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耐熱性エタノール生産細菌及び耐熱性エタノール生産細菌を用いたエタノール生産方法 新技術説明会 実績あり

国内特許コード P08P006369
掲載日 2009年3月27日
出願番号 特願2007-231058
公開番号 特開2009-060836
登録番号 特許第5120877号
出願日 平成19年9月6日(2007.9.6)
公開日 平成21年3月26日(2009.3.26)
登録日 平成24年11月2日(2012.11.2)
発明者
  • 山田 守
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 耐熱性エタノール生産細菌及び耐熱性エタノール生産細菌を用いたエタノール生産方法 新技術説明会 実績あり
発明の概要

【課題】
本発明は、35℃以上、好ましくは37-39℃という高温条件下でも効率よくエタノール発酵生産が可能な新規エタノール生産細菌株及びこれを用いたエタノール生産方法を提供することをその課題とする。
【解決手段】
前記課題の解決のため、本発明は、高温条件下における培養及びエタノール生産能の検討というスクリーニング工程を経て選抜された、ザイモモナス・モビリス(Zymomonas mobilis)の野外分離株、すなわち寄託番号がNITE AP-440で表されるTISTR405株、及びNITE AP-441で表されるTISTR550株及びこれらの株を用いたエタノール生産方法を提供する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


食用・工業用を問わず、エタノールは多様な用途に利用される物質であり、工業用には化学合成したエタノールが、食用は微生物などを用いた醸造エタノールがそれぞれ利用されてきている。近年、バイオテクノロジーの発展とバイオマス利用への意識が高まった事により、食用だけではなく工業用、特に燃料用エタノールにも発酵生産技術を利用しようとする試みが広がり始めている。エタノール生産に微生物を用いる発酵生産技術は古くから用いられてきた技術であり、その主役を担う微生物の生産性向上を目指した改良も数多く開示されている。



エタノールの発酵生産に用いられる主な微生物は酵母(Saccharomyces cerevisiae)であるが、その他の微生物としてザイモモナス・モビリス(Zymomonas mobilis)などザイモモナス属に属する細菌のみにエタノール発酵能力があることが知られている(非特許文献1)。ザイモモナスはテキーラ(Tequila)やプルケ(Pulque)の生産に用いられるグラム陰性の嫌気性細菌であり、エタノール発酵においてはその発酵速度や菌体あたりのエタノール生産能が酵母より大きく、更に発酵時に生産されるバイオマスの量が酵母よりも少ないなどの有利な特徴を持っているが、エタノール耐性や温度耐性、利用可能な糖が限定される点など酵母に劣る部分もあり、工業的な利用が進まなかったのが現状であった。近年、ザイモモナス属細菌を利用した発酵生産技術としては、レバンなど有用物質の発酵生産技術(特許文献1-5)、エタノール発酵生産を向上させるための、遺伝子導入をはじめとする種々の技術(特許文献6-9)や、耐塩性、接合能、資化性向上など有用形質を持った菌株(特許文献10-12)などがこれまでに開示されているが、発酵生産において工業的に重要な改良の一つである耐熱性についてはこれまで開発が進んでこなかった。特許文献8にはザイモモナスと乳酸菌を37℃という高温で共培養して発酵させる旨記載されているが、これはエタノール生産を低く抑えるための高温発酵であって、高温条件下で高効率なエタノール生産を目的とするものではなかった。これらの背景から、今後需要の急増が見込まれるエタノール発酵生産技術において適用可能な、熱耐性を持った微生物の開発が待たれていた。

【特許文献1】特開平2-109989 グルコン酸およびソルビトールの製造法

【特許文献2】特開平2-195870 ザイモモナス・モビリスの新菌株並びにその菌株を使用するレバンの製法

【特許文献3】特開平6-225781 微生物を用いた飽和デルタ-ラクトンの製造方法

【特許文献4】特開2003-277225 細胞増殖作用と皮膚保湿及び刺激緩和効能を持つレバンを含む化粧料組成物

【特許文献5】特開2004-339078 外用剤組成物

【特許文献6】特開昭63-017696 アルコールの発酵方法

【特許文献7】特開平4-066090 異種遺伝子高発現ベクター

【特許文献8】特開平7-000103 適量の炭酸及び低濃度のエタノールを含有する発酵乳の製造法

【特許文献9】特開2007-014306 染色体組み込みマンノース発酵性ザイモモナス細菌

【特許文献10】特開昭63-074482 糖蜜からのエタノール製造に適した細菌

【特許文献11】特開平1-171481 新規なザイモモナス・モビリス

【特許文献12】特開平4-281783 マルトースからのエタノール製造に適した新規細菌

【非特許文献1】Rogers P.L.et al.1980.Process.Biochem.15(6):7-11.

【非特許文献2】Adachi O.et al.1978.Agric.Biol.Chem.42:2045-56.

【非特許文献3】Sambrook J.&Russell DW.2001.Molecular Cloning:A Laboratory Manual.Cold Spring Harbour.

産業上の利用分野


本発明は、高温条件下においてエタノール生産が可能な新規微生物及びこれを用いたエタノール生産方法に関する。より詳しくは、37-39℃の温度条件下においてエタノール生産能を有する、Zymomonas mobilis種に属する細菌株及びこれを用いたエタノール生産方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
受託番号がNITE P-410で表される、35℃以上の温度条件下におけるエタノール生産能力を有する、Zymomonas mobilis種に属する耐熱性エタノール生産細菌。

【請求項2】
受託番号がNITE P-411で表される、35℃以上の温度条件下におけるエタノール生産能力を有する、Zymomonas mobilis種に属する耐熱性エタノール生産細菌。

【請求項3】
請求項1又は2に記載の耐熱性エタノール生産細菌を用いることを特徴とする、エタノールの生産方法
産業区分
  • 微生物工業
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007231058thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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