生物化学工学:Biochemical engineering
  1. 微生物を用いて有用物質を効率的に生産するためには、微生物の高密度培養が有効な手段となる。既に遺伝子組換え大腸菌の高密度培養を達成するための加圧培養装置の開発、血液の凝固を阻止するポリペプチドであるヒルジンの生産を効果的に行う温度制御法の開発などで成果を挙げた。
    また一方、カビの培養では菌糸が絡み合うように成長するために培養液が高粘度となり培養が困難となる。高分子電解質で菌糸を被覆することにより乾燥重量基準で40g/ℓに達するAspergillus nigerの固定化高密度培養を行い、短時間でグルコン酸の生産を可能とするプロセスを完成させた。

  2. 発酵工業や食品工業では新たな殺菌法の開発が求められており、マイクロ波殺菌のメカニズム解明とマイクロ波を用いた高速殺菌法の開発を行っている。特にマイクロ波の波長は12cm程度であるが、微生物細胞の大きさはマイクロメータの大きさであることから、微生物が培養液中に存在する場合は、マイクロ波が直接微生物に作用するのではなく、微生物を取り巻く水分が温度上昇して、その結果微生物が熱死滅するという殺菌のメカニズムを解明した。
Fig. 1 High density cultivation of mold. 糸状菌の高密度培養。
Fig. 1 High density cultivation of mold.  糸状菌の高密度培養。

Fig. 2 Microwave irradiation equipment. マイクロ波殺菌装置。


Fig. 2 Microwave irradiation equipment.
マイクロ波殺菌装置。



Selected Publications.

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T.Matsui, H.Sato, H.Yamamuro, S.Sato High Cell Density Cultivation of recombinant E.coli for hirudin variant 1 production by temperature shift controlled by pUC18-based replicative origin.Appl. Microbiol. Biotechnol. 80, 779-783 (2008)

T.Mizunuma, E.Kokufuta, S.Sato, A mycelium with polyelectrolyte complex-bunched hyphae: Several important factors affecting on the fermentation performance at a very high cell density. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 57, 56-60 (2007)

T.Mizunuma, E.Kokufuta, S.Sato A mycelium with polyelectrolyte complex-bunched hyphae: Preparation and fermentation performance. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 56, 155-160 (2007)

T. Matsui, N.Sinzato, H.Yokota, J.Takahashi, S.Sato High cell density cultivation of recombinant E.Coli with a pressurized culture. Process Biochem, 41, 920-924 (2006).