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公開番号2025036203
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2024138919
出願日2024-08-20
発明の名称水素酸化細菌の培養方法
出願人太平洋セメント株式会社,国立大学法人茨城大学
代理人弁理士法人アルガ特許事務所
主分類C12N 1/20 20060101AFI20250306BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】水素酸化細菌を安価で効率よく培養する方法を提供する。
【解決手段】ケイ酸カルシウム水和物含有材料の存在下、海水培地中で水素酸化細菌を培養する、水素酸化細菌の培養方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ケイ酸カルシウム水和物含有材料の存在下、水素酸化細菌を海水培地中で培養する、水素酸化細菌の培養方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
海水培地中に窒素源、リン源、鉄源及びニッケル源から選ばれる１種以上含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
海水培地の塩濃度が０．２質量％以上１３質量％以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
水素酸化細菌がヒドロゲノビブリオ（Hydrogenovibrio）属、ヒドロゲノバクター（Hydrogenobacter）属、ヒドロゲノフィラス（Hydrogenophilus）属、アルカリゲネス（Alcaligenes）属、ラルストニア（Ralstonia）属、カプリアビダス（Cupriavidus）属、ヒドロゲノファーガ（Hydrogenophaga）属、シュードモナス（Pseudomonas）属及びバチルス（Bacillus）属から選ばれる細菌である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
水素酸化細菌がヒドロゲノビブリオ属又はヒドロゲノフィラス属に属する細菌である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
水素酸化細菌がヒドロゲノビブリオ・マリヌス（Hydrogenovibrio marinus）、ヒドロゲノビブリオ・クルノゲヌス（Hydrogenovibrio crunogenus）、ヒドロゲノビブリオ・ハロフィラス（Hydrogenovibrio halophilus）、ヒドロゲノビブリオ・ケネニ（Hydrogenovibrio kuenenii）、ヒドロゲノビブリオ・サーモフィラス（Hydrogenovibrio thermophilus）、ヒドロゲノフィラス・サーモルテオラス（Hydrogenophilus thermoluteolus）、ヒドロゲノフィラス・デニトリフィカンス（Hydrogenophilus denitrificans）、ヒドロゲ
ノフィラス・ハロラブダス（Hydrogenophilus halorhabdus）又はヒドロゲノフィラス・ヒルシ（Hydrogenophilus hirschii）である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ケイ酸カルシウム水和物含有材料は、密度が０．８～２．５ｇ／ｃｍ
３
であって、空隙率が１０～８０％である、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ケイ酸カルシウム水和物含有材料がトバモライト、ゾノトライト、ＣＳＨゲル、フォシャジャイト、ジャイロライト、ヒレブランダイト及びウォラストナイトから選ばれる１種以上を含む材料である、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ケイ酸カルシウム水和物含有材料がリン酸処理されたケイ酸カルシウム水和物含有材料である、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ケイ酸カルシウム水和物含有材料を、培地中の濃度がケイ酸カルシウム水和物として０．１ｇ／Ｌ以上３０ｇ／Ｌ以下で使用する、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素酸化細菌を培養する方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
地球温暖化等の深刻な環境問題を受け、世界中で脱炭素化に向けた取り組みが活発になっている。生物学的なＣＯ
２
の資源化は、環境負荷の小さい技術として現在注目されており、代表例として微細藻類や水素酸化細菌培養によるＣＯ
２
の固定化が挙げられる。水素酸化細菌は高い増殖力があることが特徴であり、生物の中で優れたＣＯ
２
固定化能を有している。
【０００３】
一方で、水素の利活用による水素社会の構築は、脱炭素化実現のために重要な位置づけとされており、水素利用の促進は今後さらに強調していくと思われる。水素酸化細菌は水素の利用、ＣＯ
２
の資源化という重要な技術開発に貢献できる可能性を併せもっており、水素酸化細菌の活用には、安価で効率的な培養法の確立が求められている。
【０００４】
従来、水素酸化細菌の培養は、増殖を適切に促進するために、Ｈ
２
，Ｏ
２
及びＣＯ
２
を含む培養ガスの存在下、塩濃度０～１ｍｏｌ／Ｌで、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、リン酸２水素カリウム等の試薬を多種類含む培地を用いて、ｐＨ５～８付近で培養されている（例えば、特許文献１、非特許文献１）。したがって、培地調製に係る試薬コストが高いこと、また調製には正確な調合が必要で手間と労力がかかることが課題の一つとなっていた。また、水素細菌は培養を進めると、自身の産生する有機酸などの酸性物質によって培養系内のｐＨを低下させ、培養系が水素細菌の培養に適したｐＨ範囲から逸脱してしまうことから、適切なｐＨ管理が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平５－１１５２９０号公報
【非特許文献】
【０００６】
Journal of Fermentation and Bioengineering Vol.72, No.5, 358-361.1991
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、水素酸化細菌を安価で効率よく培養する方法を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、水素酸化細菌の培養について検討したところ、培養系にケイ酸カルシウム水和物含有材料を存在させることにより、安価な海水培地を採用した場合であっても水素酸化細菌を効率よく培養可能であることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の１）～１０）に係るものである。
１）ケイ酸カルシウム水和物含有材料の存在下、水素酸化細菌を海水培地中で培養する、水素酸化細菌の培養方法。
２）海水培地中に窒素源、リン源、鉄源及びニッケル源から選ばれる１種以上含む、１）に記載の方法。
３）海水培地の塩濃度が０．２質量％以上１３質量％以下である、１）に記載の方法。
４）水素酸化細菌がヒドロゲノビブリオ（Hydrogenovibrio）属、ヒドロゲノバクター（Hydrogenobacter）属、ヒドロゲノフィラス（Hydrogenophilus）属、アルカリゲネス（Alcaligenes）属、ラルストニア（Ralstonia）属、カプリアビダス（Cupriavidus）属、ヒドロゲノファーガ（Hydrogenophaga）属、シュードモナス（Pseudomonas）属及びバチルス（Bacillus）属から選ばれる細菌である、１）～３）のいずれかに記載の方法。
５）水素酸化細菌がヒドロゲノビブリオ属又はヒドロゲノフィラス属に属する細菌である１）～３）のいずれかに記載の方法。
６）水素酸化細菌がヒドロゲノビブリオ・マリヌス（Hydrogenovibrio marinus）、ヒドロゲノビブリオ・クルノゲヌス（Hydrogenovibrio crunogenus）、ヒドロゲノビブリオ・ハロフィラス（Hydrogenovibrio halophilus）、ヒドロゲノビブリオ・ケネニ（Hydrogenovibrio kuenenii）、ヒドロゲノビブリオ・サーモフィラス（Hydrogenovibrio thermophilus）、ヒドロゲノフィラス・サーモルテオラス（Hydrogenophilus thermoluteolus）、ヒドロゲノフィラス・デニトリフィカンス（Hydrogenophilus denitrificans）、ヒドロゲノフィラス・ハロラブダス（Hydrogenophilus halorhabdus）又はヒドロゲノフィラス・ヒルシ（Hydrogenophilus hirschii）である、１）～３）のいずれかに記載の方法。
７）ケイ酸カルシウム水和物含有材料は、密度が０．８～２．５ｇ／ｃｍ
３
であって、空隙率が１０～８０％である、１）～６）のいずれかに記載の方法。
８）ケイ酸カルシウム水和物含有材料がトバモライト、ゾノトライト、ＣＳＨゲル、フォシャジャイト、ジャイロライト、ヒレブランダイト及びウォラストナイトから選ばれる1種以上を含む材料である、１）～６）のいずれかに記載の方法。
９）ケイ酸カルシウム水和物含有材料がリン酸処理されたケイ酸カルシウム水和物含有材料である、１）～８）のいずれかに記載の方法。
１０）ケイ酸カルシウム水和物含有材料を、培地中の濃度がケイ酸カルシウム水和物として０．１ｇ／Ｌ以上３０ｇ／Ｌ以下で使用する、１）～９）のいずれかに記載の方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の培養方法によれば、培養系のｐＨ環境を所定の範囲に安定して保持でき、水素酸化細菌の培養に適した培養系をより長期間維持することが可能となる。本発明の方法を用いることにより、低コスト及び低労力で、水素酸化細菌を効率よく培養することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ケイ酸カルシウム水和物含有材料の存在下、海水培地で培養した場合の菌体濃度（ＯＤ値）の変化を示すグラフ。
リン酸処理していないケイ酸カルシウム水和物含有材料の存在下、海水培地で培養した場合の菌体濃度（ＯＤ値）の変化を示すグラフ。
ケイ酸カルシウム水和物含有材料の非存在下、海水培地で培養した場合の菌体濃度（ＯＤ値）の変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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