第1章 微生物実験の基本操作とトラブル対策 |
1.基本的な設備と使用機器 3 |
2.培地調製法 5 |
3.植菌・無菌操作法 6 |
4.培養法 6 |
5.成功する微生物スクリーニング法 8 |
6.実験がうまく行かない 11 |
第2章 細胞培養技術 |
1.細胞の増殖と収率 17 |
1.1 細胞量の測定と増殖速度 17 |
1.2 細胞増殖収率 21 |
2.培養装置 26 |
2.1 細胞培養と溶存酸素 26 |
2.2 通気撹拌型培養槽‥ |
2.3 気泡塔型培養槽‥ |
2.4 その他の培養槽 28 |
3.培養方法 28 |
3.1 培養形式 28 |
3.2 培養操作 29 |
第3章 大量培養技術 |
1.培養工程 45 |
2.培養方法 47 |
2.1 回分培養 47 |
2.2 流加培養 48 |
2.3 連続培養法 49 |
3.培養装置 34 |
3.1 通気かくはん型培養槽 51 |
3.2 気泡塔型培養槽 53 |
第4章 カビの代謝産物生産のための培養と培地設計 |
1.基本的な事柄 59 |
1.1 様々はファクター 59 |
1.2 培養の形態- 60 |
1.3 培地成分 60 |
1.4 培地のpH 61 |
1.5 培養容器と仕込み量 61 |
1.7 種培養 61 |
1.8 培養日数 61 |
2.文献調査 61 |
2.1 培地分析 61 |
2.2 炭素源 62 |
2.3 窒素源 62 |
2.4 塩類と金属 63 |
2.5 培地のpH 64 |
2.6 培養日数 64 |
2.7 培養成分 65 |
3.例に学ぶ 65 |
3.1 培地の数 65 |
3.2 ロバスタチンの生産 66 |
3.3 Nodulisporium 66 |
3.4 TMC-151とその類縁化合物 66 |
4.統計的手法 67 |
4.1 培地設計 67 |
4.2 系統樹を用いる解析法 67 |
第5章 さまざまな分野での技術 |
第1節 微生物農薬 |
1.微生物農薬利用の現状 74 |
2.今後の微生物農薬利用 80 |
第2節 虫歯菌の微量定量方法 |
1.歯の解剖と生理 86 |
2.虫歯とは 86 |
3.虫歯の原因 87 |
4.虫歯菌の測定法 88 |
4.1 培養法 88 |
4.2 酵素免疫測定法(EIA) 88 |
4.3 PCR法 94 |
4.4 その他 94 |
第3節 乳酸菌 |
1.乳酸菌とは 97 |
2.乳酸菌の定義 98 |
3.乳酸菌の利用 99 |
3.1 醸造関連 99 |
3.2 乳関連 102 |
3.3 その他 103 |
第6章 微生物変換利用 |
第1節 エネルギー変換技術 |
1.エネルギー変換のしくみ 109 |
1.1 微生物エネルギー変換 109 |
1.2 呼吸と燃料電池・光合成と太陽電池 111 |
2.生物電池 111 |
2.1 微生物燃料電池 111 |
2.2 バイオ電池 112 |
2.3 今後の展望と技術課題 118 |
3.水素製造 118 |
第2節 微生物生産プラスチック |
1.プラスチックの生産と再処理の現状 121 |
2.生分解性プラスチックとは 122 |
3.生分解プラスチックの製造法と分解性 123 |
3.1 生分解性プラスチックの製造法 123 |
3.2 生分解性プラスチックの分解性 125 |
4.生分解性プラスチックの用途と需要 125 |
5.微生物合成法による生分解性プラスチックの産生 126 |
5.1 Ralstonia eutropha 127 |
5.2 Aeromonas caviae 127 |
5.3 Pseudomonas 128 |
5.4 Aureobasidium pullurans 128 |
5.5 Paracoccus denitrificans 128 |
5.6 その他の微生物を用いた生分解性プラスチックの産生 128 |
6.微生物性生分解性プラスチック産生の今後の展望 129 |
第7章 最近の微生物利用・応用技術 |
第1節 微生物機能を用いた環境対応プロセスと製品 |
1.従来バイオプロセスの課題 133 |
2.新規バイオプロセスの確立 134 |
2.1 新規に発見した微生物機能 134 |
2.2 我々の見出した現象について 136 |
2.3 原料について 136 |
3.生産物について 137 |
3.1 エタノール生産 137 |
3.2 コハク酸製造への応用 138 |
第2節 微生物を用いたポリ乳酸プラスチックの再生利用技術 |
1.ポリ乳酸分解菌の分離 143 |
2.ポリ乳酸分解酵素の精製 144 |
3.ポリ乳酸分解酵素遺伝子のクローニング並びにリコンビナント酵素の発現系の構築 146 |
3.1 ポリ乳酸分解酵素遺伝子のクローニング 146 |
3.2 ポリ乳酸分解酵素の発現系の構築 148 |
4.今後の展望 149 |
第3節 排水処理に適した微生物支持体の開発 |
1.生物膜法 151 |
2.微生物支持体 152 |
3.微生物支持体の開発経緯及び特徴 156 |
3.1 ハニコーム状支持体 156 |
3.2 板状支持体 157 |
3.3 ひも状支持体 157 |
3.4 中空円筒状支持体 158 |
3.5 その他の支持体 158 |
4.水処理に関与する生物叢と生物膜の形成メカニズム 158 |
5.微生物支持体を水処理に用いた応用例 160 |
5.1 農業集落排水処理 160 |
5.2 嫌気好気性ろ床法 161 |
第4節 微生物を利用した排水の処理技術 |
1.微生物による排水処理 164 |
2.バイオレメディエーション 166 |
3.バイオレメディエーションの導入目標 172 |
4.分解浄化微生物の育種 173 |
5.浄化設備設計のための考察 175 |
6.実行プロセス 176 |
7.応用分野 176 |
8.実行 177 |
第5節 二酸化炭素固定微生物と応用展開~エチレン生産を例にして~ |
1.二酸化炭素固定微生物 188 |
2.二酸化炭素固定微生物を用いた応用展開 189 |
2.1 組換えラン藻によるC02からエチレンの生産 189 |
2.2 組換え水素細菌によるC02からエチレンの生産 197 |
第6節 極限環境微生物の産業利用への展開 |
1.極限環境微生物とは 199 |
2.極限環境微生物の発見 199 |
2.1 極低温でも生育するSN16A株、KB700A株 200 |
2.2 海底油田より分離したM4株、MAL1株 200 |
2.3 石油分解合成菌Oleomonas sagaranensis HD-1株 200 |
2.4 超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1株 201 |
2.5 好気性超好熱始原菌Pyrobaculum calidifontis VA1株 201 |
3.超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensis KOD1株 201 |
4.超好熱菌由来タンパク質の特性 202 |
4.1 耐熱性酵素の成熟化には高温環境が必要 202 |
4.2 構造解析に基づいた耐熱性機構の解明 203 |
5.産業利用が期待される有用耐熱性酵素 203 |
5.1 耐熱性KOD DNA polymerase 203 |
5.2 耐熱性DNA ligase 206 |
5.3 β-1,4結合を切断する糖質関連酵素 207 |
5.4 高効率炭酸固定反応を触媒するRubisco 208 |
6.Thermococcus kodakaraensis KOD1株のゲノム解析と遺伝子導入技術の開発 203 |
第7節 微生物を生産工場とした有用物質生産 ~新しい微生物利用技術~ |
1.新規有用物質生産における微生物利用技術 213 |
1.1 新規医薬品の開発における最近の動向 213 |
1.2 「徹生物の時代」は終わったのか? 214 |
1.3 コンビナトリアル生合成 214 |
2.フラボノイドの発酵生産 216 |
2.2 人工生合成遺伝子クラスターを導入した大腸菌によるカルコンの発酵生産 216 |
2.3 まとめ、今後の計画 221 |
3.放線菌による3-アミノ-4-ヒドロキシ安息香酸の発酵生産 221 |
3.1 3-アミノ-4-ヒドロキシ安息香酸 221 |
3.2 放線菌の新規酵素遺伝子を用いた3-アミノ-4-ヒドロキシ安息香酸の発酵生産 222 |
第8節 新規微生物酵素を利用する酵素機能電極センサーの開発 |
1.酵素機能電極型センサーとは 224 |
2.色素依存性脱水素酵素を利用する酵素機能電極型センサー 225 |
2.1 色素依存性脱水素酵素 225 |
2.2 超好熱古細菌Thermococcus profundusの色素依存性L-プロリン脱水素酵素の発見と機能解析 225 |
2.3 色素依存性L-プロリン脱水素酵素を機能性素子とするバイオセンサーの開発 231 |
第9節 ゲノム微生物学のための新技術 : ゲノムプロフィリング法 |
1.ゲノム微生物学の幕開け 235 |
2.ゲノム解析技術の現状 236 |
2.1 主なゲノム解析技術 236 |
2.2 ゲノム解析技術の適用性 236 |
2.3 “目的十分な”方法 237 |
3.ゲノムプロフィリング(GP)法6-8)とは 238 |
3.1 方法の概要 238 |
3.2 ランダムPCR8-10) 240 |
3.3 TGGE(温度勾配ゲル電気泳動法) 241 |
3.4 特徴点を利用した定量化 241 |
4.GP法の応用 242 |
4.1 種同定と分類 243 |
4.2 高感度変異原物質検出(GPMA)法 243 |