炭酸ガスから化学合成独立栄養的にPHBを生産する安全な培養プロセスの開発
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概要
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Fermentative production of a biodegradable plastic material, poly-D-3-hydroxybutyrate, P(3HB) from CO_2 is expected to contribute to the solution of global environmental pollution problems caused by the increased CO_2 concentration in the atmosphere and the disposal of non-degradable plastic materials. Practical culturemethod for autotrophic production of P(3HB) from CO_2,H_2 and O_2 by the hydrogen-oxidizing bacterium Alcaligenes eutrophus were investigated. A recycled-gas closed- circuit culture system enabled high-cell-density cultivation with high utilization efficiency of substrate gasses. The fermentation conditions for cell growth and P(3HB) accumulation and the stoichiometry for biomass production were thus investigated. The P(3HB) concentration could be increased to 91.3 g/l after 40 h cultivation using an explosion-proof type of fermentation system without the danger of substrate-gas explosion by maintaining the O_2 concentration in the gas phase below the lower limit for explosion (6.9%) and by using a high-performance agitation system (KLa=2,970h^<-1>). In order to produce P(3HB) under a non-explosive gas composition without using a high-performance agitation system, a two-stage culture method was developed. This method consisted of a heterotrophic cell-growth stage using an organic carbon source and an autotrophic P(3HB) accumulation stage. The P(3HB) concentration could be increased to 21 g/l in the autotrophic culture stage using this method in a normal type of jar fermentor (KLa=340 h^<-1>) under a safe gas composition.
- 社団法人日本生物工学会の論文
- 1997-05-25
著者
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