NIMSと東大、「発電菌」が発電時に発酵していることを発見

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物質・材料研究機構(NIMS)は2017年7月13日、NIMSと東京大学の研究チームが微生物燃料電池に応用されている細菌「発電菌」が発酵を行っていることを明らかにしたと発表した。今後は発酵と発電とを組み合わせた、新しい物質生産技術への展開が期待できるという。

一般的に細菌は、呼吸と発酵という代謝反応によって有機物を分解し、その際に電子(還元力)が発生する。呼吸では電子を細胞外の物質に渡すのに対し、発酵では細胞外への電子の移動はない。これら細菌の呼吸や発酵は産業分野で広く応用されており、特に発酵は、お酒の製造やバイオプラスチックなど、さまざまな物質の生産に貢献している。

発電菌は有機物の分解で発生した電子を体外の電極に渡せるため、電気の供給源として利用できる。もし発電菌で発酵を起こすことができれば、発電と同時にさまざまな物質を生産できる技術を開発できるが、これまで発電菌は発電時に呼吸しかしないと考えられてきた。

今回の研究では、シェワネラ菌という発電菌を用いて、発電時に発酵反応が起こっていることを明らかにした。さらに、電子と一緒に移動するプロトン(水素イオン)の移動速度を速くすることで、この発酵反応を高速化できることも見出した。今後はプロトンの移動速度を制御する仕組みを解明し発酵反応を効率化することで、高効率な物質生産技術への展開を目指すという。

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