メチロコッカス・カプスラタス

メチロコッカス・カプスラタス
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	シュードモナドタ
クラス：	ガンマプロテオバクテリア
注文：	メチロコッカス
家族：	メチロコッカス科
属:	メチロコッカス
種：	M. カプスラトゥス
二名法名
メチロコッカス・カプスラタス フォスターとデイビス 1966 (承認リスト 1980)

メチロコッカス カプスラタスは、絶対メタン栄養性のグラム陰性非運動性球状細菌である。M .カプスラタスは耐熱性があり、細胞は被膜で覆われており、双球菌のような形状をしている傾向がある。細胞壁は、外膜、ペプチドグリカン層、内膜の 3 層からなる。細胞内膜は広範囲に広がっており、これは内細胞膜の陥入によって形成されたと考えられる。M .カプスラタスを銅とバイオマスの比率が高い状態で培養すると、これらの細胞内膜がより多く生成される。メタンに加えて、 M. カプスラタスはメタノールなどの一部の有機水素化合物を酸化することができる。商業的には、天然ガスから動物飼料を生産するために使用されている。 ^{[1] [2] [3]}

メチロコッカス・カプスラタスはタイプIのメタン資化菌であり、ガンマプロテオバクテリアに属し、ホルムアルデヒドの同化にリブロース一リン酸経路（RuMP）を利用します。メタンはまずメタノールに酸化され、次にホルムアルデヒドに変換されます。その後、ホルムアルデヒドは（1）エネルギー生産のためにさらにギ酸と二酸化炭素に酸化されるか、（2）バイオマスに同化されます。

M. capsulatusの様々な株が分離され研究されており、特にM. capsulatus (Bath)、M. capsulatus (Texas)、M. capsulatus (Aberdeen)が研究されている。M . capsulatus (Bath)のゲノム配列は入手可能である。^[4]

M. capsulatus は耐熱性があることも実証されています。つまり、50 °C までよく成長しますが、最適な成長温度は 37 °C です。^[5]さらに、M. capsulatus は分子状酸素がほとんどない環境でも生存できます。^{[6]この微生物が見つかる場所は、}豚、鶏、ミンク、キツネなどの単胃動物や、大西洋サケ、大西洋オヒョウ、ニジマスなどのさまざまな魚種の胃です。^[6]

メタン 酸化プロセスから得られる細菌タンパク質を生産するには、M. capsulatus を好気性発酵室（ループ発酵槽とも呼ばれる）に入れる必要がある。M . capsulatus は、生産される乾燥バイオマス 1 キログラムあたり2 m ³の天然ガスを利用する。ループ発酵槽内の連続システムを促進するために、異種細菌の培養物を追加する必要がある。天然ガスにはメタン、エタン、プロパンが含まれており、各化合物を代謝するには、 Methylococcus capsulatus、Brevibacillus agri、およびAneurinibacillus の各細菌が必要である。^[6]

天然ガスの豊富な供給、手頃なコスト、安​​価な輸送手段により、この食料源は費用対効果の高い代替手段となります。^[6]

細菌の共培養は、窒素源としてアンモニア添加物とともに連続ループ発酵槽に入れられる。これは細菌タンパク質の増殖を低下させる可能性があるため、発酵槽に酸素とミネラル溶液が加えられる。生産された細胞は継続的に収穫され、加工されて、最終的な「バイオプロテイン」またはバクテリアミール（BM）が作られる。これは、動物飼料の代替品として商業的に使用される。細胞の加工には、遠心分離、限外濾過、加熱不活化、噴霧乾燥が含まれる。BMを摂取する際の潜在的な健康リスクを減らすために、バクテリアを不活化することが重要である。共培養に使用されるバクテリアは非病原性であるが、不活化せずに加工して摂取すれば、リスクは最小限に抑えられる。^[6]

この動物飼料生産方法は、大気中の天然ガスの過剰を緩和するのに有益です。バクテリアミールは、単胃動物の食事に取り入れることで肉質を向上させることが示されています。屠殺された動物の肉を冷凍保存すると、安定性と品質が向上します。^[6]

細菌ミールには核酸が多く含まれており、人間の摂取には適していません。^[6]

1999年、ノルウェーの石油会社スタトイルの子会社であるノルフェルムは、ノルウェーのチェルベルゴッデンにM. capsulatus ^{[2]からの天然ガスから動物飼料を生産する年間1万トンの工場を開設しました。この工場は、製品の価格が安く、} EUの承認がまだ得られていなかったこと、^[3]および天然ガス価格が高かったことなどにより、操業を維持できず、2006年に閉鎖されました。^[7]

2016年、アメリカのバイオテクノロジー企業Calystaは、英国ティーサイドに、 M. capsulatusを使用して天然ガスから年間最大100トンの魚の飼料を生産する工場を開設しました。 ^[3]同社はまた、農業事業会社Cargillと共同で、テネシー州メンフィスに同様の工場を建設する計画を発表しました^[8] 。最終的には年間20万トンの生産能力があります。^{[3] [8]}別の企業Unibioも2016年にデンマークのKalundborgに、M. capsulatusを使用して年間80トンの生産能力で天然ガスから動物の飼料を生産する工場を開設しました。^[9] 2018年にUnibioのライセンシーは、エストニア国境に近いロシアのイヴァンゴロドに工業規模の工場を建設しました。この工場は年間6,000トンのタンパク質を生産する能力があります。^[10]