発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

大腸菌の代謝経路において、還元経路におけるピルビン酸の乳酸への還元反応を促進させることができれば、生分解性プラスチックであるポリ乳酸の原料として有用な乳酸の産生量を増加させることが可能となる。逆に、酸化経路におけるピルビン酸のアセチル補酵素Ａへの酸化反応を促進させることができれば、バイオ燃料として有用なエタノールの産生量を増加させることが可能となる。 また、加水分解菌は、メタン発酵槽内において、水素資化性メタン菌がメタンを産生する際に必要な水素を生育時に産生する機能を有している微生物である。しかし、その一方で、加水分解菌はピルビン酸のアセチル補酵素Ａへの酸化経路を代謝経路として有しており、アセチル補酵素Ａが最終的に変換されて生じる酢酸がメタン発酵槽の酸敗の要因となり得る。そこで、酸化経路におけるピルビン酸のアセチル補酵素Ａへの酸化反応を減退させることができれば、メタン発酵槽の酸敗を引き起こし得る酢酸の産生量を低下させることが可能となり、メタン発酵槽の長期安定化を実現することも可能となる。 このように、微生物のピルビン酸を起点とする代謝経路を制御することで、種々の利点が生み出され得るものと考えられる。 そこで、本発明は、微生物のピルビン酸を起点とする代謝経路を制御する方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、ピルビン酸を乳酸に還元する還元経路とピルビン酸をアセチル補酵素Ａに酸化する酸化経路とを代謝経路として有する微生物について、ピルビン酸を起点とする代謝経路を人為的に制御することが可能となる。したがって、この代謝経路からの代謝産物の産生量を増加させたり減少させたりする制御を所望の条件に応じて実施することが可能となる。 例えば、大腸菌を含む培養環境に電極を接触させ、電極の電位を還元電位に制御することで、還元経路におけるピルビン酸の乳酸への還元反応を促進させて、生分解性プラスチックであるポリ乳酸の原料として有用な乳酸の産生量を増加させることが可能となる。逆に、電極の電位を酸化電位に制御することで、酸化経路におけるピルビン酸のアセチル補酵素Ａへの酸化反応を促進させて、バイオ燃料として有用なエタノールの産生量を増加させることが可能となる。 また、加水分解菌を含む培養環境に電極を接触させ、電極の電位を還元電位に制御することで、酸化経路におけるピルビン酸のアセチル補酵素Ａへの酸化反応を減退させ、還元経路におけるピルビン酸の乳酸への還元反応を促進させることができるので、例えば培養環境をメタン発酵槽とした場合には、メタン発酵槽の酸敗を引き起こし得る酢酸の産生量を低下させることが可能となり、メタン発酵槽の酸敗を防いで長期安定化を実現することも可能となる。