単離したセルロース生成好熱菌による廃グリセロールからのバクテリアセルロース生産

通过分离的产纤维素嗜热菌从废甘油生产细菌纤维素

• 批准号: 17F17354
• 负责人: 中崎 清彦
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-11-10 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17354/
• 关键词: 好熱性細菌; バクテリアセルロース; 細胞外多糖; グリセロール; 細胞外ポリマー

本研究では高温条件下（50-60℃）において廃グリセロールからバクテリアセルロースを生産することを目的とした。様々な単離源（高温コンポスト、酢醸造所の好気処理排水、嫌気処理排水、ならびに牛糞）から、グリセロールを炭素源とした液体培地の表面にバイオフィルムを形成した好熱性細菌を単離し、それらの細胞外多糖の組成分析を行ったところ、いずれもバクテリアセルロースを含まず、他の細胞外多糖であることがわかった。好熱性細菌によるグリセロールからの細胞外多糖の生産はこれまで報告がなく、新しい知見である。そこで、高温条件（50℃）におけるグリセロールからの細胞外多糖生産能を調べた結果、M-10株が最も高い細胞外多糖濃度を示した。16S rRNA遺伝子解析より、Bacillus sonorensisに近縁の細菌であることが明らかとなった（B. sonorensis NTV株と命名）。B. sonorensisは高温条件ならびにグリセロールを原料とした条件での細胞外多糖生産はこれまで報告がなく、NTV株はこれまで知られていない特性を有する細菌である可能性が考えられた。NTV株から得られた細胞外多糖の組成は高付加価値多糖であるキサンタンならびにGalactoPolに類似しており、食品・化粧品・医薬品等として利用可能な有価物である可能性が示唆された。続いて、NTV株を異なる温度（30-60℃）・グリセロール濃度（0.5-20 g/L）・pH条件（5-8）において、細胞外多糖生成実験をおこなった結果、温度45℃、グリセロール濃度15 g/L、pH7において最も高い細胞外多糖濃度7.91 g/Lが得られた。本研究の成果は、廃グリセロールの適正処理・有効利用技術として実装できる可能性を秘めており、今後さらなる研究開発による最適化ならびに社会実装化が期待される。

The purpose of this study is to improve the temperature of the product under high temperature conditions (50-60℃). The analysis of the composition of extracellular polysaccharides from different sources (high temperature treatment, sewage treatment, sewage treatment, cow dung), carbon sources, liquid culture, surface formation, thermophilic bacteria, isolation, and other extracellular polysaccharides. The production of exopolysaccharides by thermophilic bacteria has been reported and new knowledge has been found Under high temperature conditions (50℃), M-10 strain had the highest concentration of exopolysaccharide. 16S rRNA gene analysis, Bacillus sonorensis, and the bacteria near it (B. sonorensis NTV strain named). B. Sonorensis is a high temperature strain that produces exopolysaccharides under high temperature conditions. The composition of extracellular polysaccharide of NTV strain is high and high. The possibility of using polysaccharide, such as Galactopol, food, cosmetics and medical products is indicated. Temperature, NTV strain temperature (30-60℃), concentration of polysaccharide (0.5-20 g/L), pH condition (5-8), production of extracellular polysaccharide, temperature 45℃, concentration of polysaccharide 15 g/L, pH7, the highest concentration of extracellular polysaccharide 7.91 g/L The results of this study are expected to be optimized for future research and development in the field of social engineering.