北海道大学 研究シーズ集

English
Nanotechnology / Materials

ナノフィブリル化バクテリアセルロースの大量生産

田島 健次 准教授 Kenji Tajima
博士(工学)

バクテリアを用いることにより低分子バイオマスから
  ボトムアップでナノフィブリル化セルロースを生産する

我々は、新奇なセルロース合成酢酸菌を取得し、糖蜜を原料としたナノフィブリル化バクテリアセルロース(NFBC: Fibnano®)の大量生産に成功しました。NFBCは流動性、混和性、成型性に優れており、幅広い分野での利用が可能です。

研究の内容

バクテリアによって合成されるセルロースはバクテリアセルロース(BC)と呼ばれており、高い保水性、高強度、生分解性、生体適合性などのユニークな性質を有しています。また近年、ナノサイズのセルロース素材(ナノフィブリル化セルロース(NFC))が注目を浴びています。一般に、NFCはパルプを原料として、物理的・化学的処理によってトップダウン的に調製され、得られたNFCは水中に高分散しています。対照的に、セルロース合成菌の培養条件を最適化することにより、低分子バイオマスからボトムアップ的にナノフィブリル化BC(NFBC: Fibnano®)を調製することが可能です。我々は、道内企業との共同研究により、砂糖製造時の副生成物である糖蜜を原料としたNFBC(Fibnano®)の大量生産に成功しました。

  • NFBCおよびNFCにおける偏光顕微鏡像、TEM観察像 偏光顕微鏡像(a,b)、TEM観察像(c,d) NFBC(a,c)、NFC(b,d)

  • 200L容大型ジャーファーメンターを用いた通気攪拌培養における培養経過の一例

社会実装への可能性

  • ・食品
  • ・化粧品
  • ・医薬品
  • ・デバイスなど

産業界や自治体等へのアピールポイント

NFBC(Fibnano®)はボトムアップ的に生産されるために均一性が高く、流動性、混和性、成型性に優れていることから幅広い分野での利用が可能です。最近、メタノール、アセトン、イソプロピルアルコール、THF、DMFなどの極性有機溶媒に分散可能な両親媒性NFBCの開発に成功しました。

関連情報

2018/4/3公開