微生物および生化学技術ジャーナル

概要

付加価値製品へのバクテリア炭素貯蔵

クリストファー・J・ブリガム、黒沢和彦、チョキュン・ラ、アンソニー・J・シンスキー

微生物は、ストレス時に炭素を貯蔵するためのさまざまなシステムを発達させてきました。細胞の自然環境では、貯蔵された炭素は、他の栄養素がより豊富に供給されているときに成長に利用することができます。炭素やその他の栄養素の貯蔵は、原核生物と真核生物の領域全体に遍在しています。これらの炭素貯蔵分子は、産業上非常に重要です。これらは、バイオポリマーまたはバイオ燃料のいずれかとして付加価値製品として役立つ可能性があり、細胞は大量に培養され、これらの化合物は通常、石油ベースの製品の代替品として収穫されます。今日では、これらの化合物の生産と利用に基づいた産業全体が生まれています。私たちは、特定の炭素貯蔵戦略のパラダイムと考えられる2つの細菌、Ralstonia eutrophaとRhodococcus opacusに焦点を当てています。 R. eutropha はポリヒドロキシアルカン酸 (バイオプラスチック) 生産者としてよく研究されており、R. opacus はバイオ燃料用の高収率トリアシルグリセロール (TAG) 生産のモデル細菌です。どちらの種も、化石燃料ベースの石油への依存を減らす可能性のある炭素貯蔵分子を生成します。ただし、どちらの場合も、これらの生物を使用して収益性の高い生産スキームを確立する前に克服しなければならない課題があります。このレビューでは、これらの課題に対処するために、過去および現在の研究を調査します。