〔生物工学会誌

第 98 巻第3号

116–122．2020〕2019 年度 生物工学奨励賞（斎藤賞） 受賞

持続可能・健康社会の構築に向けた複合微生物系の制御佐々木建吾

Control of complex microbial community to construct sustainable and healthy society
Kengo Sasaki (Graduate School of Science, Technology and Innovation, Kobe University, 1-1
Rokkodai-cho, Nada-ku, Kobe, Hyogo 657-8501) Seibutsu-kogaku 98: 116–122, 2020.

はじめに
工業バイオテクノロジーは生物の代謝作用を利用して化合物，燃料，食品などを供給してきた．そのようなバ用し，後者の制御に当たっては pH 可変型高度嫌気培養法を適用した．
嫌気性処理の制御

みの材料を接種する．多くのプロセスは単一菌で行われ

1）加水分解菌とメタン生成菌の協力関係
背景として，筆者はまず（日本において年間 2500 万トン以上るようになってきてはいるものの，廃水処理・バイオガ

排出されている）食品廃棄物について安定的な嫌気処理

ス生産や伝統的発酵食品の製造には複合微生物系が利用を行うことを目指した．メタン発酵のような嫌気性処理されてきた ．複合微生物系を利用する利点として，殺は，発生するバイオガスを熱源や内燃機関の燃料として菌処理が不要である，廃棄物のような複雑な基質を利用用いるため，注目を集めている．しかし，従来，廃水処できる，悪条件な環境に強い，ことなどがあげられる 2)．

理に利用されている上向流嫌気性汚泥床法では，固形分

何よりも，さまざまな酵素や微生物の代謝経路を組み合を多く含む食品廃棄物の処理には向いておらず，これにわせることで，基質をより効率的に利用して生成収率を代わるメタン発酵法を確立することが求められていた．

イオプロセスにおいては，一般的に微生物または発酵済1)増加させることが可能となる．実際にセルロースやヘミ

メタン発酵は通常，複数の反応過程を含む（図 1）．多セルロースのような原料を含有するバイオマス資源に複種多様な高分子有機物が細菌によって加水分解されて低合微生物系を利用した知見は多く得られているものの，分子化し，さらに酸生成細菌によって低分子有機酸や水

工業スケールで成功した知見は乏しい．リグノセルロー

素に変換される．そして最終的に，メタン生成菌によっ

ス系原料のような複雑な基質の利用には，未だコストがてメタンに変換される．このように，嫌気性処理は複数高く効率が低いことが問題となっている．一方，自然環の菌のバランスの上に成り立っており，これが破綻する

境中に存在する微生物の 90–99.8 ％は難培養であると考と中間生成物が蓄積して pH が減少し，バイオガス生成・

えられており，そのような菌を内包した状態で複合微生物系を利用しなければならない．上記の観点に立って，
自然より複雑微生物系中の機構を学び，その利用法を考えなければならない．
ここでは，バイオガス発生を伴う嫌気性処理に関わる
複雑微生物系，ないしはヒト腸管内の複雑微生物系を利用した筆者の研究を紹介する．前者の制御に当たっては
導電性微生物付着担体・バイオ電気化学的システムを適
著者紹介

116

図 1．メタン発酵の過程．加水分解菌・酸生成菌・メタン生成菌の少なくとも 3 種類の菌が関与する．

神戸大学大学院科学技術イノベーション研究科（特命准教授） E-mail: sikengo@people.kobe-u.ac.jp

生物工学

第98巻

第3号（2020）

処理速度の低減を引き起こす．ここで，メタン生成菌の果まうが，メタン生成菌が炭素繊維深部で増殖することにたす役割を示すために，筆者が単離した好熱性のタンパク

より安定的に系内に保持されていた．

質分解菌である Coprothermobacter proteolyticus strain
CT-1 と水素資化性メタン生成菌 Methanothermobacter
thermautotrophicus を共培養して得られた知見を紹介する 3)．Strain CT-1 と M. thermautotrophicus についてタ
ンパク質を基質として共培養すると，Strain CT-1 を単独で培養したときと比べて Strain CT-1 の菌数が増加し，それに．同様の現象伴いタンパク質の分解が増加していた（図 2）
は，筆者らが単離したセルロース分解菌である Clostridium
clariflavum strain CL-1 と M. thermautotrophicus の共培

微生物付着担体の充填によるメタン生成菌の安定的な保持は，さまざまな価値をメタン発酵に与えていることが明らかとなった．メタン生成菌の増殖速度より短い滞留時間 1.9 時間で，酢酸や酪酸を含む廃水を処理してメタン生成することが可能であった 7)．また，2.0 mm 以下に裁断した稲わらの処理について，微生物付着担体を投じることにより分解率を高めることに成功している 8)．
稲わらは主にセルロース，ヘミセルロース，リグニンから成っており，担体による稲わら分解の促進は，水素資化性

養時にも認められた 4)．水素を除去する水素資化性メタ

メタン生成菌がセルロース分解菌の増殖を促進する先のン生成菌が系内に共存することにより，加水分解菌によ知見と一致している 4)．さらに，基質中に 3000 mg-N/L にる ATP 生成を伴う酢酸生成が増加して加水分解菌の増相当するアンモニアが含まれていても，担体を充填してい殖が促され，結果的にタンパク質やセルロースのようなれば安定的にメタン生成を行うことが可能であった 9)．通高分子の分解が系内で増加する現象は興味深い．このよ

常であれば，3000 mg-N/L のアンモニアが存在すれば，

うにメタン生成菌を系内に保持することはメタン発酵のメタン生成菌は阻害される．しかし，微生物付着担体表

安定化に重要ではあるが，メタン生成菌の増殖速度は細面でアンモニアが消費されて深部ではアンモニア濃度が菌と比べて比較的遅いため工夫が必要となる．

低く保たれているために，メタン生成菌が安定的にメタ

2）導電性微生物付着担体の利用

筆者は固定床式

ン生成を行うことが可能であったと考えられる．これら

高温メタン発酵の研究に取りかかった．固定床式発酵との例に示されるように，担体の充填により担体上にメタは，槽内に微生物付着担体を充填して行う処理のことでン生成菌を多く保持することは，固形分を含む複雑な基ある．微生物付着担体としては，疎水性の表面を持ち三（炭素繊維の質の分解に有効であることが示唆された 10)

次元網目構造を有する炭素繊維（厚さ：2.0 mm）を使用

導電性としての効果は次の項で述べる）．

した（図 3） ．疎水性・三次元網目構造は，どちらの性質も微生物の保持に有効であった．特に三次元網目構造

3）バイオ電気化学システムの利用（メタン発酵）
バイオ電気化学システム（bioelectrochemical system）とを有することで，炭素繊維の深部にメタン生成菌が多くは，微生物を触媒として用いて電極反応を促進する装置保持されており，水素資化性メタン生成菌に加えて凝集の総称であり，多くは微生物電池（microbial fuel cells）やを形成する酢酸資化性メタン菌 Methanosarcina 属が多微生物電解セル（microbial electrolysis cells）を指してく観察された ．高負荷時，すなわち滞留時間が短いといて，近年は廃水処理にも利用されている 11)．電気化学

きには浮遊画分中の微生物は容易に wash-out されてしシステムにおいては，酸化反応を行うアノード電極と還図 2．タンパク質分解菌 Coprothermobacter proteolyticus
strain CT-1 の単独培養と Strain CT-1・水素資化性メタン生成菌 Methanothermobacter thermautotrophicus の共培養の比較

図 3．固定床式発酵における微生物付着担体と担体への付着物の模式図，およびその顕微鏡写真

5)

6)

生物工学

第98巻

第3号（2020）117

元反応を行うカソード電極の電位差が電流の駆動力となる．バイオ電気化学システムを使用しての電極界面上での電子授受に関する知見は過去に多く得られているものの，実用的な側面を考慮すると多くの電極が必要になる，
電流値を上げるために高価な電極が必要になる，といった問題点があげられる 12)．そこで，コストを低減する（使用する電極数を減らす，安価な炭素電極を使用する，微弱な電流を利用する）ために，筆者は溶液中の酸化還元電位を制御することで微生物代謝を改変することを目的とした．
作用電極，対電極，参照電極を使用する 3 電極方式を用いた．酸化還元電位がメタン発酵に与える効果を調べ

図 4．還元反応→ M. thermautotrophicus の増殖促進→
水素除去→ C. proteolyticus によるタンパク質分解促進るために，作用極側と対極側をナフィオン膜で仕切り，アントラキノン -2,6- ジサルフェイト（AQDS）を含む

M. thermautotrophicus を植菌して，AQDS を添加してカソード電極上の電位を –0.8 V に制御してバッチ培養を模擬生ごみ基質で連続運転した 13)．電位制御していない

行った 16)．その結果，還元反応により酸化還元電位を制御（以下，
メタン発酵槽内の電位は –0.47 V（vs. Ag/AgCl）

することにより，M. thermautotrophicus の特に生育が促

電位は Ag/AgCl 電極基準で示す）であり，作用極上のされ，それに伴い，系内の水素からメタンへの変換が促電位を –0.47 V より低く設定すれば作用極上で還元反応進されることで C. proteolyticus strain CT-1 によるタンが起こり，–0.47 V より高く設定すれば酸化反応が起こ

パク質分解も増加することが示された（図 4）．

作用極側に種汚泥を入れて，電子メディエーターである

る．ただし，–0.6 V，–0.8 V に設定したときの電流の

4）バイオ電気化学システムの利用（水素発酵）

バ

絶対値は 250 μA 以下（発酵槽の容量：500 mL）に抑え

イオ電気化学システムを実用化するためには，さらにイられており，水の電気分解による水素生成が起こっていオン交換膜を除いてコストを削減する必要がある．そこないことを確認している．結果として，–0.47 V より低で，安価な炭素電極・微弱電流のみを利用した 3 電極方

い –0.6 V，–0.8 V に設定したときには，電位制御して式をメタン発酵槽の前処理（可溶化・酸生成を行う）でいないときと比較して，高負荷時にメタン生成を安定化ある水素発酵に適用して，模擬生ごみ基質から効率的にす る こ と に 成 功 した．逆に，–0.47 V より高い 0.0 V，–0.3 V に設定したときにメタン生成は不安定化した．

水素発酵を行う複雑微生物系を構築することを試みた．

すなわち，メタン発酵には還元反応が資することが明ら

生成菌を抑制しながら乳酸発酵が起こらない pH 域（経かとなった．逆に酸化反応はメタン発酵を阻害していた．

験的に 5.5–6.5）で短い滞留時間で運転する必要がある．

なお，投じた電気エネルギーに対して，増加したメタン

メタン生成菌を抑制する新規追加の条件として，高い対ガスとしてのエネルギー量は 350 倍以上に達していた．

極電位 +1.4 – +2.4 V を発酵槽内に与えた 17,18)（なお，作すなわち，微弱な電流を投じて溶液中の酸化還元電位を

用極電位は –1.0 V ないしは –0.9 V に制御しているが，制御することにより，複雑微生物系中のメタン生成菌を

水の電気分解による水素生成が起こっていないことは確制御してメタン発酵槽をより高負荷で運転することが可認している）．この条件で，効率的な水素生成を行う酢酸・能であることが示唆された．

酪酸発酵を優先化して，模擬生ごみ基質から容易に水素

良好な水素発酵を得るためには，水素を消費するメタン

さらにバイオ電気化学システムのカソード電極上に，発酵を立ち上げることに成功した 17)．一方，バイオ電気

上述の導電性の炭素繊維を貼り付けて AQDS を含まな

化学システムによる高い電位条件を与えないで運転した

い模擬生ごみ基質で運転したところ，炭素繊維中にメタ

場合，メタン生成菌の増殖を抑制することが比較的に困ン生成菌を保持した状態で溶液中の酸化還元電位を制御難であった 18)．すなわち，高い電位を発酵槽内に与えるすることで，より高い負荷でも模擬生ごみ基質より安定ことで，酸性域の pH にありながら乳酸発酵を抑制する．導比較的中性に近い pH 条件で水素発酵を得ることが可能

してメタンガス生成を行うことが可能であった

14,15)

電性の炭素繊維が電子メディエーターとしての役割を果であることが明らかとなった．

たしていたと考えられる．還元反応が与えるメカニズム

バイオ電気化学システムを適用した水素発酵槽の廃液を調べるために，カソード電極槽側にタンパク質分解

は，固定床式メタン発酵に投じて水素 - メタン二段発酵

C. proteolyticus strain CT-1 と水素資化性メタン生成菌を行うことが可能である（図 5）．グルコースを主要な炭

118

生物工学

第98巻

第3号（2020）

素源として運転した場合に，前段の電気化学システム制

欧米諸国ではヒト腸内細菌叢モデルが開発されてきた御下の水素発酵槽中では二酸化炭素をより固定してプロが，いずれも実際のヒト腸内細菌叢とのギャップが大き

ピオン酸やエタノールが多く産生されており，結果としかった．さらに，疾患患者腸内細菌叢の dysbiosis 状態て二段発酵における二酸化炭素発生量を抑制してメタンを構築することはより困難であった．これらのシステム

生成量を増加させていた 19)．

の問題点を解決すべく，筆者らは神戸大学にて培養系ヒト

培養系ヒト大腸細菌叢モデル

大腸細菌叢モデル（KUHIMM：Kobe University Human

Intestinal Microbiota Model）を開発した 22–24)．本技術

1）In vitro 系でのヒト大腸細菌叢モデルの構築
1000
菌種以上，100 兆個にも及ぶ腸内細菌叢（腸内フローラ）はヒト糞便を培養スターターとしている．培養槽は高度

は宿主に栄養分（短鎖脂肪酸やビタミンなど）を供給しを再現するように努めた．その結果，①培養後にヒト大に嫌気状態を形成して，pH 条件についてもヒト大腸内て，腸管免疫系に作用して恒常性維持に重要な役割を果

腸内のほぼ全菌種（500–1,500 種）や菌多様性を保持し，たしていることが知られている 20)．正常な腸内細菌叢が個人ごとの菌叢を維持していた，②偏性嫌気性細菌（門撹乱された状態（dysbiosis）は，腸管だけでなく腸管レベルで Firmicutes と Bacteroidetes）が優勢であった，

外のさまざまな疾病に関与するとされている．

③難培養とされている細菌種も増殖していた，④代謝プ

ある種の食品には疾病予防や回復，体調調整，老化抑ロファイルを維持していた．すなわち，短鎖脂肪酸の構制などの助けとなる成分が含まれており，これらの機能成比が実際のヒト大腸内に近いものであった（酢酸：プをもった食品が機能性食品とされる．日本では 2015 年

ロピオン酸：酪酸＝ 3：1：1）（図 6）．

4 月 1 日より機能性表示食品制度が始まり，事業者が製

本モデルは小容量の培養槽を複数備えた装置であり，造販売する食品について安全性と機能性に関する科学的そのため複数のサンプルを同時に，かつ比較的短時間で根拠などの必要な事項を揃えて，消費者庁長官に届け出

培養することができる．また，経時的な pH モニタリンて受理されれば，機能性を表示して販売できるように

グやサンプリングが可能で，培養液中の代謝物の分析結．食品成分の機能性評価は動物給餌試験やヒト

果と菌叢を関連付けて考察できる．ここで，水溶性食物介入試験の in vivo 系で行われてきたが，倫理的制限が低繊維である α- シクロデキストリン（αCD）を KUHIMM

く，繰り返し評価が可能な in vitro 系での腸管内の細菌叢に投与した例を紹介する．αCD は経口摂取されるとヒを模したモデルの開発が待たれている．日本に先駆けて

ト生体内の消化酵素では分解されずに大腸まで届き，

なった

21)

シ ク ロ デ キ ス ト リ ナ ー ゼ（CDase:EC.3.2.1.54） を 産
生する Bacteroides ovatus などの腸内細菌によって資化され，マウスに投与した際には Bifidobacterium 属やBacteroides 属の細菌を増加させて肥満抑制効果を示し
た 25)．αCD をヒトが 1 日に摂取する食物繊維量を反映した 0.2 g/100 mL 濃度で KUHIMM に投与した結果，酢酸・プロピオン酸の生成が増加していることを検出した．
なお，酢酸やプロピオン酸の生成量は（Bifidobacterium
属を含む）Actinobacteria 門や（Bacteroides 属を含む）
図 5．前段の可溶化・酸生成槽（水素発酵槽）をバイオ電気化学システムで制御→後段の固定床式メタン発酵槽

Bacteroidetes 門の割合と高い正の相関を示した 24)．すな
わち，KUHIMM は現実的な濃度条件で Actinobacteria

図 6．In vitro 系ヒト大腸細菌叢モデル

生物工学

第98巻

第3号（2020）

119

門や Bacteroidetes 門に含まれる微生物の代謝活性の増る．以上の結果より，KUHIMM は Lachnospiraceae 科

加を検出できていた．

の減少とそれに付随する酪酸生成の減少を再現できる系

2）疾患患者のヒト大腸細菌叢モデルの構築（潰瘍性次に，疾患患者の腸内細菌叢の dysbiosis 状であり，潰瘍性大腸炎患者の重症度を腸内環境の観点か態を構築することを目指した．まずは，潰瘍性大腸炎患

潰瘍性大腸炎の活動指数として，Mayo score ないしは者の培養系ヒト大腸細菌叢モデル KUHIMM の構築に関て炎症反応が過剰に進行する発症メカニズム不明の炎症

Partial mayo score が使用される．しかし，潰瘍性大腸炎患者の腸内細菌叢における Lachnospiraceae 科の割合と Partial mayo score に相関は認められなかった 25)．す性腸疾患であり，その根治的治療法は確立されていない．

なわち，潰瘍性大腸炎患者の大腸内には活動指数の大小

もともとは欧米で多いことが知られていたが，日本でもに関わらず，Lachnospiraceae 科が少ない異常な状態が患者数が年々増加しており医療受給者交付数は現在 16

継続されており，そのため本疾患が再燃，寛解を繰り返

万人を超えている．

してしまうと推察される．

大腸炎）

する研究を紹介する．潰瘍性大腸炎は，大腸に限定され13 人の健常人ボランティアおよび 13 人の潰瘍性大腸炎患者ボランティアより，臨床検体（ヒト糞便）の提供

ら迅速にスクリーニングできる系であると考えられる．

3）疾患患者のヒト大腸細菌叢モデルの構築（冠動脈疾患）

最後に，冠動脈疾患患者の培養系ヒト大腸細を 受 け， そ れ ぞ れ を モ デ ル 培 養 装 置 に 植 菌 し て菌叢モデル KUHIMM の構築に関する研究を紹介する．

KUHIMM を構築した 25)．臨床検体および KUHIMM についてメタ 16S 解析を行った結果，健常人および潰瘍性

冠動脈疾患とは，心筋に血液を運ぶ冠動脈の内壁にコレ大腸炎患者ともに細菌種数は臨床検体中のものが血液供給が減少する病気であり，世界においても 35 歳

KUHIMM 中に再現されており，α 多様性（細菌の多様以上のヒトの死因の 3 分の 1 以上を占めているとされて性の指数）も再現されていた．ただし，臨床検体中においる．冠動脈疾患患者の腸内細菌叢において，健常人といて，細菌叢の構成は健常人と潰瘍性大腸炎患者で異比べて Bacteroides 属が減少しており，特に Bacteroides

なっており，この腸内細菌叢の違いは KUHIMM 中に再vulgatus と B. dorei が減少しており，これらの菌を回復

現されていた．細菌叢について科レベルで評価した結果，させることが炎症反応を抑制するのに効果的であること

興味深いことに Lachnospiraceae 科に関連する細菌の割が明らかとなっている 28)．そこで，冠動脈疾患患者ない

合が潰瘍性大腸炎患者の臨床検体中で健常人の臨床検体

しは健常人の臨床検体それぞれより KUHIMM モデルを中と比べて有意に減少しており，同様に KUHIMM 中に作製した．その結果，冠動脈疾患患者の KUHIMM モデ

ステロールなどが沈着して内腔が狭められることによりおいても Lachnospiraceae 科に関連する菌の割合の減少

ルにおいては，健常人のモデルと比較して Bacteroides

を潰瘍性大腸炎患者モデル中に再現していた．過去の知属および B. vulgatus や B. dorei の量が有意に減少して既見においても Lachnospiraceae 科の菌が潰瘍性大腸炎患報の結果と一致しており，本疾患の特徴を KUHIMM 中，筆者らの結果とに再現していた 29)．さらに，冠動脈疾患患者のモデルに一致している．さらに，KUHIMM 発酵液中において，対してレジスタントスターチを 0.5 ％投与することによ

酪酸生成量が潰瘍性大腸炎患者のもので健常人と比べてり，B. vulgatus や B. dorei の量が有意に増加していた．患有意に減少していた（図 7）．Lachnopiraceae 科の菌は者の一部には効果が認められないものも存在しており，哺乳動物の腸管内において大部分を占めており，酪酸生

KUHIMM モデルは患者個人ごとの特性を評価できると成に重要な役割を果たしている．また，酪酸は制御性 T考えられる．

者で減少することが報告されており

27)細胞の生成を誘導して炎症を抑制することが知られていおわりに筆者は前項にて，複雑微生物系を利用して未利用資源
バイオマスから水素・メタンといったバイオガスを効率的に回収するために，複合微生物系の制御法としてバイオ電気化学システムや固定床式発酵を適用した取組みを紹介した．近年，再生可能エネルギーによる発電が期待されている．中でも，燃料電池自動車や家庭用燃料電池（エネファーム）の普及を目指した水素社会の構築が求められている．しかし現在，水素は大部分が化石資源由図 7．疾患患者のヒト大腸細菌叢モデルの構築

120

来である．安定的に水素を供給するためには再生可能な
生物工学

第98巻

第3号（2020）

バイオマス資源からの生産が必要になると考えられる．
筆者が提唱する新規の二段システムが，水素社会ひいてはカーボンニュートラル社会の構築の一助になることを祈念している．一方，筆者の 3 電極方式と似た 2 本の電極を利用して極間電圧を 0.6 V に設定する 2 電極方式を適用することで廃水からのメタン生成を促進した知見も得られている 30)．この方式では高い電位を与えていない
ためにメタン生成菌は阻害されずに，むしろメタン生成
菌と他の微生物の直接的種間電子伝達が促進されたと考えられる．このようにバイオ電気化学システムについて
は制御法が少し変われば異なる結果が得られる．筆者も現在，バイオ電気化学システムによる新しい制御法を構築させており，今後の研究の進展に期待していただきたい．
筆者は後項にて，複合微生物系であるヒト腸内細菌叢のモデル系を構築する取組みを紹介した．本培養系ヒト
大腸細菌叢モデルは，投与成分の機能性評価や疾患患者の腸内環境の評価などをハイスループットに行うことができる強力かつ便利なツールであると考えられる．現在，疾患モデルについて拡充しており，何よりも疾患患者腸内細菌叢の dysbiosis 状態の是正に向けて有効な投与物の構築，探索を進めており，こちらも今後の研究の進展に期待していただきたい．
謝

辞

本研究は，東京大学大学院農学生命科学研究科応用微生物学研究室，財団法人電力中央研究所バイオテクノロジー領域，
神戸大学大学院科学技術イノベーション研究科にて行われた研究である．固定床式発酵の研究の実施にあたり，複合微生物系の研究に導いていただき，多大なご指導・ご鞭撻を賜りました五十嵐泰夫先生（現中国西南大学生物能源環境修復研究センター長・教授）をはじめ，石井正治先生（東京大学教授），
春田伸先生（現首都大学東京教授），ならびに共同研究実施の場を提供していただきご指導を賜りました上野嘉之博士（鹿島建設株式会社技術研究所）に深く感謝致します．バイオ電気化学システムの研究について多大なご助力，ご助言を頂きました上司であった森田仁彦博士（電力中央研究所）をはじめ，
大村直也博士（電力中央研究所），松本伯夫博士（電力中央研究所），平野伸一博士（電力中央研究所）に深く感謝致します．
培養系ヒト大腸細菌叢モデルの研究の実施にあたり，多大なご助言・ご支援を頂き本奨励賞にご推薦を頂きました近藤昭
彦教授（神戸大学）をはじめ，大澤朗教授（神戸大学），蓮沼誠久教授（神戸大学），荻野千秋教授（神戸大学），松田史生
教授（現大阪大学），柘植陽太助教（現金沢大学），電力中央研究所時代から共同研究を進めて頂いた佐々木大介特命助教（神戸大学）に深く感謝申し上げます．疾患患者モデルの研究について多大なご助言・ご協力を頂きました星奈美子講師（神戸大学）をはじめ，山下智也准教授（神戸大学），井上潤特定
助教（神戸大学），生田直子博士（神戸医療産業都市推進機構
先端医療研究センター），吉田尚史研究員（神戸大学）に深く

生物工学

第98巻

第3号（2020）

感謝申し上げます．最後に，本研究の遂行にあたり多くのテクニカルスタッフの皆様からサポートを頂いたお陰で受賞に至ったことに深く感謝申し上げます．
本研究の一部は，科学技術振興機構，日本学術振興会，独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構の支援を得て行われたものです．

文献1) Sabra, W., Dietz, D., Tjahjasari, D., and Zeng, A. P.:
Eng. Life Sci., 10, 407–421 (2010).
2) Marshall, C. W., LaBelle, E. V., and May, H. D.: Curr.
Opin. Biotechnol., 24, 391–397 (2013).
3) Sasaki, K., Morita, M., Sasaki, D., Nagaoka, J.,
Matsumoto, N., Ohmura, N., and Shinozaki, H.: J.
Biosci. Bioeng., 112, 469–472 (2011).
4) Sasaki, D., Morita, M., Sasaki, K., Watanabe, A., andOhmura, N.: Biosci. Biotechnol. Biochem., 77, 1096–
1099 (2013).
5) Sasaki, K., Sasaki, D., Morita, M., Hirano, S., Matsumoto,N., Ohmura, N., and Igarashi, Y.: Appl. Microbiol.
Biotechnol., 86, 1573–1583 (2010).
6) Sasaki, K., Haruta, S., Ueno, Y., Ishii, M., and Igarashi,
Y.: Appl. Microbiol. Biotechnol., 75, 941–952 (2007).
7) Sasaki, K., Haruta, S., Tatara, M., Yamazawa, A., Ueno,
Y., Ishii, M., and Igarashi, Y.: J. Biosci. Bioeng., 101,
271–273 (2006).
8) Sasaki, K., Morita, M., Hirano, S., Sasaki, D., Ohmura,N., and Igarashi, Y.: Appl. Microbiol. Biotechnol., 87,
1579–1586 (2010).
9) Sasaki, K., Morita, M., Hirano, S., Ohmura, N., andIgarashi, Y.: Appl. Microbiol. Biotechnol., 90, 1555–
1561 (2011).
10) Sasaki, K., Morita, M., Hirano, S., Ohmura, N., andIgarashi, Y.: J. Biosci. Bioeng., 108, 130–135 (2009).
11) Bajracharya, S., Sharma, M., Mohanakrishna, G.,
Benneton, X. D., Strik, D. P. B. T. B., Sarma, P. M., andPant, D.: Renew. Energ., 98, 153–170 (2016).
12) Sasaki, K., Sasaki, D., Kamiya, K., Nakanishi, S., Kondo, A.,
and Kato, S.: Curr. Opin. Biotechnol., 50, 182–188 (2018).
13) Sasaki, K., Sasaki, D., Morita, M., Hirano, S., Matsumoto,N., Ohmura, N., and Igarashi, Y.: Bioresour. Technol.,
101, 3415–3422 (2010).
14) Sasaki, K., Sasaki, D., Morita, M., Hirano, S., Matsumoto,N., Watanabe, A., Ohmura, N., and Igarashi, Y.: Bioresour.
Technol., 102, 6837–6842 (2011).
15) Sasaki, D., Sasaki, K., Watanabe, A., Morita, M.,
Matsumoto, N., and Ohmura, N.: Bioresour. Technol.,129, 366–373 (2013).
16) Sasaki, D., Sasaki, K., Morita, M., Hirano, S., Matsumoto,N., and Ohmura, N.: J. Biosci. Bioeng., 114, 59–63(2012).
17) Sasaki, K., Morita, M., Matsumoto, N., Sasaki, D.,
Hirano, S., Ohmura, N., and Igarashi, Y.: J. Biosci.
Bioeng., 114, 64–69 (2012).
18) Sasaki, K., Morita, M., Sasaki, D., Ohmura, N., andIgarashi, Y.: Appl. Microbiol. Biotechnol., 97, 7005–
7013 (2013).
19) Sasaki, K., Sasaki, D., Tsuge, Y., Morita, M., Kondo, A.:121

Biotechnol. Biofuels., 11, 173 (2018).
20) Nicholson, J. K., Holmes, E., Kinross, J., Burcelin, R.,
Gibson, G., Jia, W., and Petterson, S.: Science, 336,
1262–1267 (2012).
21) 消 費 者 庁：https://www.caa.go.jp/policies/policy/food_labeling/about_fofoo_with_function_claims/ (2019/08/09).
22) Takagi, R., Sasaki, K., Sasaki, D., Fukuda, I., Tanaka, K.,
Yoshida, K., Kondo, A., and Osawa, R.: PloS One, 11,e0160533 (2016).
23) Sasaki, K., Sasaki, D., Okai, N., Tanaka, K., Nomoto, R.,
Fukuda, I., Yoshida, K., Kondo, A., and Osawa, R.: PloS
One, 12, e0180991 (2017).
24) Sasaki, D., Sasaki, K., Ikuta, N., Yasuda, T., Fukuda, I.,
Kondo, A., and Osawa, R.: Sci. Rep., 8, 435 (2018).
25) Nihei, N., Okamoto, H., Furune, T., Ikuta, N., Sasaki, K.,
Rimbach, G., Yoshikawa, Y., and Terao, K.: Biofactors,
44, 336–347 (2018).

12226) Sasaki, K., Inoue, J., Sasaki, D., Hoshi, N., Shirai, T.,
Fukuda, I., Azuma, T., Kondo, A., and Osawa, R.:
Biotechnol. J., 14, 1800555 (2019).
27) Frank, D. N., St. Amand, A. L., Feldman, R. A.,
Boedeker, E. C., and Harpaz, N. R.: Proc. Natl. Acad.
Sci. USA, 104, 13780–13785 (2019).
28) Yoshida, N., Emoto, T., Yamashita, T., Watanabe, H.,
Hayashi, T., Tabata, T., Hoshi, N., Hatano, N., Ozawa,G., Sasaki, N., Mizoguchi, T., Amin, H. Z., Hirora, Y.,
Ogawa, W., Yamada, T., and Hirata, K. I.: Circulation,
138, 2486–2498 (2018).
29) Yoshida, N., Sasaki, K., Sasaki, D., Yamashita, T.,
Fukuda, H., Hayashi, T., Tabata, T., Osawa, R., Hirata,
K. I., and Kondo, A.: J. Atheroscler. Thromb., 26, 705–
719 (2019).
30) Zhao, Z., Zhang, Y., Wang, L., and Quan, X.: Sci. Rep., 5,11094 (2015).

生物工学

第98巻

第3号（2020）