JoVE 実験百科事典
微生物学
0 回視聴 • 3:14 分 • November 28th, 2025
まずは竹の加水分解液から調製し、微生物活動をサポートするために必須塩を添加した栄養豊富な培地から始めましょう。
この加水分解液には発酵に必要なグルコースとキシロースが含まれています。
標準的な好気性条件下で培養した野生型 Klebsiella pneumoniae 菌種を培地に接種してください。
培養液を無菌環境のバイオリアクターに移し、やや酸性のpHを設定し、酸素や微好気性の条件を限定します。
酸素濃度が低いと細菌の代謝が発酵に向かいます。
細胞はまずグルコースを利用し、これをピルビン酸に分解して2,3-ブタネジオールに変換します。これは工業用途に有用な化学物質です。
グルコースが枯渇すると、細胞はキシロースという5炭素糖を利用し、それをピルビン酸に変換します。
これにより、同じ発酵経路を通じてキシロースから2,3-ブタネジオールの生成が遅くなります。
このプロセスは、酸素制限条件下で竹由来の糖が微生物によって有用な発酵生成物に変換されることを強調しています。
テキストプロトコルに従って発酵媒体を準備した後、 Kを加えて種子培養を準備します。 肺炎 の細胞をプレートに移し、一晩培養します。次に培養液を250ミリリットルのフラスコに移し、50ミリリットルのLB培地を含みます。
培養は37度C、200RPMで一晩培養します。野生型、芽C変異体、芽A変異体はそれぞれ2,3-ブタネジオール、 R-アセトイン、2-ケトグルコン酸の産生に用いられます。50ミリリットルの種子培養物をバイオリアクターに接種します。
培養液は37度Celsius、pHはそれぞれ R-アセトイン6.0、2,3-ブタネジオールは7.0に保ちます。2-ケトグルコン酸の生成には、培養を最初の4時間pH7.0に保ち、その後pHを5.0に切り替えます。2,3-ブタネジオールの生産については、微好気環境で培養を維持し、空気を毎分2リットル、250RPMで補給します。
R-アセトインの生産には、好気環境で培養を維持し、空気を4リットル毎分、450 RPMで補給します。2-ケトグルコン酸生成には、空気補助と攪拌速度をそれぞれ毎分4リットルと500 RPMで高好気条件を維持します。
培養pH、空気補給率、攪拌速度は正確に制御されなければなりません。