ナタ菌班 2013

2014年03月16日 04:48

ナタデココ作ることで知られているアセトバクターキシリウムという種類の酢酸菌(以下ナタ菌、尚これは通称名である)について、実験や観察を行った。

 

 

活動目標

ナタ菌の生育環境における温度やアルコール濃度、またバイオセルロース(以下BC)生成環境の発見 様々な溶液や素材で実際にナタデココを作ってみる。
 
 

研究結果

温度比較実験

ナタデココを作る上で、ナタ菌の活性が高いことが重要である。そのため、ナタ菌が活動しやすく、BCを生成しやすい環境を調べるため、生育における最適温度を調べた。

 

通常の植え継ぎ操作を行った液体培地の入った試験管をそれぞれ約30℃、20℃、5℃の環境下におき、2週間にわたって生育の観察を行った。

  30℃ 20℃ 5℃
1週間目 0.024g pH4.5 0.003g pH5 -g pH-
2週間目 -g pH- 0.0058  pH5 -g pH-

 

1週間目は30℃の環境下におけるBCの生成量が最も多く、20℃では少量、5℃では生成がされなかった。

2週間目は30℃の環境下でのBC生成量は確認できず、20℃では1週間目の約2倍、5℃では生成がされなかった。

これらは全て完成したセルロースを乾燥させて重さを量った。

1週間目は明らかに30℃が最適温度であったが、2週間目では測定ができなかった。これは30℃の環境下において菌が活発に活動したため、糖が途中で不足してしまったと考えられる。

よってナタ菌の生育における最適温度は30℃前後だと思われる。

 

アルコール濃度比較実験
ナタ菌は酢酸菌であるので、アルコールから酢酸を作る。そこでBCの生成量とアルコール濃度の関係はどうなっているかを調べた。
 
通常の培地のアルコール濃度は、0.5%であるが、これを 0%、1%、2%、5%と変えてそれぞれ培養し、BCの生成量を比較してみた。
 
結果は次のグラフのようになった。
 
 
  0% 0.5% 1% 2% 5%
2週目 -g 
pH6
0.0147g pH6 0.0114g pH6 0.0102g pH5 0.0149g pH5
3週目 0.0025g pH6 -g
pH4.5
0.0057g pH5 0.0297g pH4 0.0203g
pH4

アルコールの濃度が高くなると、BCの生成量は多くなる傾向にある。また、BCの生成量が多いほど、すなわちアルコール濃度が高いと pH は小さくなり、酸性になる傾向にある。この結果からエタノールから酢酸を生成し、それをエネルギーにBCを作っていると考えられる。

だが酢酸とBCの具体的な関係は詳しくはわからなかった。

 

糖の種類を変化させた実験
一般に果実に含まれている糖類であるグルコースやフルトース以外の糖で、BCの生成が起こるのかを調べた。
 
グルコースの代わりにフルクトース、ラクトース、サッカロース、イノシトールを用いて培地を作り、ナタ菌を培養した。
 
 

 

  グルコース フルクトース ラクトース サッカロース イノシトール
2週間 0.0024g pH5 0.0011g pH5 0.0012g pH6 0.0013g pH5 -g  pH7
3週間 0.0067g pH5 -g pH6 0.0028g pH6 -g pH6 -g  pH5

 

糖類は基本的にほとんどBCの生成に成功したが、イノシトールは生成しなかった。また、BCを生成した糖類の中でも差があった。

 

ナタ菌は糖からBCを生成することができるが、同じ6炭化物でもビタミンBの一種であるイノシトールからはBCを生成できないことが分かった。また、実験結果からナタ菌がBCを最も生成しやすいのはグルコースで、次はラクトースと考えられる。これはナタ菌がセルロースを生成するときの代謝の仕組みが関わっていると考えられる。

来年の目標はオリゴ糖とガラクトースのBC生成量を調べる。

様々な飲み物からBCを作ってみる

ナタデココ作りにはまだまだ課題があるが、それを踏まえていろいろな飲み物でBCの作成を行った。

今回はワイン、コーヒー牛乳、アセロラジュース、野菜生活(紫)、イチゴオレである。

ワイン コーヒー牛乳 アセロラジュース 野菜生活 イチゴオレ
× × ×

 

ワインと野菜生活にはBCが生成した。しかし甘いコーヒー牛乳やイチゴオレにはBCが生成しなかったので、    糖が含まれているだけでなく何かほかの要因が必要だと考えられる。

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