クロストリジウムClostridium属細菌の混合培養によるセルロース基質からの水素及びブタノール生産方法であって、セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌によってセルロース基質を糖化する工程と、水素及びブタノール生産能を有するクロストリジウムClostridium属細菌によって水素及びブタノールを生産する工程と、を有する、水素及びブタノール生産方法。前記セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌が、クロストリジウムサーモセラムClostridiumthermocellumNBRC103400である、請求項1に記載の水素及びブタノール生産方法。前記水素及びブタノール生産能を有するクロストリジウムClostridium属細菌が、クロストリジウムサッカロパーブチルアセトニカムClostridiumsaccharoperbutylacetonicumNRIC0816である、請求項1又は2に記載の水素及びブタノール生産方法。前記セルロース基質が、セルロース系バイオマス又は木質系バイオマスを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の水素及びブタノール生産方法。前記セルロース基質を糖化する工程を開始してから少なくとも24時間経過後に、前記水素及びブタノールを生産する工程を実施する、請求項1~4のいずれか1項に記載の水素及びブタノール生産方法。前記セルロース基質を糖化する工程を、前記セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌の至適温度で実施し、前記水素及びブタノールを生産する工程を、前記水素及びブタノール生産能を有するクロストリジウムClostridium属細菌の至適温度で実施する、請求項1~5のいずれか1項に記載の水素及びブタノール生産方法。前記セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌の至適温度が60°Cであり、前記水素及びブタノール生産能を有するクロストリジウムClostridium属細菌の至適温度が30°Cである、請求項6に記載の水素及びブタノール生産方法。前記セルロース基質を糖化する工程において、ヘミセルラーゼを添加する工程を更に有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の水素及びブタノール生産方法。ブタノール生産菌としては、代表的なものとしてクロストリジウムClostridium属細菌が知られている。しかしながら、クロストリジウムClostridium属細菌のうち、ブタノール生産能を有する菌株は、セルロースを資化することができず、一方で、セルロース資化能を有する菌株は、ブタノールをほとんど生産できないという問題がある。一方、ブタノール生産菌によるブタノール生産の場合、副産物として水素も生成する。ブタノール生産菌によるブタノール発酵においては、酢酸や酪酸などの酸生成期では代謝系の余剰電子が水素として放出されるが、ブタノールやアセトンなどのソルベント生成期ではNADHに変換されてソルベントの生成に利用されるため、水素の収量が低くなるという問題がある。そのような事情から、これまで該水素は利用されておらず、エネルギーとして活用するには至っていない。そのため、セルロース系バイオマスから効率よくエネルギーを生産するという観点から、クロストリジウムClostridium属細菌によってセルロース基質から水素及びブタノールを1つの系で同時に生産する技術の開発が望まれている。そこで本発明は、クロストリジウムClostridium属細菌の異なる性質を利用して、1つの系でセルロースの糖化と水素及びブタノールの生産をクロストリジウムClostridium属細菌のみで実施することが可能な水素及びブタノールの効率的な生産技術を提供することを目的とする。本発明者は、セルロース資化菌によるセルロース糖化と、水素及びブタノール生産菌による水素及びブタノール発酵を1つの系で行う混合培養法を実施したところ、セルロース基質から水素及びブタノールを効率的に生産することができるとの知見を得た。本発明はかかる知見に基づきなされたものであり、クロストリジウムClostridium属細菌の混合培養によるセルロース基質からの水素及びブタノール生産方法であって、セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌によってセルロース基質を糖化する工程と、水素及びブタノール生産能を有するクロストリジウムClostridium属細菌によって水素及びブタノールを生産する工程と、を有する、水素及びブタノール生産方法を提供するものである。本発明の水素及びブタノール生産方法によれば、セルロース資化菌によるセルロース糖化と、水素及びブタノール高生産菌を組み合わせた混合培養により、1つの系でセルロース基質の糖化を行いつつ、水素及びブタノールを生産することができるため、セルロース基質を用いた水素及びブタノール生産を効率よく実施することができる。本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明の水素及びブタノール生産方法は、クロストリジウムClostridium属細菌の混合培養によるセルロース基質からの水素及びブタノール生産方法であって、セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌によってセルロース基質を糖化する工程と、水素及びブタノール生産能を有するクロストリジウムClostridium属細菌によって水素及びブタノールを生産する工程と、を有する。セルロース基質としては、セルロース系バイオマスであればその種類に限定されない。ここで、セルロース系バイオマスとは、セルロースを含む物質を意味し、例えば、レーヨン、綿、麻などの植物系の繊維のわた、糸、布帛などの繊維類;新聞紙、ろ紙、雑誌、コピー紙やダンボールなどの紙類;稲わら、野菜くずなどの農産廃棄物のほか、結晶性セルロースなどを挙げることができる。セルロース基質の濃度は、水素及びブタノールの生産効率の観点からは、0.5~10w/wであることが好ましく、2~8w/wであることがより好ましく、3~5w/wであることがさらに好ましい。なお、前記セルロース基質には、ヘミセルラーゼを添加することが好ましい。ヘミセルラーゼを添加することにより、ヘミセルロースを含むセルロース系バイオマスの糖化が促進され、ブタノール生産菌が資化するためのセロビオースやグルコースの量が増加する結果、ブタノール生産量を増加させることができる。ヘミセルラーゼの添加量は任意に設定することができるが、添加量が多ければ糖化をより促進させることができる。前記ヘミセルロースを含むセルロース系バイオマスとしては、木質系バイオマスが挙げられる。本実施形態において木質系バイオマスとは、植物体の一部をなしていた木質系部分を含む材料であって、家畜等の動物の消化管を通ったことがなく、かつ、工業的に食品または飼料とするために加工又は分解工程を受けたことがなく、かつ、食品又は食品原料として不適である、主としてセルロース、ヘミセルロースおよびリグニンから構成されるバイオマスをいう。具体的には、例えば、間伐材、剪定枝葉、木材チップ、おが屑や籾殻、製材工場等の残廃材、建築廃材、建築解体材などが挙げられる。前記セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌は、セルロース基質中のセルロースを資化糖化する能力が高いという観点から、クロストリジウムサーモセラムClostridiumthermocellumNBRC103400株以下NBRC103400株という。であることが好ましい。クロストリジウムサーモセラムClostridiumthermocellumは、セルロースを嫌気的条件下で糖化してセロビオース及びグルコースを生成する。また、好熱性菌としても知られ、その至適温度は55~60°Cと、他のクロストリジウムClostridium属細菌の至適温度と比較すると高い。また、前記セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌として、遺伝子組み換えにより、セルロース資化能が高められた組み換え体を用いることもできる。従って、本実施形態においては、セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌には、遺伝子組み換えにより、セルロース資化能が高められた組み換え体も含まれる。前記水素及びブタノール生産能を有するクロストリジウムClostridium属細菌は、水素及びブタノールを生産する能力が高いという観点から、クロストリジウムサッカロパーブチルアセトニカムClostridiumsaccharoperbutylacetonicumN1-4株以下N1-4株という。のHupCBAの発現を抑制したクロストリジウムサッカロパーブチルアセトニカムClostridiumsaccharoperbutylacetonicumNRIC0816以下NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株という。であることが好ましい。なお、HupCBAは、ハイドロゲナーゼhydrogenaseの1種である。前記NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株は、アンチセンスRNA法を用いて前記N1-4株のhupCBA遺伝子の発現を抑制するように遺伝子を改変することで得ることができる。すなわち、アンチセンスRNAの発現には構成的な発現を制御するbdhプロモーターを使用し、転写終結にはhupAの下流領域を用いる。また、発現させたアンチセンスRNAは、hupCBAの転写開始点2nt上流からその下流180ntを用い、hupCBAのmRNAとハイブリダイズし、リボソームの結合を阻害することでHupCが発現抑制を行うようにデザインする。それぞれのDNA断片を予め制限酵素サイトを付加したプライマーを用いてPCRで増幅し、連結した後Escherichiacoli-C.saccharoperbutylacetonicumN1-4間のシャトルベクターであるpNAK1に挿入することでアンチセンス発現プラスミドpNAK2を構築することができる図5。このアンチセンス発現プラスミドpNAK2をエレクトロポレーション法によってN1-4株に導入することでhupCBA遺伝子の発現が抑制されたNRIC0816株N1-4HupCBA抑制株を得ることができる。なお、前記NRIC0816株は、東京農業大学応用生物科学部菌株保存室で分譲が可能である。また、アンチセンスRNAによって該遺伝子の発現が抑制されたかどうかについては、HupCタンパクの存在を抗HupC抗体を用いたウエスタンブロット解析によって調べることができる。すなわち、コントロールであるプラスミドpNAK1を導入した形質転換体においてはHupCのシグナルが検出されるのに対し、アンチセンス発現プラスミドpNAK2を導入した形質転換体では、そのシグナルが検出されず、180ntのアンチセンスRNAが効果的にHupCの発現を抑制していることを確認することができる。クロストリジウムサッカロパーブチルアセトニカムClostridiumsaccharoperbutylacetonicumは、前記NBRC103400株がセルロースを糖化して生成したセロビオース及び/又はグルコースを基質として嫌気的条件下で発酵を行い、水素及びブタノールを生産するほか、アセトン、エタノール、酢酸、酪酸などを産生する。また、至適温度は25~34°Cであり、37°Cを超えるとブタノール生産を停止してしまうという性質を有している。クロストリジウムClostridium属細菌の混合培養は、前記セルロース基質を糖化する工程を開始してから少なくとも24時間経過後に、前記水素及びブタノールを生産する工程を実施することによって行われる。すなわち、前記水素及びブタノール生産菌はセルロース基質を直接資化することができないため、前記水素及びブタノール生産菌が水素及びブタノールを生産するためには、前記セルロース資化菌がセルロース基質を糖化する工程が前提として必要となる。そのため、仮に前記セルロース資化菌と前記水素及びブタノール生産菌を同時に培地に添加しても、所望量のブタノールを生産することができない。しかし、前記セルロース資化菌がセルロースを糖化し始めれば、同時並行的に前記水素及びブタノール生産菌が水素及びブタノールを生産することが可能となる。前記セルロース基質を糖化する工程は、前記セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌の至適温度で実施し、前記水素及びブタノールを生産する工程を、前記水素及びブタノール生産能を有するクロストリジウムClostridium属細菌の至適温度で実施することが水素及びブタノールの効率的生産の観点から好ましい。前記セルロース資化能を有するクロストリジウムClostridium属細菌の至適温度は55~60°Cであり、前記水素及びブタノール生産能を有するクロストリジウムClostridium属細菌の至適温度は25~34°Cである。従って、前記セルロース基質を糖化する工程は、55~60°Cで実施することが好ましく、前記水素及びブタノールを生産する工程は、25~34°Cで実施することが好ましい。また、得られた水素は、必要に応じて、吸収法、深冷分離法、吸着法や膜分離法などによる精製を実施することで、水素ガスの純度を高めることができる。さらに、水素及びブタノール生産工程の終了後、必要に応じて、得られたブタノールを蒸留し高濃度のブタノールを分取する蒸留工程を実施する。蒸留工程では、培養液を蒸留装置等によって蒸留し、ブタノール濃度を所望の濃度に濃縮する。蒸留工程で副生された蒸留残渣はセルロース基質セルロース系バイオマスやクロストリジウムClostridium属細菌に由来する栄養素を豊富に含み、栄養学的に優れていることから、飼料化や肥料化を行うことにより、家畜の飼料や農作物の肥料として有効利用することができる。蒸留残渣を家畜の飼料として利用する場合は、例えば、蒸留残渣をそのまま又は乾燥処理を実施した上で、家畜に供給することができる。また、蒸留残渣を農作物の肥料として利用する場合は、例えば、必要に応じて炭素源又は窒素源を添加し、C/N比を適宜調整することにより、作物に有用な肥料が得られる。1.セルロース基質での混合培養セルロース資化性菌として、NBRC103400株を使用した。また、水素及びブタノール生産菌として、N1-4株、NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株、クロストリジウムアセトブチリカムClostridiumacetobutylicumATCC0824株以下ATCC0824株という。及びクロストリジウムベイジェリンキーClostridiumbeijerinckiiNCIMB8052株以下NCIMB8052株という。の4菌株を用いた。セルロース資化性菌と水素及びブタノール生産菌の混合培養は、以下のとおりに行った。すなわち、結晶性セルロースAvicelcellulose、Sigma-Aldrich社製4w/vを基質としたNBRC979培地50mLに、あらかじめ調製したNBRC103400株の前培養液50mLを用いて初発菌体濃度O.D.600nmが0.1となるように適宜植菌し、嫌気的条件下で60°C、24時間1日間培養を行った。また、培養開始24時間1日間後、あらかじめ調製した水素及びブタノール生産菌の前培養液10mLを用いて初発菌体濃度O.D.600nmが0.1となるように適宜添加し、培養温度を30°Cに変更して18日間嫌気的条件下で混合培養を行った。なお、NBRC979培地を表1に示した。水素生成量は、産生した水素をガスパックに回収し、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した。また、その結果を図1に示した。一方、培地中の発酵生産物であるブタノール、アセトン、エタノール、酢酸及び酪酸量は、高速液体クロマトグラフィーを用いて測定した。また、その結果を図2に示した。水素生成量について、図1に示すように、セルロース資化性菌NBRC103400株とNRIC0816株N1-4HupCBA抑制株とを混合培養した場合、水素生成量が174.4mLと他の菌株の場合と比べて最も高い値を示し、N1-4株の2.6倍、ATCC0824株の1.3倍、NCIMB8052株の3.5倍の値であった。一方、各種発酵生産物について、図2に示すように、混合培養終了後のブタノール生産量は、N1-4株の場合では5.6g/L、NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株の場合では4.5g/Lであり、ATCC0824株の場合の2.1g/L、NCIMB8052株の場合の2.7g/Lと比べて高い値であった。また、混合培養終了後のアセトン生産量は、NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株の場合では1.5g/Lであったのに対し、N1-4株の場合では0.2g/L、ATCC0824株の場合では0.2g/L、NCIMB8052株の場合では検出されなかった。以上をまとめると、セルロースを基質としたセルロース資化菌との混合培養において、NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株を用いた場合は、ブタノールの生産量が最も高かったN1-4株と比べてブタノール生産性がわずかに劣るものの、水素の生産性が非常に高く、セルロースから効率的に水素及びブタノールを同時に生産するという観点から最も適することがわかった。なお、NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株が親株であるN1-4株と比べて高い水素生産性を示す要因としては、N1-4株のHupCBAが水素からNADHを生成する水素取込型hydrogenaseとして機能するが、NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株では該水素取込型hydrogenaseの発現が抑制されているため、ブタノールやアセトンなどのソルベント生成期においてNADHが生成されずに水素として放出されることによると考えられる。2.グルコース基質での単独培養4w/vグルコース関東化学株式会社製を基質としたTYA培地100mLに、あらかじめ調製した水素及びブタノール生産菌の前培養液10mLを用いて初発菌体濃度O.D.600nmが0.1となるように適宜植菌し、培養温度30°Cで5日間嫌気的条件下で培養を行った。なお、TYA培地組成を表2に示した。また、調製したTYA培地のpHが6.5付近であったので、培地のpH調整は行わず、そのまま使用した。水素生成量及び培地中の発酵生産物であるブタノール、アセトン、エタノール、酢酸及び酪酸量は、上記1.と同様の方法で測定した。水素生成量について、図3に示すように、NRIC0816N1-4HupCBA抑制株を培養した場合、水素生成量が495.4mLと他の菌株の場合と比べて最も高い値を示し、親株であるN1-4株の2.1倍、ATCC0824株の1.6倍、NCIMB8052株の9.0倍であった。一方、各種発酵生産物について、図4に示すように、培養終了後のブタノール量は、N1-4株を培養した場合は8.9g/L、NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株の場合は7.4g/Lであった。また、ATCC0824株の場合は5.8g/L、NCIMB8052株の場合は生成されず、クロストリジウムサッカロパーブチルアセトニカムClostridiumsaccharoperbutylacetonicumN1-4株及びNRIC0816株N1-4HupCBA抑制株に比べて低い値であった。また、培養終了後のアセトン量は、NRIC0816株N1-4HupCBA抑制株を培養した場合は、5.1g/Lであったのに対し、N1-4株の場合は3.0g/L、ATCC0824株の場合は2.1g/L、NCIMB8052株の場合は検出されなかった。