−15日間、好ましくは2〜10日間である。
48号明細書に記載されている〇 本発明では、まず上記したセル皇−スを主要炭素源とし
て含む培地に上記クロストリジウム・サーモセラムとク
ロストリジウム・サーモサツカロリテイカムをそれぞれ
1〜゛10%、好ましくは2〜5%植菌し、混合培養を
行なう。該培養は45〜65℃、好ましくは55〜60
℃の温度にて嫌気的条件下に行なう。温度以外の条件に
ついては使用する微生物の生育に好適で、酪酸、ブタノ
ールなどの含酸素化合物を十分に生成・蓄積するような
条件を採用すべきである。培養期間は目的とする含酸素
化合物が十分忙生成・蓄積するまでであるが、通常は1
−15日間、好ましくは2〜10日間である。
また、本発明ではブタノール等の含酸素化合物の生産性
を向上させるため、上記の混合培養を行なう際に培地に
ビオロゲン色素を添加して培養を行なうことが好ましい
。該ビオロゲン色素の添加量は0.5〜200 rrt
9/1.好ましくは1〜50■句が適当であり、添加時
期については培養開始時から培養中期までの間が適当で
あり、全量を1時に加えてもよく、分割して加えてもよ
い。
を向上させるため、上記の混合培養を行なう際に培地に
ビオロゲン色素を添加して培養を行なうことが好ましい
。該ビオロゲン色素の添加量は0.5〜200 rrt
9/1.好ましくは1〜50■句が適当であり、添加時
期については培養開始時から培養中期までの間が適当で
あり、全量を1時に加えてもよく、分割して加えてもよ
い。
本発明によれば、セルロースから1段階で酪酸またはブ
タノールを主とする含酸素化合物を効率よく高収量で製
造することができる。また、発酵を60℃程度の高温で
行なえるため、発酵槽の冷却コストの低減、雑菌汚染の
防止等を図ることが可能である。
タノールを主とする含酸素化合物を効率よく高収量で製
造することができる。また、発酵を60℃程度の高温で
行なえるため、発酵槽の冷却コストの低減、雑菌汚染の
防止等を図ることが可能である。
しかも、本発明の方法によって得られる含酸素化合物は
、たとえば酪酸は着香料等として食品工業等の公費で有
用であり、また、ブタノール等のアルコール類は燃料用
、溶剤用、塗料工業用等として有用である。
、たとえば酪酸は着香料等として食品工業等の公費で有
用であり、また、ブタノール等のアルコール類は燃料用
、溶剤用、塗料工業用等として有用である。
次に1本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例1
種培養液として第1表に示した培地Iにクロストリジウ
ム・サーモサツカロリテイカム0B−1666株(FF
iRM P−8274) 、第1表に示した培地IIK
クロストリジウム・サーモ上ラム0−2フ株(IFBR
MP−7451)を接種し、それぞれ60℃にて18時
間培養したものを用意した。
ム・サーモサツカロリテイカム0B−1666株(FF
iRM P−8274) 、第1表に示した培地IIK
クロストリジウム・サーモ上ラム0−2フ株(IFBR
MP−7451)を接種し、それぞれ60℃にて18時
間培養したものを用意した。
上記0B−1666株培養液0.2−とC−27株培養
液0.5鱈を第1表に示した培地1[10affi(接
種し、5Qau容ネジロ試験管中で、60℃にて10日
間嫌気的に振と5培養(回転数12 Orpm )を行
なった。
液0.5鱈を第1表に示した培地1[10affi(接
種し、5Qau容ネジロ試験管中で、60℃にて10日
間嫌気的に振と5培養(回転数12 Orpm )を行
なった。
得られた培養物から遠心分離により菌体等の固形分を除
き、リン@C33m9/rnl)を加えて酸性としたの
ちガスクロマトグラフ(担体クロモソルプ101、ガラ
スカラム2mtFI”検出器)により生産物を分析した
。結果を第3表に示す。セルセース分解量は培養終了液
にギ酸1Mを加えて溶菌後、胛過して残存セルロースを
集め、乾燥重量な求めて初期添加量との差として求めた
。
き、リン@C33m9/rnl)を加えて酸性としたの
ちガスクロマトグラフ(担体クロモソルプ101、ガラ
スカラム2mtFI”検出器)により生産物を分析した
。結果を第3表に示す。セルセース分解量は培養終了液
にギ酸1Mを加えて溶菌後、胛過して残存セルロースを
集め、乾燥重量な求めて初期添加量との差として求めた
。
ツカソリティカム0B−1666株、クロストリジウム
・サー七七ラム0−27株の代りにそれぞれ第3表に示
す菌株を用いたこと以外は実施例1と同様に行なった。
・サー七七ラム0−27株の代りにそれぞれ第3表に示
す菌株を用いたこと以外は実施例1と同様に行なった。
結果を第3表に示す。
実施例8〜15
実施例Iにおいてクロストリジウム・サーモサツカロリ
テイカム0B−1666株、クロストリジウム・サーモ
上ラムC−2フ株の代りKそれぞれ第3表に示す菌株を
用いたことおよび培地■(第1表)に含まれるセルロー
ス粉末(cp )の量、メチルビオロゲン色素< MV
)の添加量、培養日数をそれぞれ第3表に示すように
したこと以外は実施例1と同様にした。結果を第3表に
示す。
テイカム0B−1666株、クロストリジウム・サーモ
上ラムC−2フ株の代りKそれぞれ第3表に示す菌株を
用いたことおよび培地■(第1表)に含まれるセルロー
ス粉末(cp )の量、メチルビオロゲン色素< MV
)の添加量、培養日数をそれぞれ第3表に示すように
したこと以外は実施例1と同様にした。結果を第3表に
示す。
比較例1〜7
実施例IKおけるクロストリジウム・サーモサツカロリ
テイカム(!B−1666株とクロストリジウム・サー
モ上ラムC−2フ株の混合培養の代りに、第3表に示す
菌株の種培養液0.7aを単独で第3表に示す培養条件
で培養したこと以外は災施例1と同様に行なった。結果
を第3表に示す。。
テイカム(!B−1666株とクロストリジウム・サー
モ上ラムC−2フ株の混合培養の代りに、第3表に示す
菌株の種培養液0.7aを単独で第3表に示す培養条件
で培養したこと以外は災施例1と同様に行なった。結果
を第3表に示す。。
*1 セルロースパウダ一
本2 メチルビオロゲン
Claims (2)
- (1)クロストリジウム・サーモセラムとクロストリジ
ウム・サーモサツカロリテイカムをセルロースを含む培
地に混合培養することにより酪酸またはブタノールを主
とする含酸素化合物を製造する方法。 - (2)培地にビオロゲン色素を添加して混合培養するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14680685A JPS6211097A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | セルロ−スからの含酸素化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14680685A JPS6211097A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | セルロ−スからの含酸素化合物の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6211097A true JPS6211097A (ja) | 1987-01-20 |
JPH0358278B2 JPH0358278B2 (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=15415949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14680685A Granted JPS6211097A (ja) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | セルロ−スからの含酸素化合物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6211097A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101851650A (zh) * | 2010-04-19 | 2010-10-06 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种纤维素原料的糖化方法 |
US8119378B2 (en) | 2008-03-12 | 2012-02-21 | Lanzatech New Zealand Limited | Microbial alcohol production process |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP14680685A patent/JPS6211097A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8119378B2 (en) | 2008-03-12 | 2012-02-21 | Lanzatech New Zealand Limited | Microbial alcohol production process |
CN101851650A (zh) * | 2010-04-19 | 2010-10-06 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种纤维素原料的糖化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0358278B2 (ja) | 1991-09-04 |
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