新研究: バクテリアを効率的なセルロース工場に変える方法、70%生産増加を実現

Tokyoチューリッヒ工科大学の研究者は、最近、細菌を使ってセルロースをより効率的に生産する方法を発見しました。アンドレ・シュタート教授の指導の下、チームはUV-C光を利用して細菌の進化を促進しました。この方法により、セルロースを生産する細菌、Komagataeibacter sucrofermentansの多くの変異種が生まれました。その結果、自然の形態よりも最大70%多くセルロースを生産できるいくつかの系統を特定しました。

バクテリアを利用して大量のセルロースを生産することは、常に難しい課題でした。従来の方法は生産速度が遅く、生産量も少なかったため、工業的な利用には適していませんでした。しかし、ETHチューリッヒのチームが開発した新しい手法により、これらの問題が解決されつつあります。

UV-C光を利用して細菌のDNAにランダムな変異を引き起こし、それぞれの細菌を栄養液の中の微小な滴に包み込み、セルロースの生産を観察しました。さらに、迅速かつ自動化された選別システムにより、最も生産性の高い株を特定して分離しました。

研究により、タンパク質を分解する酵素であるプロテアーゼを生成する遺伝子で遺伝子変異が発見されました。この変異はセルロース生成の制御を無効にする可能性があり、その結果、セルロース産生が大幅に増加することになります。

セルロースを作る遺伝子が変化していないのは驚くべきことです。これにより、これらの遺伝子の制御方法を変えることが、微生物によるさまざまな材料の生産を増やす強力な手段となり得ることが示されています。

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この進展は多くの理由で重要です。まず、医療分野では、創傷治癒を助け、感染を防ぐのに役立ちます。また、細菌を使ってセルロースを作ることは、常温と水を使用するため環境に優しいです。さらに、改良された細菌株は大規模生産のニーズを満たすことができる可能性があります。

ETH Zurichは、これらの改変された細菌が実際の産業現場でどれほど効果的に機能するかを確認するために、企業と提携する可能性があります。また、新しい技術と高効率の細菌株の両方に関する特許を申請しています。

持続可能なバイオテクノロジーに関するニュースは非常に魅力的です。加速進化は自然のプロセスを速め、新しい材料科学の発見につながるかもしれません。この手法は他の重要な材料の生産を向上させる可能性もあります。

改良された細菌を利用した生産は、世界的な持続可能性の目標の達成を助け、医療や包装などの産業を変革する可能性があります。スイス連邦工科大学チューリッヒ校の特許申請中の手法は、実用化の可能性が近いことを示唆する商業的な関心を集めています。この進展は、産業と環境の両方に利益をもたらすかもしれません。