日本包装学会誌ＷＬ６ｊＷ､３口９９刀

綴論文

蟻酸からのコポリエステルの微生物生産
福留伸浩＊生沼紀明＊長島秀行麹＊飯田貢．

MicrobialProductionofCopolyesｔｅｒｆｒｏｍＦｏｒｍｉｃＡｃｉｄ
ＮｏｂｕｈｉｒｏＦＵＫＵＴＯＭＥ索，NoriakiOnJUMA.，ＨｉｄｅｙｕｋｉＮＡＧＡＳＨｍｌＡ簿.，MitsugiⅡＤＡ．

Formate-assimilating■amcoccusspstrainl2Aaccumulatedpolyesterbyusingformicacidasasolecarbonsourcewithouttheintentionalnitrogen-sourceIimitationandrestrictionof

airsupply・ThepolyesterproducedwasidentifiedasacopolyesterofP(3HB-co-5mo1％3ＨＶ）
bｙｊＨａｎｄｌ３ＣＮＭＲａｎａｌｙｓis・Themolecularweightofcopolyesterwasdeterminedtobe６．４

ｘ１０５ｂｙＧＰＣａｎｄｉｔｓｍａｘｉｍｕｍｃｏｎｔｅｎｔｗａｓ６０％ofdrycellweight・Thestraincouldnot
assimilate2-hydroxyctanoicacid（2ＨＯ)．Bytheincubationｏｆｆｏｒｍｉｃａｃｉｄ－ｇｒｏｗｎｃｅｌｌｓｉｎｔｈｅ

ｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆ２ＨＯｆｏｒ２４ｈｒａｎｄ４８ｈｒａｔ３０℃，however,３ＨＶｃｏｎｔｅｎｔｉｎＰ（3ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ）

ｍｃｒｅａｓｅｄｔｏ２０％ａｎｄ４１％，respectively，undernitrogen-deficentconditions，Themolecularweightofthesecopolｙｅｓｔｅｒｗｅｒｅａ７ｘ１０ｏａｎｄ７､４×105,respectively・Thecopolyestercontentsofrespectivecellswerel８．４％ａｎｄ２１．３％ofdrycellweight・Further,thepresenceofmany
copolyestergranuleswasobservedinformicacid-growncellsbytransmissionelectron
mlcroscopy．

Keywords：Formate-assimilatingbac[eria,Pmz7coccussp、１２Ａ，Copolyester，３－Hydroxybuty‐ｒａｔｅ（3ＨＢ)，３－Hydroxyvalerate（3ＨＶ)，Ｐ（3HB-co-5mole％３ＨＶ)，Ｆｏｒｍｉｃａｃｉｄ
蟻酸資化性細菌､鹿喧coccocussp､１２Ａ株は菌体内にポリエステルを蓄積する。また、窒素源や通気量の制限なしで唯一の炭素源として蟻酸を用いて本菌株を培養した時、そのポリエステルは菌体内に最大60％を含有し、その分子量は6.4×105、融点は168℃であった。このポリエステルは５モル％の３－ヒド
ロキシ吉草酸(3ＨＶ）を含む３－ヒドロキシ酪酸(3ＨＶ）とのコポリエステルＰ(3HB-co-5mo1％３ＨＶ）と同定された。本菌株は２－ヒドロキシオクタン酸(2ＨＯ）を資化できない。そのため､窒素源を欠乏させた条件において、蟻酸生育菌体を2ＨＯで２４時間と４８時間反応させると、コポリエステル中の3ＨＶの組成比がそれぞれ２０モル％と４１モル％に高められ、分子量はそれぞれ3.7×105と７．４×105であった。また、
コポリエステル含量はそれぞれ18.4％と21.3％であった。さらに、電子顕微鏡の観察によっても、多数の
コポリエステル穎粒の存在が蟻酸生育菌体内に確認された。

キーワード：蟻酸資化性細菌、鹿mcoccussp、１２Ａ株、コポリエステル、３－ヒドロキシ酪酸（3ＨＢ)、
３－ヒドロキシ吉草酸（3ＨＶＬＰ（3HB-co-5mo1％３ＨＶ)、蟻酸

、東京理科大学理工学部応用生物科学科（〒278干葉県野田市１１１崎2641）：DepartmentofAppliedBiologicalScience，
FacultyofScienceandTechnology，ＳｃｉｅｎｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｏｋｙｏ,2641,Yamazaki，Noda，Chiba,２７８…東京理科大学理学部（〒278干葉県野田市山崎2641）：FacultyofScience,ScienceUniversityofTokyo,2641,
Yamazaki，NodaChiba,２７８－１４４－蟻酸からのコポリエステルの磯生物生産

1．緒言

できないが、蟻酸を唯一の炭素源として供給した際、その菌体内に６０％（重量）のコポリ
近年、増加の一途をたどる廃棄物問題と環マーＰ（3HB-co-5mo1％３ＨＶ）を生産蓄積

境保護の立場から汎用高分子素材の生分解性することを発見した。更に、蟻酸生育菌体がおよび光分解性高分子への転換に強い関心が窒素源欠乏の条件下で、２－ヒドロキシオク

集まってきている。現在、使用されている包タン酸と反応させることにより３ＨＶの組成

装素材の多くのものは、石油を原料としての比が４１モル％に高められたコポリマーＰ

合成高分子である。これら高分子の殆どのも(3HB-co-41％3ＨＶ）の合成にも成功したののが、非生分解,性である。これらの使用増加で報告する。

は自然環境の全てに悪い影響を与えている。

この問題を解決する－つの手段として、微生

2.実験方法物の生産する生分解性プラスチックに対する2.1薬品（標準ポリエステルと蟻酸）要求が増加している。

ポリーβ－ヒドロキシ酪酸（PHB）は、微

標準ポリエステルとして、ＰＨＢ（分子量＝生物が菌体内に蓄積するエネルギー貯蔵物質

640Ｋ）とＰ（3HB-co-30mo1％3ＨＶ）（分子で、一種の脂肪族ポリエステル'１である。

量＝800Ｋ）はAldrichChemicalColnc．

PHBはその構成単位が３－ヒドロキシ酪酸(Milwaukee,ＵＳＡ）から、蟻酸（ＧＲ）は和(3ＨＢ）からなるホモポリマーで、融点が180

光純薬工業（大阪）からそれぞれ購入し、実℃前後で硬くもろいという欠点をもってい験に使用した。

る。この欠点はPHBが３－ヒドロキシ吉草酸(3ＨＶ）などの脂肪酸との共重合体を形成さ2.2培養法蟻酸資化性細菌は、1986年茨城県守谷工業

せることによって解消される２１゜
３ＨＢと３ＨＶを構成単位とするコポリマー

排水処理場から採取したスラッジ２９を蟻酸

は、PmzIcoccusdenitrIficans3ﾉ、Rhodo-

培地600ｍlに添加しｌＬ容ジャーファメン

SPmmAJmnJhmm鍬、Mbthy/bbactGmJmextm‐

ター（通気量0.6L／ｍin）を用いて、３０℃、７

１９｢uenens助`ﾉ、Alcaljgeneseutmphus5ノの－１０日間の集積培養により分離した。蟻酸

ような微生物によってメタン、メタノール、資化性菌の生育によりｐＨが上昇するのでｐＨ

メチルアミンなどのＣｌ化合物や二酸化炭素か

自動調節機で50％蟻酸を添加しｐＨ7.4を維持

ら合成されると言われるいるが、蟻酸からのした。その培養液を適当に希釈し蟻酸寒天平

コポリマーを合成する微生物に関しての報告

板培地および普通寒天平板培地を用いて常法は見当らない。

により純粋分離を行い、１１分離菌株を得た。

最近、我々は唯一の炭素源およびエネル

その内優良な蟻酸資化菌１２Ａを囚amcoccus

ギー源として蟻酸を資化する新しい細菌、

sp.と同定した7)。なお、１２Ａは蟻酸の高濃度

Pamcoccussp、１２Ａ株をスラッジから分離培養ができないため逐次蟻酸を供給しながらした６１．本菌株はメタンやメタノールを資化培養を行うこととした。本菌株は３Ｌの蟻酸－１４５－

日本包装学会誌ＷＬ６ｊＶｂ､３，９９刀

培地を含有する７Ｌ容ジャーファメンターにとＧＣ－ＭＳ分析用試料とした雛。

接種して、温度30℃、通気量3L／ｍｉｎで培養し、生育に伴いｐＨが上昇するため、５０％硫

2.5ポリエステルの分析

酸を添加しｐＨを約７．４に維持しながら９０時

2.5.1融点測定

間培養を継続した。蟻酸培地の組成７１は、０．７

融点は島津製ＭＭ－２型融点測定装置を使％KH2PO4、０．２％（NHJ2SO1、0.004％

用し、２℃／ｍｉｎで昇温しながら測定した。

FeSO１．７Ｈ２０，０．１％ＨＣＯＯＮａ、０．０３％

2.5.2分子量測定

ＭｇＳＯ４．７Ｈ２０，０．０１％ＣａＣｌ2.2Ｈ２０，０．０１％

分子量は東ソＨＬＣ－８０２０型高速ＧＰＣ装ＮａClと0.1％微量元素溶液、ｐＨ7.4である。

置、ＳＣ－８０２０型スーパーシステムコント

微量元素溶液は、０．０３％Ｈ３ＢＱ、0.02％Ｍｎ

ローラーおよびTSKgelGMHHR-Hカラム付

Cl2.4Ｈ２０，０．０７５％ZnCl2、０．０２％CuSO４．

きRI8012型屈折率検出器を接続したゲル

５Ｈ２０，０．２５％FeC１３．６Ｈ２０，０．０１％（ＮＨＪ６

パーミエイシヨンクロマトグラフイー

Ｍｏｱ０２４．４Ｈ２０および0.015％COS０４．７Ｈ２０(ＧＰＣ）を用いて測定した。クロロホルムをから構成されている。

溶出溶媒として、４℃、流速ＬＯｍｌ／ｍｉｎで使用した。試料濃度は0.5ｍｇ／ｍｌ、注入量は２．３ポリエステルの抽出および精製

200座ｌであった。検量線は１３種の標準ポリ菌体内のポリエステルを分離・精製するため、本菌株は２２の培養法により７３時間の通スチレンを用いて作製した。
2.5.3ＧＣ分析

気培養を行った。その培養液を４℃、2700ｘｇ

ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）は日立製

で30分間冷却遠心し、集菌後、一昼夜凍結乾163型ガスクロマトグラフシステムを使用燥した。その菌体をソックスレー連続抽出器

し、カラムとして１５％ＤＥＧＳＣｈｒｏｍｏｒｂを用いて熱クロロホルムで２日間抽出した。

ＧＡＷＤＭＣＳ（80／l00mesh）（ガスクロエ

これを減圧濃縮し、、-ヘキサンを添加してポ業）を充填したガラスカラム（3.ＯｍｍｌＤ.×

リエステルを沈殿させた。次に、ポリエステ

1.5ｍ）を用いてカラム温度、130℃～150℃

ルはクロロホルムに再溶解し、濾過した後(２℃／ｍin)、キャリアーガスＮ２（40ｍl／、-ヘキサンにて再沈殿させ、アセトンで洗浄ｍin)、検出器F、の条件で行った。保持時間

した後、白色のポリエステル結晶体を得た。

(Rt）から定性を、安息香酸を内部標準としてその面積比から定量を行った。

2.5.4ＧＣ－ＭＳ分析

２．４メタノリス

各試料6.0ｍｇは2.0ｍlのクロロホルムに溶ＧＣ－ＭＳは、HewlettPackard製5792Ａ

解し、それに３％メタノール性硫酸を加えた。

型ガスクロマトグラフ装置に接続した日立製

この混合液はキャップ付き試験管で100℃、

Ｍ－８０Ｂダブルフォーカス質量分析機を用い

3.5時間加熱し、室温で冷却した。この反応液て測定した。ガスクロマトグラムはキャピラに1.0ｍlの蒸留水を加え激しく根鎧した。こリーカラム（ＤＢ－ｗａｘＯ２５ｍｍｌＤ.×６０ｍ）；の下層は無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ＧＣ

液層、ＨＰ－ｌ；カラム温度、１００℃～240℃－１４６－関`酸からのコポリエステルの戯生物生産(２℃／ｍin）；キャリアーガス、Ｈｅ（1ｍl／

電子顕微鏡では、菌体0.5ｍlに９．７５％グタｍin）の条件で行った。

ルアルデヒドと0.1Ｍカコジル酸緩衝液（ｐＨ2.5.5ＮＭＲ分析7.0）をそれぞれ0.5ｍl加え、室温で１時間固

水素核磁気共鳴スペクトラム（ｌＨ－ＮＭＲ）

定した。次に0.01Ｍカコジル酸緩衝液（ｐＨはＪＮＭＦＸｌＯＯを用い、100ＭＨｚにて、重ク7.0）で遠心洗浄後、沈澱と同量の４％四酸化

ロロホルム中でテトラメチルシラン（ＴＭＳ）

オスミウム－０．１Ｍカコジル酸緩衝液（ｐＨを内部標準として測定した。

７０）を加えて最終濃度が２％になるようにし炭素核磁気共鳴スペクトラム（Ｉ３Ｃ－ＮＭＲ）

た。更に、室温で１時間固定後､遠心洗浄した

はＪＮＭＦＸｌＯＯを用い、２５ＭＨｚにて、重クロ

試料を寒天で固め、エタノールで段階的に脱ロホルム中でＴＭＳを内部標準として測定し水しＱＹ－ｌに置換後、Spurr樹脂,)で包埋した。

た。超薄切片はウルトラミクロトーム(Porter-

BrumMT-l）を用いて作製し、酢酸鉛、酢
2.6休止菌体によるポリエステルの生成試験

２．２の培養法によって蟻酸生育菌体（７３時酸ウラニルによって二重染色後、電子顕微鏡(JEM-l200EX）を用いて観察した。

間培養）を調製した。その菌体（乾燥重量400ｍｇ相当）を蟻酸培地から（ＮＨ山SO4を除3.実験結果および考察

き、K2HPO4とＫＨ２ＰＯ４の濃度をそれぞれ0.43％とｑ２７％にして、蟻酸の替りに２－ヒドロ

3.1ポリエステルの生産

キシオクタン酸(2ＨＯ）を320.4ｍｇを加えた

７Ｌ容ジャーファメンターを用いて、蟻酸培

lOOml無機培地に添加した。その菌体懸濁液

養における本菌株の生育とポリエステル生産は３０℃で、２４時間、４８時間それそれ回転振趨（160rpm）しながら反応させた。反応終了との関係をＦｉｇ．１に示す。本菌株は指数関数的に増殖し、ポリエステル生産もこれに伴っ後、各菌体を集菌して蒸留水で洗浄し、凍結て増加し、対数増殖期（３６時間）で９腰ｇ／乾燥した。ポリエステルの抽出は２．３の方法

ｍｌ、対数増殖期の終りで、ほぼ定常期（73時で行った。反応混液中に残存する２ＨＯはエ間）にいたる試料では最大生産量246.5浬ｇ／

チルエーテルで抽出した。その抽出物はジアｍｌを得た。その際のポリエステルは凍結乾ゾメタンでメチルエステル化した後、クロロ燥菌体3.59から0.859が得られ、その含有率

ホルムに溶解しＧＣで定量分析を行った。

は２３％であった。

次に、菌体内のポリエステルの含量を高め
2.7顕微鏡用試料の調製るため、本菌株を蟻酸培地600ｍlを含有する

光学顕微鏡については、蟻酸生育菌体懸濁ｌＬ容ジャーファメンターに接種し、通気量を液（73時間培養）をミクロピペットで採取し増加（2.4L／ｍin）させて３０℃、７３時間の通た５浬ｌをスライドグラス上にのせ、５/αｌの２気培養を試みると、最大生育度は前者の培養％グルタルアルデヒドを加えて固定後、オリ系の約１．５倍となり、ポリエステルは乾燥菌

ンパスＢＨ－２位相差顕微鏡により観察した。

体0.359から0.219が得られ、その含有率は約－１４７－日蒸r包装学会誌VDL6jVb､３口99刀

『こ

ｎ）
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（］へロ［Ｅ）』⑭］、⑪二。」

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０２０４０６０８０Ｔｉｍｅ(h）

ＦｉｇｌＴｉｍｅｃｏｕｒｓｅｏｆｇｒｏｗｔｈａｎｄｐｏｌｙｍｅｒｐｒｏ－
ｄｕｃｔｉｏｎｉｎ田日垣coccussp、１２Aundera
soIecarbonandenergyｓｏｕｒｃｅｏｆｆｏｒｍｉｃ
ａｃｉｄ･

ThegrowthwasevaluatedbYmeasuｒｉｎｇ
ｔｈｅａｂｓｏｒｂａｎｃｅａｔ６６０ｎｍａｎｄｐｏlVmer
productionwasdeterminedbｙｔｈｅｍｅｔｈ－０１０２０３０

ｏｄｏｆＢｒａｕｕｅｇｇｅｔａＬ（references8)．
●,ｇｒｏｗｔｈ；○,polYesterproduction．

Retentiontime(ｍin）Ｆｉｇ．２Gaschromatographicprofileofthe

60％まで高められた。今後、高生産のためのmethanoIysatedpoIyester（PＯＬ）ｐ｢ｏ－

詳細な培養条件を検討する。

ｄｕｃｅｄｆｒｏｍｆｏｒｍｉｃａｃｉｄ－ｇｒｏｗｎｃｅｌＩｓ
ｏｆＰａｍｃｏｃｃｕｓｓＰｌ２Ａ・
Ｐｅａｋｌ１３ＨＢｍｅｔｈＹＩｅｓｔｅ「；Ｐｅａｋ２１
３ＨＶｍｅｔｈｙｌｓｓｔｅｒ；Ｐｅａｋ３，benzoic
acidmethylesteroasinternalstand-3.2ポリエステルの同定

純粋ポリエステル（POL）の融点は168℃

ard．

で､PHBのもの（180℃）よりも低かった。一／zll7、ｍ／zl31となり、従って分子量はそ

般に微生物由来のポリエステルは共重合体にれぞれ118,132と決定され、それらのフラグ

なると融点が低下する傾向Ioiを示すので、メントパターンは標準の３ＨＢと３ＨＶの値とPＯＬはコポリマーの可能性が考えられる。

完全に一致した。更に､ｌＨ－ＮＭＲの６（ppm）

ＰＯＬの平均分子量は、ＧＰＣにより６．４×１０５

は、0.89（CH3－，ｔ)、１．２７（CH3-，。)、1．

と決定された。ＰＯＬのメチル化体のＧＣスペ

６２（CH2－，ｍ)、２．５３（CH2－，ｍ）と５．２４

クトラム（Fig.２）は２つのピーク、ピーク１(CＨ－，ｍ）であった｡ｌ３Ｃ－ＮＭＲの６（ppm）(Ｒｔ：5.7ｍｍ）とピーク２（Ｒｔ：７．０ｍｍ）がは、９．４（Cs)、19.9（C,)、２７．０（Ｑ)、３８．９認められた。これらの値はそれぞれ標準3ＨＢ(C2)、４０．９（C7)、６７，７(Ｑ)、７２．０(C3）と１６９．

と３ＨＶものと一致した。

２（Ｃｌ,Ｃ`）であった。こらの化学シフトとス

次にＰＯＬのＧＣ－ＭＳ分析では、３－ヒドロ

ピンースピンカップリングは、標準化合物Ｐ

キシル基の特徴的ピーク（ｍ／zlO3［QH7(3HB-co-30mo1％3ＨＶ）の値uL121と完全に

03+]、ｍ／z７４［C3H`02+]、ｍ／z７１［C3H3

一致した。ＰＯＬの構成脂肪酸、３ＨＢと３ＨＶ

02+]、ｍ／z４３［C2H30]）が得られた。また、の組成比は、1.27ppmの二重線ＣＨ３－プロト

ピークｌとピーク２の［Ｍ－１］はそれぞれ、

ン共鳴（C,）に対する0.89ppmの三重線ＣＨ３－１４８－

蟻酸からのコポリエステルの銭生物生産ル％）と決定された。

以上の諸結果から、ＰＯＬの構造はＰ（3HB-co-5mo1％3ＨＶ）（Fig.３）と決定された。
微生物による蟻酸からのこのようなコポリエ

ステルの生産は新しい知見であると思われる。

そ.L熱.i雲孚蓼Ｉ労（一．｛上丁。←ｘ）、セー。⑩為旨巴湯ｘｏ』ロ湯エ一プロトン共鳴（C5）の強度比から９５：５（モ

2０

1５

1０

５

０
０

2４

４８

Ｔｉｍｅ(h）
Fig.４Effectof2-hYdroxyoctanicacid（2ＨＯ）

ｏｎthe3HVcontentinthecopolyester
synthesizedbyEa1z1coccussp､１２Ａ･Ｆｏｒｍｉｃａｃｉｄ－ｇｒｏｗｎｃｅｌｌｓｗｅｒｓｉｎｃｕｂａｔｅｄ

Fig3ThestructureofP（3ＨＢ－ｃｏ－３ＨＶ）cop-

olyeste「ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｆｒｏｍｆｏｒｍｉｃａｃｉｄｂｙ
Ｐmzlcoccussp､１２Ａｇｒｏｗｎｏｎｆｏｒｍｉｃａｃｉｄ

ａｔ３０℃ｏnarotaryshakerunderthe

ｍｅｄｉｕｍ･nitrogendeficientmediumcontaining
２Ｈ０．Aftermethanolysisofthecopolyesterqeach3-hyroxYlatedfattYacid
methylesterwasanaIyzedbyGC．
○’２ＨＯ；●,３ＨＢ；□'３ＨＶ．

Ｎｕｍｂｅｒｉｎｆｉｇｕｒｅｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｃａｒｂon
numberinthecopoIyBster．

3.3ポリエステルの脂肪酸組成に及ぼすヒドエステルの含有率はＰＯＬ－１Ｃで14.8％（菌

ロキシ酸の影響

Ａﾉcahg｢enessp・AK201株は２ＨＯや１２－

体量：60.4ｍｇ)、ＰＯＬ－２Ｃでは8.8％（36.0ヒドロキシステアリン酸のような脂肪酸の生ｍｇ）と大幅に減少した。融点は共に168℃と育基質からコポリマー、Ｐ（3HB-co-47mo１

変動がなかった。

％3ＨＶ）を生産する報告説がある。しかし、ＰＯＬ－１とＰＯＬ－２の融点はそれぞれ146

本菌株はこのようなヒドロキシ脂肪酸を資化℃、７６℃で、ＰＯＬ－１とＰＯＬ－２の分子量はしないため、蟻酸生育菌体と２ＨＯの共存下でそれぞれ3.7×１０５，７．４×105であった｡ｌＨ－の休止菌体実験を試み、その結果をＦｉｇ．４にＮＭＲおよびｌ３Ｃ－ＮＭＲ分析から、ＰＯＬ－ｌと示す。

ＰＯＬ－２のシグナルはＰＯＬのものと完全に一

２４時間反応させた菌体内のポリエステル

致した｡ｌＨ－ＮＭＲの６（ppm)値から､ＰＯＬ－(POL-l）は乾燥菌体437.0ｍｇから80.2ｍｇ

１とＰＯＬ－２内の構成脂肪酸、３ＨＢと３ＨＶのが得られ、その含有率は18.4％であった。４８

組成比はそれぞれ８０：２０（モル％)、５９：４１

時間反応の菌体（ＰＯＬ－２）では乾燥菌体(モル％）に高められた。従って、ＰＯＬ－１と416.0ｍｇから88.6ｍｇが得られ、その含有率

ＰＯＬ－２の構造は、それぞれPGHB-co-20

は２１．３％に高められた。

％３ＨＶ)、Ｐ（3HB-co-41mo1％3ＨＶ）と決

一方、２ＨＯの無添加系では、２４時間と４８時定された。

間反応させて得られた菌体内のポリエステル

以上の諸結果は、本菌株により２ＨＯがα－をそれぞれＰＯＬ－ｌＱＰＯＬ－２Ｃとし、ポリ酸化を受けて、生成した、-ヘプタン酸（Ｇユ－１４９－日本包装学会誌ＶｂＬ６ｊＶｕ３（199のFig.５Micrographsofformicacid-grownｃｅｌｌｓｏｆ囚日〃coccussp､１２Ａ・
a1phasecontrastmicrographofceIlscontainingpolyestergranules；ｂ～dqtransmission
elect｢onmic｢ographsofcellscontainingpolYesterelectronopaquegranuIes；b9smaIl
granules；Gmiddlesizegranucles；。,|a｢gesizegranules､Ｂａｒｓｉｎａａｎｄｂ（ｃｏｍｍｏｎ

ｗｉｔｈｃａｎｄｄ）ａｒｅ２浜、ａｎｄ0.2煤、，respectively．

ニット）からのＣｓユニット131が、主として0.5～０．８浬ｍであった（Fig.５a)。菌体を固PＯＬの構成脂肪酸、３ＨＶにほぼ等モル取り込

定しないでスライド上で加熱すると、細胞がまれた可能性を示唆している。

収縮すると同時に、透明で屈折率の高い、ポ

我々は、新たに土壌から分離したＰＨＢ資化

リエステル粒子が菌体外に多数見られる。こ性菌､Agr℃bacteImmsp，Ｋ－Ｏ３株の生産すの事実はポリエステル粒子が、加熱などの物

る２種類の菌体外PHB分解酵素が、２２時間の理的処理により、容易に菌体外に排出しやす

酵素反応でＰＨＢを100％、ＰＯＬ－２を９４％いことを意味する。この性質は本菌株の細胞まで分解したことを既に報告しているM1。従構造の特徴とも考えられる。

って、本菌株によって生産されるコポリマー

更に、菌体を電子顕微鏡で観察すると、細は生分解性高分子素材として期待される。

胞内に電子密度の低い頼粒（大きさ約０．２似、）がかなり認められた（Fig.５ｂ)。これら

3.4蟻酸資化性細菌の細胞構造の穎粒の大きさや数は細胞によって異なり、光学顕微鏡で観察すると、Pamcoccussp

大きい場合は０．３８浬ｍもあり、細胞が破壊さ

l2A株は短桿菌で、大きさは1.4～2.0没ｍｘれている菌体もあった（Fig.５c～｡)。これら
150

蟻酸からの｡ﾎﾟﾘｴｽﾃﾙの綴生物生産『の穎粒は、上記のコポリエステルが細胞内にＹｏｒｋ（1990）

蓄積されたものと考えられる。従って顕微鏡

３）Ueda,Ｓ,Matsumoto,Ｓ､,Takagi,Ａ､,Ｙａｍａ‐

的観察からもコポリエステルの存在が立証さ、e，Ｔ､，AppLEnviron・Microbio１．，５８，３５７４

れたことになる。

（1992）

４）Yamane,Ｔ､,BiotechnoLBioeng.,４１，１６５

4.結語（1993）

５）Akiyama,Ｍ､,Doi,Ｙ､,BiotechnoLLett.,１５，

Ｐａｍｃｏｃｃｕｓｓｐｌ２Ａ株は、意図的に全て

１６３（1993）の栄養成分や通気量を制限することなく、唯

６）飯田貢、化学と生物、３０，６２８（1992）

一の炭素源およびエネルギー源として蟻酸を

７）nda,Ｍ､,Kitamura-Kimura,Ｋ,Maeda,Ｈ，

資化することで、指数関数的に増殖し、ポリ

Ｍｉｎｅｋｉ，Ｓ､，BioscLBiotechnoLBiochem.，

エステル生産量もこれに伴って増加し、定常

５６，１９６６（1992）期において菌体内に最大約６０％（乾燥重量）

８）Braunegg,Ｇ,,Sonnleitner,Ｂ､,Lafferty,Ｒのコポリマー、Ｐ（3HB-co-5mo1％3ＨＶ）を

Ｍ.,Eur.Ｊ・AppLMicrobio1．，６，２９（1978）

生産蓄積した。

９）Spurr,Ａ､Ｒ､,JUltrastructureRes.,２６，３１

更に、蟻酸生育菌体と２ＨＯの共存下での休（1969）

止菌体実験において、４８時間の反応系でポリ

10）Marchessault,ＲＨ,Bluhm,Ｔ,Ｌ､,Deslan‐

エステル中の３ＨＶの組成比が４１モル％まで

des,Ｙ､,Hamer,ＧＫ.,Orts,Ｗ､Ｊ､,Sundaraf

高めた。

ajan,Ｐ.Ｒ､,Taylar,Ｍ､Ｇ､,Bloembergen,Ｓ，Holden，，．Ａ､，MaklDmol、Che、.，MacromoL

謝辞

Symp.，１９，２３５（1988）

11）Doi,Ｙ､,Kunioka,Ｍ､,Nakamura,Ｙ､,Soga，

ＧＰＣの測定にご協力を頂いた東ソ株式会社

Ｋ､,Macromolecules，１９，２８６０（1986）

科学計測事業部宮沢洋氏、雪印乳業株式

12）Bloembergen，Ｓ､,Holden,，.Ａ,Hamer,Ｇ

会社技術研究所須栗俊明氏、ならびにテル

Ｋ.,Bluhm，Ｔ､Ｌ､，Ｍａにhessault,Ｒ､Ｈ､,Macro‐モ株式会社研究開発センター数野公正氏にmolcules,１９，２８６５（1986）

深謝します。

13）Pawar,Ｓ､，Schulz,Ｈ,Ｊ,ＢｉｏＬＣｈｅｍ.,２５６，

また、ＮＭＲを測定して下さいました東京

３８９４（1981）

理科大学薬学部澤辺紀子氏に感謝します。

14）Nojima,Ｓ,Mineki,Ｓ､，nda,Ｍ,,Ｊ,FermenLBioeng.,８１，７２（1996）＜引用文献＞ｌ）岡村圭造化学と生物、３２，６０９（1994）(原稿受付1997年２月２６日）

２）ＤｏＬＹ.，MicrobialPolvester，ＶＣＨ，ＮＥＷ(審査受理1997年５月１２日）

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