セルロ-ス直接発酵微生物の育種とアルコ-ル燃料の高効率生産

纤维素直接发酵微生物选育及酒精燃料高效生产

• 批准号: 02203227
• 负责人: 小林 猛
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203227/
• 关键词: セルラ-ゼ; アルコ-ル酵母; エタノ-ル生産; 分泌; 遺伝子組換え; バイオマス

1.本研究室でクロ-ン化した6種類のセルラ-ゼのうち、セロビオヒドロラ-ゼ遺伝子を酵母の分泌ベクタ-に連結したプラスミドを作成し酵母に導入した。本酵母が生産するセロビオヒドロラ-ゼの約40%が細胞外(培養液中)に分泌され、酵母で機能するプロモ-タ-や分泌シグナルを含まないセルラ-ゼ遺伝子を導入した組換え酵母に比べてセルラ-ゼ生産は約50倍に増大した。また、活性染色法からセロビオヒドロ-ラゼは細胞内外に存在し、分子量の異なる数種類のセルラ-ゼが生産されてした。特に培養上清に分泌された酵素のみに糖鎖が付加されていることが、糖鎖染色の結果から明らかとなった。2.今回構築した組換か酵母は、酵母エキスとポリペプトンに糖源といてグルコ-スを添加した培地で最高の細胞増殖速度が達成され、同時に培養液中にセルラ-ゼ活性も最高の74U/lであった。将来実際にセルロ-スを資化する酵母を用いた場合にはグルコ-スの生成が律速となり、培養液中のグルコ-スは低濃度であると予想されるが、低濃度のグルコ-スにおいてもセルラ-ゼは生産された。更に本組換え酵母のセルロ-ス分解性を検討したところ、カルボキシメチルーセルロ-スを加えた培地においてセルラ-ゼ活性の増大とセルロ-スの分解に起因する培養液の粘度低下が観察され、セルロ-スの分解が起っていると推定された。3.セルロ-ス資化酵母を使って解率的なアルコ-ル生産を行なうには、グルコ-ス濃度の制御が不可欠であることから、乳酸発酵においてグルコ-ス濃度制御を検討した。グルコ-ス・乳酸自動分析装置によりグルコ-スを一定濃度に保って乳酸菌の培養を行なったところ、グルコ-スが低濃度(1g/l)の場合には57g/lの乳酸が生成した。グルコ-スの定量は自動液クロ分析装置を用いた。一方、グルコ-スを高濃度(20g/l)に制御した場合は副産物であり増殖に阻害的な酢酸が蓄積し乳酸生産量も減少したので、グルコ-スを低濃度に制御することの重要性が明らかになった。

1. In our laboratory, six kinds of yeast secretion systems were prepared and introduced into yeast. About 40% of the yeast production was secreted outside the cell (in culture medium), and the yeast function was increased by about 50-fold compared with the yeast production. In addition, the activity staining method can be used to determine the number of species that exist in and out of cells and vary in molecular weight. In particular, the supernatant of the culture is secreted by enzymes and the results of carbohydrate staining are disclosed. 2. The highest cell growth rate was achieved by adding sugar to the culture medium, and the highest cell activity was 74U/l in the culture medium. In the future, when yeast is used, the production rate of yeast is low, and the production rate of yeast is low. In addition, the increase in the activity of the yeast and the cause of its decomposition were observed and the decrease in the viscosity of the culture solution was estimated. 3. The fermentation rate of lactic acid fermentation yeast is controlled by the concentration of lactic acid. The Gluco-S·Lactic Acid Automatic Analysis Device ensures the cultivation of lactic acid bacteria at a certain concentration of Gluco-S. When the Gluco-S concentration is low (1 g/l), 57g/l of lactic acid is produced. Automatic liquid analyzer for quantitative analysis The importance of controlling by-product accumulation and lactic acid production at high concentrations (20g/l) is evident.

项目成果

Zhongping Shi: "Fedーbatch lactic acid fermentation using onーline glucoseーlactate analyzer" Journal of Fermentation and Bioengineering. (1991)

施忠平：“使用在线葡萄糖-乳酸分析仪进行补料分批乳酸发酵”《发酵与生物工程杂志》（1991）。