JPH0439319B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、微生物により二酸化炭素と水素とか
ら酢酸を製造する方法に関するものである。 （従来技術） 二酸化炭素と水素とから発酵法により酢酸を製
造する方法では、二酸化炭素と水素を資化し酢酸
生産能を有する微生物を嫌気条件下で培養し、酢
酸を生成し、蓄積せしめる方法が知られている。
このときの溶存水素濃度は全く測定されておら
ず、調製もされていなかつた。 （発明が解決しようとする問題点） 二酸化炭素と水素からの酢酸の製造を工業的に
実施するために解決すべき課題はまだ多く、中で
も生産速度を高めることは重要である。そのため
には新菌種の創製、公知の菌株に基づいた育種改
良と並んで、公知の菌株の培養条件を最適化する
ことが重要な手段となる。特に原料ガスの１つで
あり、飽和溶存濃度の低い水素の培養液中溶存濃
度を最適化することはきわめて重要な手段とな
る。本発明社らは、このような目的のもとに、微
生物による二酸化炭素と水素から酢酸を製造する
方法について種々研究した結果、本発明に到達し
た。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは、二酸化炭素と水素を資化し酢酸
生産能を有する微生物を用いて二酸化炭素と水素
とから酢酸を製造する方法の研究において、培養
液中の溶存水素濃度を2.5×10^-4mol／以下とな
るように調整すると、酢酸の生産速度が著しく増
大することを見い出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は二酸化炭素と水素を資化し
酢酸生産能を有する微生物を培養し酢酸を生成、
蓄積させる酢酸の製造方法において液体培地中の
溶存水素濃度を2.5×10^-4mol／以下で培養し、
酢酸を生成、蓄積せしめ、酢酸を採取することを
特徴とする酢酸の製造方法である。 本発明で用いられる微生物としては、アセトバ
クテリウム（Acetobacterium）属、クロストリ
ジウム（Clostridium）属、ユーバクテリウム
（Eubacterium）属、バクテロイデス
（Bacteroides）属、スポロミユーサ
（Sporomusa）属、アセトゲニウム
（Acetogenium）属などに属し、二酸化炭素と水
素を資化し、酢酸生産能を有する微生物である。
例えばアセトバクテリウム・エスビーNo.446
（Acetobacterium sp.No.446，FERM Ｐ−7017）、
アセトバクテリウム・エスピー・MA−１
（Acetobacterium sp MA−１，FERM Ｐ−
8676）、アセトバクテリウム・ウツデイ
（Acetobacterium Woodii，ATCC 29683）、ク
ロストリジウム・エスピーNo.307（Clostridium sp
No.307 FERM，Ｐ−7487）、クロストリジウ
ム・エスピーNo.484（Clostridium sp No.484，
FERM Ｐ−7488）、クロストリジウム・エスピ
ー No.68−２（Clostridium sp No.68−２，
FERM Ｐ−7367）、クロストリジウム・エスピ
ー No.670（Clostridium sp No.670，FERM Ｐ
−8047）、クロストリジウム・エスピーNo.672
（Clostridium sp No.672，FERM Ｐ−8049）、
ユーバクテリウム・エスピー No.477
（Eubacterium sp No.477，FERM Ｐ−8045）、
ユーバクテリウム・リモサム（Eubacterium
Iimosum，ATCC 8486）、バクテロイデス・エ
スピーNo.669（Bacteroides sp No.669，FERM
Ｐ−8046）、バクテロイデス・エスピーNo.671
（Bacteroides sp No.671，FERM Ｐ−8048）、
スポロミユーサ・スフアエロイデス
（Sporomusa sphaeroides，DSM2875）、スポロ
ミユーサ・オヴアタ（Sporomusa ovata，DSM
−2662）、アセトゲニウム・キヴイ
（Acetogenium kivui，ATCC 33488）などが挙
げられる。 本発明で使用する酢酸生産液体培地は特に制限
するところはないが、二酸化炭素及び水素が必須
成分として含まれることが必要である。 本発明に於て液体培地中の溶存水素濃度を培養
期間中2.5×10^-4mol／以下とすることが必要で
ありこれにより酢酸生産速度が増大する。水素の
供給方法は特に制限するところはない。溶存水素
濃度調整は、培養液中へ水素ガスとして供給する
場合には例えば水素供給流量の調節、培養液の攪
拌状態の変化、供給ガス中の水素分圧を調節する
とにより行うことができる。又培養液中へ水素貯
蔵担体を入れ担体の量を調節することにより溶存
水素濃度を調整することもできる。さらに培養液
を電気分解するとにより水素を発生させ、電液を
調節することにより溶存水素濃度を調整すること
もできる。溶存水素濃度の調整を開始する時期は
培養開始時あるいは培養途中のどちらでもよい。
培養途中で調整を開始する場合には、調整開始時
期を培養条件に応じて実験的に決めることができ
るが、該微生物の酢酸生産開始時が好ましい。ま
た培養途中で溶存水素濃度が2.5×10^-4mol／以
下となるように培養開始時から水素の供給条件を
固定しておくこともでき、供給条件は培養条件に
応じて実験的に決めることができる。溶存水素濃
度を2.5×10^-4mol／より大きくすると酢酸生産
速度を大きくする効果が得られない。また溶存水
素濃度を小さくする場合には制限するところはな
いが特に４×10^-5mol／以下が好ましい。また
水素の気液移動速度を低くし過ぎると酢酸生産速
度を大きくする効果が得られない。このため溶存
水素濃度2.5×10^-4mol／以下の範囲内で、水素
の気液移動速度はできるだけ大きくすることが好
ましい。 培養方法は、原則的には一般の微生物の場合と
同様であるが、酸素の混入を防ぐことが必要であ
り、実験室的には、ゴム栓等で密栓した培養器中
で、静置あるいは振盪する方法が用いられる。や
や大きい規模では、通常用いられる醗酵槽がその
まま利用でき、装置内の酸素は、窒素などの不活
性気体あるいちは原料気体などで置換することに
より嫌気的な雰囲気をつくることが可能である。
醗酵槽の形式は特に問わないが、普通に使用され
る攪拌混合槽のほか、一段あるいは多段の気泡塔
型、ドラフトチユーブ型の醗酵槽も利用できる。 培養に用いる炭素源は、通常、二酸化炭素ガス
として供給するが、培地中に溶解二酸化炭素ある
いは炭素塩、炭酸水素塩として加えることもでき
る、窒素源は塩化アンモニウムのごときアンモニ
ウム塩や硝酸ソーダのような硝酸塩のごとく、通
常の醗酵に用いうる各種の窒素化合物を用いるこ
とができる。 その他必要に応じ、リン酸二水素カリ、硫酸マ
グネシウム、硫酸マンガン、塩化ナトリウム、塩
化コバルト、塩化カルシウム、硫酸亜鉛、硫酸
銅、明ばん、モリブデン酸ソーダ、ホウ酸などの
無機化合物、あるいはビオチンや酵母エキスなど
のビタミン類を添加することは通常の行なわれる
通りである。 培養液中に蓄積された酢酸は、公知の技術を用
いて回収することができる。 （発明の効果） 本発明により、上記微生物による二酸化炭素と
水素とからの酢酸の生産速度が著しく増大する。 以下、具体例により本発明を説明する。 実施例 第１表に示す組成の培地1.2を2.6容発酵槽
に分注減菌後第１表に示す培地でフラスコ振盪培
養して得られたアセトバクテリウム・エスピーNo.
446の培養液40mlを接触した。気相部に水素、窒
素（合計67％）二酸化炭素（33％）を含む除菌ガ
スを通気しながら35℃で攪拌培養を行なつた。水
素と窒素の混合比あるいは攪拌回転数を変え溶存
水素濃度を変化させ培養液中の酢酸生産量を経時
的に求め酢酸生産速度を算出した。結果を第１図
に示す。溶存水素濃度を減少させるに従い酢酸生
産速度は増大した。溶存水素濃度を2.5×10^-4
mol／に調整すると酢酸生産速度は2.0ｇ／
・dayであり、４×10^-5m0l／では生産速度
は4.0ｇ／・dayであつた。また溶存水素濃度を
2.8×10^-5mol／以下に調節したときには酢酸生
産速度は4.1ｇ／・dayであつた。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 二酸化炭素と水素を資化し酢酸生産能を有す
   る微生物であるアセトバクテリウム
   （Acetobacterium）属、クロストリジウム
   （Clostridium）属、ユーバクテリウム
   （Eubacterium）属、バクテロイデス
   （Bacteroides）属、スポロミユーサ
   （Sporomusa）属、アセトゲニウム
   （Acetogenium）属を液体培地で培養し酢酸を生
   成、蓄積させる酢酸の製造方法において液体培地
   中の溶存水素濃度を2.5×10^-4mol／以下で培養
   し、酢酸を生成蓄積せしめ、酢酸を採取すること
   を特徴とする酢酸の製造方法。