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J-GLOBAL ID：201702222018855332   整理番号：17A1764029

新規瘤胃模倣プロセスによるリグノセルロース系バイオマスからの連続揮発性脂肪酸生産

Continuous volatile fatty acid production from lignocellulosic biomass by a novel rumen-mimetic bioprocess

著者 (3件)： Agematu Hitosi (Department of Applied Chemistry, Akita National College of Technology, Akita, Akita 011-8511, Japan) ,  Takahashi Takehiko (Department of Machine Intelligence and Systems Engineering, Faculty of Systems Science and Technology, Akita Prefectural University, Yurihonjo, Akita 015-0055, Japan) ,  Hamano Yoshio (Field Education and Research Center, Faculty of Bioresource Sciences, Akita Prefectural University, Ohgata, Akita 010-045, Japan)
資料名： Journal of Bioscience and Bioengineering  (Journal of Bioscience and Bioengineering)
巻： 124  号： 5  ページ： 528-533  発行年： 2017年11月 
JST資料番号： G0535B  ISSN： 1389-1723  CODEN： JBBIF6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： リグノセルロース系バイオマスはバイオ燃料と生化学物質の魅力的な原料であり,様々な植物資源に豊富に含まれる。しかし,このタイプのバイオマス処理にはセルロースの加水分解が必要である。提案した瘤胃模倣バイオプロセスは,リグノセルロースバイオマスの乾燥粉末化と,窒素源にアンモニアを用いた瘤胃細菌のpH調節連続培養から成る。本研究では揮発性脂肪酸(VFAs)を生成するために瘤胃細菌を連続的に60日以上培養し,微結晶セルロース,稲藁,スギの分解に用いた。瘤胃細菌は合成培地で良く増殖した。20gセルロース,稲藁,スギから生産されたVFA量はそれぞれ183±29.7%,69.6±12.2,及び21.8±12.9mmolであった。各分解は24時間以内に完了した。20gのセルロースから180mmolのVFAが生産された場合,炭素収率は60.6%であった。培養中,細菌は供給粒子を包むフロックを形成することが観察された。これらのフロックは,リグノセルロース系バイオマスからVFAおよび微生物蛋白質への共生的変換に必要な細菌種をすべてを含んでいる。PCR増幅16S rDNA断片の変性勾配ゲル電気泳動(DGGE)分析は,細菌群は培養の1週間後でも比較的安定であるが元の群構造とは異なることを明らかにした。さらに,DGGEバンドの配列解析は,微生物群にはセルロース分解性細菌,セルロース分解細菌と相乗的に作用する細菌,プロピオン酸産生細菌,他の嫌気性菌も含まれることを示した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： バイオマス ,  *揮発性脂肪酸 ,  瘤胃 ,  瘤胃微生物 ,  生産工程 ,  セルロース ,  稲藁 ,  スギ ,  微生物分解 ,  収率 ,  微生物タンパク質 ,  微生物検査 ,  マイクロバイオーム ,  PCR法 ,  ゲル電気泳動 ,  フロック ,  セルロース分解 ,  バイオプロセス ,  PCR-DGGE法 ,  リグノセルロース系バイオマス ,  結晶性セルロース ,  脂肪酸 ,  薬物
準シソーラス用語： PCR-DGGE ,  リグノセルロースバイオマス ,  微結晶セルロース

著者キーワード (5件)： キーワードリグノセルロースバイオマス ,  第一胃細菌 ,  揮発性脂肪酸 ,  ルーメン模倣バイオプロセス ,  PCR-変性剤濃度勾配ゲル電気泳動

分類 (2件)： 微生物代謝産物の生産  (FK03020A) ,  生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y)

物質索引 (3件)： プロピオン酸 ,  酢酸 ,  酪酸

引用文献 (33件)：

• Kocherginskaya, S. A., Aminov, R. I., and White, B. A.: Analysis of the rumen bacterial diversity under two different diet conditions using denaturing gradient gel electrophoresis, random sequencing, and statistical ecology approaches, Anaerobe, 7, 119-134 (2001).
• Li, M., Penner, G. B., Hernandez-Sanabria, E., Oba, M., and Guan, L. L.: Effects of sampling location and time, and host animal on assessment of bacterial diversity and fermentation parameters in the bovine rumen, J. Appl. Microbiol., 107, 1924-1934 (2009).
• Koike, S. and Kobayashi, Y.: Fibrolytic rumen bacteria: their ecology and functions, Asian-Australas J. Anim. Sci., 22, 131-138 (2009).
• Nagaraja, T. G.: Microbiology of the Rumen, pp. 39-61, in: Millen, D. D., De Beni Arrigoni, M. and Lauritano Pacheco, R. D. (Eds.), Rumenology. Springer-International Publishing, Switzerland (2016).
• Taco-Vasquez, S. and Holtzapple, M. T.: Biomass conversion to hydrocarbon fuels using the MixAlcoTM process, Oil Gas Sci. Technol. Rev. IFP Energies nouvelles, 68, 861-873 (2013).

タイトルに関連する用語 (5件)： 瘤胃 ,  模倣 ,  プロセス ,  リグノセルロース系バイオマス ,  揮発性脂肪酸