微生物および生化学技術ジャーナル

概要

新規クレブシエラ・バリコラ SRP3 株によるグリセロールから 2,3-ブタンジオールへの好気的変換

Md. シャフィクール・ラーマン、ジョンシュン・ユアン、ケセン・マー、チュンバオ (チャールズ) シュー、ウェンシェン・チン

バイオディーゼルの製造では、主要副産物として約 10% の粗グリセロールが発生します。この研究は、好気的にグリセロールを効率的に変換できる新しい細菌株を特定し、付加価値製品の大規模生産のために株を改良することです。新たに分離された Klebsiella variicola SRP3 による、唯一の炭素源としてのグリセロールからの主要生成物 2,3-ブタンジオール (2,3-BD) の生成が、好気条件での一連のバッチプロセスで報告されています。この研究では、製紙工場の廃棄物から分離された K. variicola SRP3 を好気条件で増殖させた場合の細菌細胞バイオマス、バイオ生成物、およびグリセロール脱水素酵素 (GDH) 酵素生産も比較します。インキュベーション温度、pH、グリセロール濃度、窒素源は、グリセロール脱水素酵素を支配する最も重要な要因です。酸性の初期 pH (pH 5.0) により GDH 活性が強化され (558.2 μmol/分/mg タンパク質)、50.0 g/L グリセロールから 2,3-BD 25.33 g/L、1,3-PDO 7.6 g/L、アセトイン 2.2 g/L が得られました。当社の好気性バッチ培養では、変異株 K. variicola SRM3 は 558.2 単位/mg タンパク質から 721.5 単位/mg タンパク質へと 1.3 倍の GDH 活性を示し、50.0 g/L グリセロールから 2,3-BD 29.87 g/L、1,3-PDO 7.08 g/L、アセトイン 2.02 g/L が得られました。本報告では、GDH酵素活性を最大化するための最適条件が定義され、変異株K. variicola SRM3によって0.79 g/gの生成物収量が達成されました。これは、これまで唯一の炭素源としてグリセロールから得られた最高の量です。この研究により、このK. variicola種がグリセロールを効率的に変換できることが初めて証明されました。