ポスト石油化学産業体系としてのLactate Industryのための新発酵技術

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Lactococcus lactis IO-1によるサゴデンプンからのL-乳酸発酵を行った。クロスフローろ過システムとレーザー濁度計による菌体濃度コントロール装置を組み合わせたシステムを用い、pHを指標としたpH-dependent substrate feeding法により基質供給を行った。このシステムにより、高い生菌数を維持したまま、高希釈率と高菌体濃度を実現することができ、サゴデンプン酵素加水分解物からの連続的L-乳酸発酵を行うことができた。pH-dependent substrate feeding法によるLactococcus lactis IO-1のL-乳酸生産と生産性は、濁度コントローラにより維持される菌体濃度や希釈率、フィード液中のグルコース濃度に依存していた。菌体濃度を15g/lに制御した場合、希釈率が0.21、0.50、1.1h^<-1>の時、容積当たりのL-乳酸生産性はそれぞれ8.2、19.3、33.1g/l・h、また、その時の残存グルコース濃度は、それぞれ1.90、0.24、3.80g/lであった。高菌体濃度の時は、高希釈率により培養液中の乳酸濃度を低く抑えることが可能となり、高L-乳酸生産性を実現できた。菌体濃度を増加させると容積当たりのL-乳酸生産性は比例的に増加した。このシステムにより、培養液中の菌体濃度を高くコントロールすることにより、L-乳酸生産性を高くすることができた。また、本培養システムを用いることにより、高菌体濃度における高希釈率を実現し、培養液中の乳酸濃度を低く保ち、さらに培養液中の生菌数レベルを高く保つことにより、高いL-乳酸生産性を有する高効率的L-乳酸発酵生産システムの構築に成功した。