JPS61224995A - クロストリデイウム・サ−モヒドロスルフリカムfri−3 - Google Patents

クロストリデイウム・サ−モヒドロスルフリカムfri−3

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JPS61224995A
JPS61224995A JP60061961A JP6196185A JPS61224995A JP S61224995 A JPS61224995 A JP S61224995A JP 60061961 A JP60061961 A JP 60061961A JP 6196185 A JP6196185 A JP 6196185A JP S61224995 A JPS61224995 A JP S61224995A
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Japan
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ethanol
xylan
starch
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cellobiose
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JP60061961A
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JPS6312595B2 (ja
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Takashi Mori
隆 森
Miki Kiuchi
幹 木内
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NORIN SUISANSYO SHOKUHIN SOGO KENKYUSHO
Original Assignee
NORIN SUISANSYO SHOKUHIN SOGO KENKYUSHO
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新菌株クロストリディウム・サーモヒドロスル
フリカA (Cjostridium thermoh
ydro−suJfricum ) FBI −3に関
する。本面はキシラン。
イヌリン等を資化してエタノールを効率よく生産するこ
とができる。
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕キ
シランは稲ワラ、バガス、廃材、新聞紙等のセルロース
系バイオマス資源に25〜40%程度含有されており、
バイオマス利用に極めて重要な物質である。
しかし、単独の微生物でキシランをエタノールへ直接変
換できるのはサーモアナエロバクター・xpノリカx 
(V/iege1等: Biotechnojogy 
andllioengineering Sympos
ium 、 Al 3.第193〜205頁(1983
年))のみであり、エタノールの生成量も81/lのキ
シランから1.1171程度にすぎない。
本発明者らは、バイオマス成分として大量に存在するキ
シラン、デンプン、イヌリン、セロビオース(セルロー
スの加水分解物)等から直接に効率よくエタノールを生
産しつる微生物の検索を試みた。
〔問題点を解決するための手段〕
その結果、土壌から分離した新菌株がキシラン等を資化
し、これらから効率よくエタノールを生産することを見
出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、キシラン、デンプン、イヌリンおよ
びセロビオースを資化し、これらからエタノールを生成
するクロストリディウム・サーモヒドロスルフリカムp
Rニーa4c関する。
上記特性を有する細菌の分離方法を以下に示す。
培地として第1表に示した組成のものを使用した。
第  1  表 KsHPOa    O,4511 肚11PO40,451/ (NH4)II804   0−91 Nacjl     O,91 Mg8044H*OO,18Ji’ CjaCJ1g”2H*0  0.1211Fe804
・7HIIO1,5’? ヘミン       l ■ レサズリン          1M9酵母エキス  
      5g Na@001         4  77システイン
          0.3gNa gMo04 ・2
H10400μgNa、WO4−2Ii、o     
   400 piNag8eO@         
   3014M1(Jl、            
100 lll0oOj曾           Zo
oμgビタミンB11         20μgビオ
チン         lOμI P紙(またはキシロース)     10#土壌約0.
3IIを上記培地(P紙を炭素源とする)lOdを含む
試験管に投入し、気相を炭酸ガスで置換した後、ブチル
ゴム栓で封鎖し、60℃において集積培養を行ない、ロ
ールチューブ法を繰返し行なうことによって得られた、
セルロース資化性細菌との共生コロニーをさらにキシロ
ースを炭素源とする培地でロールチューブ法を行なって
単離した。
新しく分離された細菌はキシラン、デンプン。
イヌリン、セロビオースなどを単独または同時に発酵し
てエタノールを生産することができる。バイオマス資源
には多くの場合、これらの成分が混在しているため、同
時に複数の成分を発酵できることは、バイオマス資源を
利用する上で極めて有利なことである。
新しく分離した微生物の菌学的性質は次のとおりである
(a)  形態 ■細胞の形および大きさ:桿菌0.4〜0.5X2.0
〜4.0 μ ■細胞の多形性:なし ■運動性の有無および鞭毛の着生状態:運動性有り、周
鞭毛 ■内生胞子:菌体末端部に球形〜楕円形の内生胞子を形
成 ■グラム染色:陰性 (1))  各種培地における生育状態(偏性嫌気性で
あるため、以下の培地は全て気相を炭酸ガスで置換し、
炭酸ナトリウム(411/l )およびシスティンまた
は硫化ナトリウム(0,3!//l )を添加した。) ■肉汁寒天培地:生育微弱 ■肉汁液体培地:生育微弱、わずかに白濁■肉汁ゼラチ
ン培地:液化しない ■B、O,P ミルク:ゆっくり凝固、黄変(c)生理
的性質 ■硝酸塩の還元:陰性 ■硫化水素の生成:生成する ■MRテスト:陰性 ■vpテスト:陰性 ■インドールの生成:陰性 ■デンプンの加水分解:陽性 ■クエン酸の利用:利用しない ■色素の生成:陰性 Oカメラーゼ:陰性 Oウレアーゼ:陰性 @生育温度;最適生育温度り6℃〜68℃、35℃以下
および75℃以上では生育しない@最適生育…:6.5
〜7.0 0酸素に対する態度:偏性嫌気性 ■O−Fテス):O−Fテストの培養条件では生育しな
い [相]糖類から酸およびガスの生成 ■L−アラビノース   −− ■D−キシロース    +    +■D−リボース
     +    +■D−グルコース    + 
   十〇D−マンノース    士    十〇D−
7ラクトース   千   十 糖   類       酸    ガス暑−−−閣−
自一一一−−一一■■1−−■閤阿―町剛−−―■−自
1−−町一一一一一−19011“ゞ21“01■D−
ガラクトース   +    +■シェークロース  
  士    十〇ラクトース       +   
 +[株]トレハロース     士    十〇メリ
ビオース      +    +@マルトース   
   +    +◎セロビオース     +   
 十@ラフィノース     +    +■ンルビト
ール     +    +Oマンニトール     
+   + Oズルシトール     士   + Oイノシトール     −   − [相]デンプン       +    +のセルロー
ス      −− 〇キシラン       +    +Oサリシン  
     +    +のグリ+リン       −
− [相]イヌリン        +    +以上の性
質を従来の報告(Hol!auaら、Arch。
Mikrobioj、 86. p 129−146 
(1972))と比較すると、■個性嫌気性、Oグ2ム
陰性桿菌、■周鞭毛を有する。■末端部に内生胞子を有
する。070℃以上で生育する等の性質を有することか
ら、本  □菌はクロストリディウム・サーモヒドロス
ルフリカムに属すると考えるのが妥当と認められる( 
Bergey9s [anuaj of l)eter
minative Eacteri−olOgY s第
7版および第8版には記載されていない。)。
しかしながら、キシランおよびイヌリンを資化してエタ
ノールを生成するという点で、これまで報告されている
全てのクロストリディウム・サーモヒドロスルフリカム
と異なる。また、従来から報告のあるクロストリディウ
ム・サーモヒドロスルフリカムはデンプン、セロビオー
ス、グルコースからエタノールを生成するが、1モルの
グルコース単位から2モルのエタノールの生成を理論値
としたとき、エタノールへの変換効率は理論値の25〜
70%程度である。なお、1例だけ理論値の95%とい
う高率でエタノールを生成する菌株が報告されている[
 Zeikuaら、Journaj ofBacter
iojogy、 vol、 143. p432−44
0 (1980) )。
しかし、この菌株は生成物であるエタノールに阻害され
るため、エタノールの蓄積量は511/lを越えない。
これに対して本発明の菌株はエタノールへの変換効率は
理論値の98%であり、しかもエタノールの蓄積量は1
5g々と高い値を示す。
したがって、本面を既知のクロストリディウム・サーモ
ヒドロスルフリカムと同定するのは妥当でなく、変異株
とするのが相当と考え、本発明者らは、本面をクロスト
リディウム・サーモヒドロスルフリカムFRI−3と命
名した。本面は工業技術院微生物工業技術研究所にFl
!tRM P−8150として受託されている。
前述のように、本面はエタノールの生産に有用であり、
キシラン、デンプン、セロビオース等を含有する培地に
培養することにより効率よくエタノールを生産する。培
養はこれら炭素源のほか窒素源、無機イオン、有機栄養
源を含む培地で行なわれ、炭酸イオンを必要としないの
で気相は窒素でもよい。キシラン、デンプン等は実用的
には55まで加えることができる。また、酵母エキスは
必須ではないが、1〜5V1程度加えた方がエタノール
の生成速度(生育速度)は速くなる。
、培養は田6.θ〜7.5.温度40〜73℃、好まし
くは60〜70℃にて嫌気的条件下で行なう。
培養時間については目的とするエタノールが十分量生成
するまで行なえばよいが、キシランを濃度1%で含む培
地では0.5〜3%の檀菌量で20〜24時間、2%含
む培地では48〜72時間程度が適当であり、デンプン
を使用する場合もほぼ同様に行なえばよい。また、培養
中に振とうすることによってエタノールへの変換速度を
早くすることができ、その場合100〜150 rpm
程度の振と5が適当である。
〔実施例〕
次K、本発明を実施例により詳しく説明する。
実施例1 2%のからまつ由来のキシ2ンを含む第1表に記載の培
地を通常の18mの試験管に入れ、気相を炭酸ガスで置
換後、120℃で15分間殺菌した。これにクロストリ
ディウム・サーモヒドロスル7リカムPRI −3(F
IRM P−8150)を接種し、66℃で3日間振と
り培養した。
培養液中に7.81171のエタノールが生成し、また
培養液中には150 mU/auのキシラナーゼが生産
された。
実施例2 炭素源として2%のトウモロコシデンプンを用いたこと
以外は実施例1と同様に行ない8.69/lのエタノー
ルを得た。
実施例3 炭素源として2%のイヌリンを用いたこと以外は実施例
1と同様に行ない6.39/lのエタノールを生成した
実施例4 炭素源として2%のセロビオースを用いたこと以外は実
施例1と同様に行ない10.511/lのエタノールを
得た。
実施例5 炭素源として1%のトウモロコシデンプンと1うのから
まつキシランの混合物を用いたこと以外は実施例1と同
様にして行ない8.49/lのエタノールを生成した。
〔発明の効果〕
本発明の微生物によれば、キシラン、デンプン。
セロビオース等のバイオマス成分から直接にエタノール
を効率よく生産することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. キシラン、デンプン、イヌリンおよびセロビオースを資
    化し、これらからエタノールを生成するクロストリディ
    ウム・サーモヒドロスルフリカムFRI−3。
JP60061961A 1985-03-28 1985-03-28 クロストリデイウム・サ−モヒドロスルフリカムfri−3 Granted JPS61224995A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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