JPS638756B2 - - Google Patents

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JPS638756B2
JPS638756B2 JP56129452A JP12945281A JPS638756B2 JP S638756 B2 JPS638756 B2 JP S638756B2 JP 56129452 A JP56129452 A JP 56129452A JP 12945281 A JP12945281 A JP 12945281A JP S638756 B2 JPS638756 B2 JP S638756B2
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JP
Japan
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butanol
cellulose
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clostridium
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JP56129452A
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Shinsaku Hayashida
Yasuya Ogata
Teizo Yoshino
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205—Bacterial isolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/16—Butanols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はブタノールの製造法に関し、詳しくは
セルロースを原料として発酵法により１段でブタ
ノールを製造する方法に関する。 発酵法によるブタノールの製造法として、従来
からアセトン・ブタノール発酵が広く知られてい
る。この発酵に用いられる微生物としてはクロス
トリジウム・ブチリカム（Clostridium
butyricum）、クロストリジウム・アセトブチリ
カム（Cl.acetobutylicum）などがあり、培養は
澱粉、糖蜜などを炭素源として行なわれる。 セルロースを炭素源とするブタノール発酵に関
しては、該セルロースを一たん糖液に分解してか
ら発酵を行なつてブタノールを製造する方法（特
開昭53−136585号公報）が知られてはいるが、セ
ルロースを直接資化してブタノールを製造する方
法は未だ報告されていない。セルロースは主要な
農産廃棄物であり、その有効利用が期待されてい
る。 本発明者らは、セルロースを発酵原料として活
用すべく、セルロース資化力の強い微生物、特に
ソルベントや有機酸の生産能を有する高温嫌気性
セルロース分解菌の分離を試み、その過程で新た
に分離した菌株がセルロースを資化してブタノー
ルを生産することを見出し、本発明を完成するに
至つたのである。 本発明は、クロストリジウム属に属し、ブタノ
ール生産能を有する微生物を、セルロースまたは
セルロースを含有する物質を炭素源として含む培
地に培養し、培養物からブタノールを採取するこ
とを特徴とするブタノールの製造法である。 本発明に用いるブタノール生産菌は、前述した
ように高温嫌気性セルロース分解菌であり、クロ
ストリジウム属に属し、ブタノールを生産する能
力のある微生物が用いられる。当該微生物の具体
例としては堆肥から分離されたクロストリジウ
ム・エスピー（Clostridium sp.）・AH−１
（FERM−P6093）（以下、本菌という。）がある。
本菌の菌学的性質を以下に示す。 (a) 次の各培地における生育状態 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 リトマスミルクで生育せず 下記組成の培地ですこぶる良好な生育を示
す。 第１表 培地組成 第一リン酸カリ 1.5ｇ 第二リン酸カリ 2.2ｇ 硫酸アンモン 1.3ｇ 硫酸第一鉄（７水塩） 0.006ｇ 炭酸ナトリウム（10水塩） ４ｇ 酵母エキス ２ｇ ポリペプトン ５ｇ 炭酸カルシウム ５ｇ 塩化マグネシウム（６水塩） １ｇ 塩化カルシウム 0.15ｇ システイン塩酸塩 0.5ｇ 寒天（固体培地のみ） 20ｇ 蒸留水 1000ml （炭素源としてアビセル（５ｇ）またはろ紙（10
ｇ）を加える）PH 7.0 大きさ：0.3〜0.5μ×2.0〜5.0μ 形状：桿形 胞子：有り、卵形 0.5〜1.0μ×1.0〜1.5μ 運動性：有り、周鞭毛 （添付第２図にその電子顕微鏡写真を示す。） 集落の形態：半透明、白色、波状形 (b) 各生理的性質 最適生育条件 PH7.0、温度60℃、嫌気性 生育しうる条件 PH6.0〜8.0、温度45℃〜70℃ グラム陰性 抗酸性なし メチルレツド試験陽性 フオーゲス・プロスカウエル反応陰性 インドール生産性有り 硫化水素生成せず 硝酸塩の還元性無し カタラーゼ生成せず ゼラチン・カゼインを液化せず 澱粉を加水分解する クエン酸利用性無し 牛乳を凝固せず アンモニウム塩、グルタミン酸を利用す
る。硝酸塩を利用しない。 (c) 次の各炭素源の利用性 Ｌ−アラビノース 利用する Ｄ−キシロース 〃 Ｄ−グルコース 〃 Ｄ−マンノース 〃 Ｄ−フラクトース 〃 Ｄ−ガラクトース 〃 麦芽糖 〃 シヨ糖 〃 乳糖 〃 トレハロース 〃 Ｄ−ソルビツト 〃 Ｄ−マンニツト 〃 イノシツト 利用せず グリセリン 〃 デンプン 利用する 上記の菌学的性質を有する本菌について類似の
高温嫌気性セルロース分解菌との菌学的性質の比
較を第２表に示す。
【表】
【表】 本発明では上記ブタノール生産菌を用いてセル
ロースまたはセルロースを含有する物質を炭素源
として含む培地に培養する。ここでセルロースを
含有する物質としてはマツ、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、ダンボール廃紙などの古紙
類；その他繊維質廃棄物などがある。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
源として使用することが望ましい。また、炭素源
はセルロースとして培地重量の0.5〜５％程度の
割合で使用する。窒素源、無機塩、その他発酵に
必要な成分の種類、添加量などは従来のブタノー
ル発酵における既知の条件の中から適宜選定すれ
ばよい。培地の殺菌も常法により行なえばよい。 培養に際して温度、PH等の条件は使用する微生
物がブタノールを生産しうる範囲であればよく、
通常は50〜65℃の温度、６〜８のPH範囲である。
培養は目的とするブタノールが十分に生成、蓄積
するまで続ければよいが、通常は１〜10日間、好
ましくは２〜７日間である。 培養物からブタノールを採取するには既知の手
法をそのまま適用すればよく、たとえば培養物を
直接、醪塔および濃縮分離塔からなる蒸留プロセ
スに導き、ブタノールを蒸留、分離すればよい。 本発明によれば、セルロースを一たん糖液に分
解する工程を必要とせず、セルロースから直接ブ
タノールを生産することができる。また、使用す
る微生物が高温菌であるため培養を高い温度で行
なうことができ、雑菌による汚染が少ないという
特色がある。しかも、高温で培養できるため、培
養中に冷却して温度調節をする必要がなく、省エ
ネルギー的発酵を行なうことができる。 次に、本発明の実施例を示す。 実施例 炭素源として微細結晶セルロース（商品名：
Avicel）１％を含み、他に第１表に示した成分
を含む培地にクロストリジウム・sp AH−１
（FERM−P6093）を接種し、60℃で150時間培養
した。 第１図は培養期間中のｎ−ブタノール生成量に
ついて経時的に調べたグラフである。培養150時
間目におけるｎ−ブタノールの生成量は1.5ｇ／
であり、他にエタノール2.1ｇ／、酢酸1.4
ｇ／およびｎ−酪酸2.2ｇ／が生成している
ことを確認した。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるｎ−ブタノール生成量の
経時的変化を示すグラフである。第２図は本菌の
電子顕微鏡写真である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ クロストリジウム属に属し、ブタノール生産
    能を有する微生物をセルロースまたはセルロース
    を含有する物質を炭素源として含む培地に培養
    し、培養物からブタノールを採取することを特徴
    とするブタノールの製造法。 ２ クロストリジウム属に属し、ブタノール生産
    能を有する微生物が、50〜65℃に生育の至適温度
    を持つ微生物である特許請求の範囲第１項記載の
    製造法。 ３ クロストリジウム属に属し、ブタノール生産
    能を有する微生物が、セルロース、澱粉およびシ
    ヨ糖の資化能を有する微生物である特許請求の範
    囲第１項記載の製造法。 ４ クロストリジウム属に属し、ブタノール生産
    能を有する微生物が、生育温度50〜65℃であり、
    かつセルロース、澱粉およびシヨ糖の資化能を有
    する微生物である特許請求の範囲第１項記載の製
    造法。 ５ クロストリジウム属に属し、ブタノール生産
    能を有する微生物が、クロストリジウム・エスピ
    ーAH−１（FERM−P6093）である特許請求の範
    囲第１項記載の製造法。
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JPS5831993A JPS5831993A (ja) 1983-02-24
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