水素栄養生物

水素栄養生物は、分子状水素をエネルギー源として代謝できる生物です。

水素栄養の一例として、二酸化炭素還元生物^[1]が_CO2とH2_を使って次の反応でメタン（CH4 _）を生成することが挙げられます。

CO ₂ + 4H ₂ → CH ₄ + 2H ₂ O

その他の水素栄養性代謝経路には、酢酸生成、硫酸還元、その他の水素酸化細菌が含まれます。メタンを代謝するものはメタン生成細菌と呼ばれます。^[2]水素栄養菌は、二酸化炭素の還元によるメタン生成を担う嫌気性プロセスを実行する生物であるメタン生成菌と呼ばれる生物群に属します。メタン生成菌には、単一炭素分子または炭素-炭素結合を持たない分子を使用できる生物であるメチロトローフと呼ばれる生物群も含まれます。^[3]

背景情報

水素栄養細菌は、補充可能な食料源を見つけるために、1960年代にNASAによって初めて実験されました。 ^[4]水素栄養細菌はタンパク質と炭水化物の含有量が高いことがわかっており、持続可能な農業方法を開発するための指針となっています。^[要出典]実験により、水素栄養細菌は植物よりも速く二酸化炭素を食物に変換できることが明らかになっており、植物ベースの高タンパク質食に導入したり、植物抽出物や油を使用した製品の代替品として導入したりするための効率的で持続可能な代替品となっています。^[5]

2022年9月、フィンランドのバイオテクノロジー新興企業Solar Foodsは、水素栄養微生物由来のタンパク質サプリメント（ソレイン）について、シンガポール食品庁（SFA）から初の食品規制承認^{[6]を取得し、}^[7]、商業規模の施設で生産を開始しました。^[6]

水素栄養菌は、他の発酵細菌とともに人間の腸内に共生して生息しています。^[4]また、世界中の淡水および海洋生態系の土壌や堆積物にも存在します。^[8]

参照

単細胞タンパク質^[9]

参考文献

^ Stams, JM、Plugge, CM (2010) メタン生成の微生物学。Reay , D.、Smith, P.、Van Amstel, A. 編『メタンと気候変動』、14-26 ページ。
^ Vianna, ME; Holtgraewe, S.; Seyfarth, I.; Conrads, G.; Horz, HP (2008). 「ヒト歯周病に関連するプラークバイオフィルム内の3つの水素栄養性微生物群、メタン生成古細菌、硫酸還元細菌、酢酸生成細菌の定量分析」。Journal of Bacteriology . 190 (10): 3779–3785. doi :10.1128/JB.01861-07. PMC 2394984. PMID 18326571 .
^ Costa, Kyle C; Leigh, John A (2014-10-01). 「メタン生成菌の代謝多様性」Current Opinion in Biotechnology . Cell and Pathway Engineering. 29 : 70–75. doi :10.1016/j.copbio.2014.02.012. ISSN 0958-1669. PMID 24662145.
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^ 「忘れ去られた宇宙時代の技術が食料の栽培方法を変える可能性」2017年8月24日。 2019年12月9日閲覧。
^ ab "Solein®". Solar Foods . 2024年6月15日閲覧。
^ Jolly, Jasper (2024-04-19). 「Eating light: Finnish startup begins making food from air and solar power」. The Guardian . ISSN 0261-3077 . 2024-06-15閲覧。Solar Foods は、太陽からの同じ再生可能電力を水の分解に使用しています。次に、醸造容器内の微生物に水素と酸素を供給し、さらに同社のオフィス換気システムから空気中から捕捉した二酸化炭素も供給します。
^ Gaci, Nadia; Borrel, Guillaume; Tottey, William; O'Toole, Paul William; Brugère, Jean-François (2014-11-21). 「古細菌とヒトの腸：古い物語の新たな始まり」. World Journal of Gastroenterology . 20 (43): 16062–16078. doi : 10.3748/wjg.v20.i43.16062 . ISSN 1007-9327. PMC 4239492. PMID 25473158 .
^ キヴェルディ：約

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[Vianna2008-2] Vianna, ME; Holtgraewe, S.; Seyfarth, I.; Conrads, G.; Horz, HP (2008). 「ヒト歯周病に関連するプラークバイオフィルム内の3つの水素栄養性微生物群、メタン生成古細菌、硫酸還元細菌、酢酸生成細菌の定量分析」。Journal of Bacteriology . 190 (10): 3779–3785. doi :10.1128/JB.01861-07. PMC 2394984. PMID 18326571 .

[3] Costa, Kyle C; Leigh, John A (2014-10-01). 「メタン生成菌の代謝多様性」Current Opinion in Biotechnology . Cell and Pathway Engineering. 29 : 70–75. doi :10.1016/j.copbio.2014.02.012. ISSN 0958-1669. PMID 24662145.

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[5] 「忘れ去られた宇宙時代の技術が食料の栽培方法を変える可能性」2017年8月24日。 2019年12月9日閲覧。

[:1-6] "Solein®". Solar Foods . 2024年6月15日閲覧。

[7] Jolly, Jasper (2024-04-19). 「Eating light: Finnish startup begins making food from air and solar power」. The Guardian . ISSN 0261-3077 . 2024-06-15閲覧。Solar Foods は、太陽からの同じ再生可能電力を水の分解に使用しています。次に、醸造容器内の微生物に水素と酸素を供給し、さらに同社のオフィス換気システムから空気中から捕捉した二酸化炭素も供給します。

[8] Gaci, Nadia; Borrel, Guillaume; Tottey, William; O'Toole, Paul William; Brugère, Jean-François (2014-11-21). 「古細菌とヒトの腸：古い物語の新たな始まり」. World Journal of Gastroenterology . 20 (43): 16062–16078. doi : 10.3748/wjg.v20.i43.16062 . ISSN 1007-9327. PMC 4239492. PMID 25473158 .

[9] キヴェルディ：約