微生物及びそれを用いた微生物電池
【課題】液漏れの起きにくい微生物電池を提供する。
【解決手段】イオン透過性非導電性膜を介して場合によっては隔てられた負極物質と正極物質にそれぞれ負極と正極を配設してなる微生物電池において、負極物質を、特定の配列からなる塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物と栄養源とを構成成分として含むゲルで構成することにより液漏れの起きにくい微生物電池。
【解決手段】イオン透過性非導電性膜を介して場合によっては隔てられた負極物質と正極物質にそれぞれ負極と正極を配設してなる微生物電池において、負極物質を、特定の配列からなる塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物と栄養源とを構成成分として含むゲルで構成することにより液漏れの起きにくい微生物電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を利用して電力を得ることが可能な微生物電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微生物電池は、微生物の生命活動によって生じる電子を利用して発電する技術である。微生物電池には、特許文献１〜３に記載の微生物電池をはじめ、様々な態様が報告されている。しかしながら、いずれの微生物電池においても負極は液体中に配設され、微生物電池の装置内部には微生物を含む液体が存在するという共通点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８８１９８号公報
【特許文献２】特開２００９−９３８６１号公報
【特許文献３】特開２０１０−９７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の微生物電池は装置内部に液体が存在するため、液漏れが起こる可能性があった。特に微生物が含まれる負極側からの液体の流出は、機能的にも衛生的にも好ましくなかった。本発明の課題は、液漏れの起きにくい微生物電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、微生物と栄養源とを含有するゲルに負極を配設することにより、液漏れの起きにくい微生物電池を作製可能なことを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
すなわち、本願は、以下の（１）から（１５）に記載の発明を提供するものである。
【０００７】
（１）配列番号１又は２に記載された塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物。
【０００８】
（２）エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物が、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）である（１）に記載の微生物。
【０００９】
（３）イオン透過性非導電性膜を介して場合によっては隔てられた負極物質と正極物質にそれぞれ負極と正極を配設してなる微生物電池において、負極物質が、配列番号１又は２に記載された塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物と栄養源とを構成成分として含むゲルで構成されていることを特徴とする微生物電池。
【００１０】
（４）エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物が、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）である（３）に記載の微生物電池。
【００１１】
（５）負極物質を構成するゲルが、寒天、ゼラチン及びジェランガムからなる群より選択されるゲル化剤を用いて製造されたゲルである（３）又は（４）に記載の微生物電池。
【００１２】
（６）栄養源が、炭素、窒素、水素、酸素、リン、硫黄、カリウム、マグネシウム、ナトリウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、亜鉛、銅、アルミニウム、ホウ素、モリブデン、ニッケル及びタングステンからなる群より選択される１つ以上の栄養素を含む栄養源である（３）又は（４）に記載の微生物電池。
【００１３】
（７）負極が、粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である（３）又は（４）に記載の微生物電池。
【００１４】
（８）負極が、負極物質のゲル中に分散させた粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である（３）又は（４）に記載の微生物電池。
【００１５】
（９）正極物質が、電子受容体を構成成分として含むゲルで構成されている（３）から（８）のいずれかに記載の微生物電池。
【００１６】
（１０）電子受容体が、ＭｎＯ２、Ｒｈ２Ｏ３、ＰｔＯ２又はＰｂＯ２である（９）に記載の微生物電池。
【００１７】
（１１）電子受容体が、ＭｎＯ２である（９）に記載の微生物電池。
【００１８】
（１２）正極物質を構成するゲルが、寒天、ゼラチン及びジェランガムからなる群より選択されるゲル化剤を用いて製造されたゲルである（９）に記載の微生物電池。
【００１９】
（１３）正極が、粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である（３）から（１２）のいずれかに記載の微生物電池。
【００２０】
（１４）正極が、正極物質のゲル中に分散させた粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である（９）から（１２）のいずれかに記載の微生物電池。
【００２１】
（１５）イオン透過性非導電性膜が、濾紙、半透膜、イオン交換膜又はガラス若しくはセラミックでできた多孔性の板である（３）から（１４）のいずれかに記載の微生物電池。
【００２２】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２３】
本発明の微生物は、エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物であり、微生物電池に用いることで電力発生が良好に起こる点で、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）又はその近縁種に属する微生物であることが好ましく、さらに、配列番号１又は配列番号２に示す塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有する微生物であることがより好ましい。さらに具体的には、エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物として、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）とエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）が好ましい。
【００２４】
エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の菌学的性質としては、２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で良好に増殖し、白色の半透明、円形、反レンズ状の隆起、周囲は全縁、ムコイド表面及び粘性を示す特徴を有した直径１ｍｍから５ｍｍのコロニーを形成することが挙げられる。そして、その細胞は、短桿菌（１．４−２．２μｍ×０．６−０．８μｍ）であり、胞子形成はなく、運動性を示すことも挙げられる。さらに、弱いカタラーゼ活性と弱いオキシダーゼ活性を示し、グルコース、スクロース、グリセロール、乳酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムを炭素源として利用可能であることも挙げられる。また、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子は、配列番号１に示す塩基配列を有することも特徴として挙げられる。
【００２５】
ＤＮＡ配列データベース（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／Ｂｌａｓｔ．ｃｇｉ、アクセス日：２０１０年１２月１０日）を用いたホモロジー検索では、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号１）に対して１００％の相同性を示す塩基配列は認められないことより、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株は新菌株である。
【００２６】
エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株は、平成２２年１２月１４日付で独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターに寄託されており、その受託番号はＮＩＴＥ Ｐ−１０１９である。
【００２７】
エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株の菌学的性質としては、２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で良好に増殖し、白色の半透明、円形、反レンズ状の隆起、周囲は全縁、ムコイド表面及び粘性を示す特徴を有した直径１ｍｍから５ｍｍのコロニーを形成することが挙げられる。そして、その細胞は、短桿菌（１．４−２．２μｍ×０．６−０．８μｍ）であり、胞子形成はなく、運動性を示すことも挙げられる。さらに、弱いカタラーゼ活性と弱いオキシダーゼ活性を示し、グルコース、スクロース、グリセロール、乳酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムを炭素源として利用可能であることも挙げられる。また、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子は、配列番号２に示す塩基配列を有することも特徴として挙げられる。
【００２８】
ＤＮＡ配列データベース（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／Ｂｌａｓｔ．ｃｇｉ、アクセス日：２０１０年１２月１０日）を用いたホモロジー検索では、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号２）に対して１００％の相同性を示す塩基配列は認められないことより、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株は新菌株である。
【００２９】
エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株は、平成２２年１２月１４日付で独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターに寄託されており、その受託番号はＮＩＴＥ Ｐ−１０２０である。
【００３０】
本発明の微生物電池は、本発明の微生物と栄養源とを構成成分として含有する負極物質と電子受容体を構成成分として含有してもよい正極物質から構成され、場合によっては、負極物質と正極物質とをイオン透過性非導電性膜を隔てて接触させ、負極物質に配設した負極と正極物質に配設した正極とを導線で接続して回路を閉じることにより電力を得ることが可能な発電装置である。模式図を図２に示した。
【００３１】
本発明の微生物電池において、負極物質は、液漏れを効率的に防止することができる点で、ゲルであることが好ましい。ゲルの形態に特に制限はなく、本発明の微生物と栄養源とを含有する液体を、ゲル化剤を用いて固化させて作製したゲルであればよい。該ゲル化剤は、本発明の微生物と栄養源とを含有する液体をゲル化することが可能な物質であれば特に制限はないが、経済性に優れている点で寒天、ゼラチン又はジェランガムが好ましい。該ゲル化剤の添加量は、本発明の微生物と栄養源を含有する液体がゲル化するのに十分な量添加すればよい。一例としてゲル化剤が寒天である場合は、ゲル化を目的とする液体に対して１％（ｗ／ｖ）〜３％（ｗ／ｖ）の範囲で添加しゲルを作製することが好ましく、さらに好ましくは１．５％（ｗ／ｖ）〜２．５％（ｗ／ｖ）の範囲である。
【００３２】
本発明の微生物電池において、本発明の微生物は負極物質のゲル中に存在させればよく、ゲルの表面、ゲルの内部、又はゲルの表面と内部の両方に存在させてもよい。また、本発明の微生物は単一な菌株として用いてもよいし、本発明の微生物を含む複数の微生物を混在させた複合微生物として用いてもよい。
【００３３】
負極物質のゲルには、本発明の微生物の増殖に必要な栄養素を構成成分として含む栄養源をあらかじめ添加させておくことが好ましい。具体的な栄養素としては、炭素、窒素、水素、酸素、リン、硫黄、カリウム、マグネシウム、ナトリウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、亜鉛、銅、アルミニウム、ホウ素、モリブデン、ニッケル、タングステン等を挙げることができ、目的に合わせて栄養源の組成を適宜決定すればよい。
【００３４】
負極物質のゲルのｐＨは、電池の性能劣化を防止できる点で、ｐＨ５．０からｐＨ１０．０の範囲に保つことが好ましく、ｐＨ６．５からｐＨ７．５の範囲がより好ましい。好適なｐＨを維持するには、緩衝剤を用いればよい。該緩衝剤としては、リン酸、クエン酸、酢酸等及びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩等を混合したものや、トリスヒドロキシメチルアミノメタン等を挙げることができ、目的のｐＨに合わせてこれらの中から適宜選択すればよい。
【００３５】
本発明の微生物電池において、負極は化学的に安定である点と経済性に優れている点から導電性の炭素が好ましい。炭素の形状に特に限定はないが、導電性に優れている点で好ましい形状として粒子状と繊維状を例示することができる。負極を負極物質に配設する方法として、負極物質のゲルを作製するときに、粒子状炭素を該ゲル中に分散させる方法を例示することができる。粒子状炭素の平均粒子径は、電池としての性能が良好な点で、１ｎｍから１ｍｍの範囲が好ましく、１ｎｍから１０μｍの範囲がより好ましく、さらに１ｎｍから１００ｎｍの範囲が好ましい。該ゲル中に配設する粒子状炭素の量は、電池としての性能が良好な点で、該ゲルの容量に対して０．５％（ｗ／ｖ）から５％（ｗ／ｖ）の範囲が好ましく、１％（ｗ／ｖ）から３％（ｗ／ｖ）の範囲がより好ましく、さらに１．５％（ｗ／ｖ）から２．５％（ｗ／ｖ）の範囲が好ましい。
【００３６】
また、負極を負極物質に配設する方法として、負極物質のゲルを作製するときに、任意の長さの繊維状炭素を該ゲル中に浸漬する方法を例示することができる。該ゲル中に配設する繊維状炭素の量に特に制限はない。
【００３７】
さらに、負極を負極物質に配設する方法として、粒子状炭素を含有する水懸濁液を負極物質のゲルの表面に塗抹する方法を例示することができる。本発明の微生物電池において、負極を負極物質に配設する方法としては、以上に例示した配設方法を単独で用いてもよいし、複数の配設方法を組み合わせて用いてもよい。
【００３８】
本発明の微生物電池において、正極物質は、液漏れを効率的に防止することができる点で、ゲルであることが好ましい。ゲルの形態に特に制限はなく、電子受容体を含有する液体を、ゲル化剤を用いて固化させて作製したゲルであればよい。該ゲル化剤は、電子受容体を含有する液体をゲル化することが可能な物質であれば特に制限はないが、経済性に優れている点で寒天、ゼラチン又はジェランガムが好ましい。該ゲル化剤の添加量は、電子受容体を含有する液体がゲル化するのに十分な量添加すればよい。一例としてゲル化剤が寒天である場合は、ゲル化を目的とする液体に対して１％（ｗ／ｖ）〜３％（ｗ／ｖ）の範囲で添加しゲルを作製することが好ましく、さらに好ましくは１．５％（ｗ／ｖ）〜２．５％（ｗ／ｖ）の範囲である。
【００３９】
正極物質のゲルには、効率よく発電を行うために電子受容体を添加する。電子受容体に特に制限はなく、正極との好適な組み合わせを考慮して選択すればよく、電池の性能劣化を防止できる点で、ゲル中を拡散しにくいものが好ましい。電子受容体としては、金属酸化物が好ましく、具体的には、ＭｎＯ２、Ｒｈ２Ｏ３、ＰｔＯ２、ＰｂＯ２等を挙げることができ、経済性に優れている点と電池としての性能が良好な点で、ＭｎＯ２が好ましい。添加する電子受容体の量に特に制限はないが、負極側で発生する電子量を考慮して添加量を決定すればよい。
【００４０】
正極物質のゲルのｐＨは、正極での反応によるｐＨ変化を抑えるため、ｐＨ５．０からｐＨ１０．０の範囲に保つことが好ましく、ｐＨ６．５からｐＨ７．５の範囲がさらに好ましい。好適なｐＨを維持させるためには緩衝剤を用いればよい。該緩衝剤としては、リン酸、クエン酸、酢酸等及びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩等を混合したものや、トリスヒドロキシメチルアミノメタン等を挙げることができ、目的のｐＨに合わせてこれらの中から適宜選択すればよい。
【００４１】
本発明の微生物電池において、正極は化学的に安定である点と経済性に優れている点から導電性の炭素が好ましい。炭素の形状に特に限定はないが、導電性に優れている点で好ましい形状として粒子状と繊維状を例示することができる。正極を正極物質に配設する方法として、正極物質のゲルを作製するときに、粒子状炭素を該ゲル中に分散させる方法を例示することができる。粒子状炭素の平均粒子径は、電池としての性能が良好な点で、１ｎｍから１ｍｍの範囲が好ましく、１ｎｍから１０μｍの範囲がより好ましく、さらに１ｎｍから１００ｎｍの範囲が好ましい。該ゲル中に配設する粒子状炭素の量は、電池としての性能が良好な点で、該ゲルの容量に対して０．５％（ｗ／ｖ）から５％（ｗ／ｖ）の範囲が好ましく、１％（ｗ／ｖ）から３％（ｗ／ｖ）の範囲がより好ましく、さらに１．５％（ｗ／ｖ）から２．５％（ｗ／ｖ）の範囲が好ましい。
【００４２】
また、正極を正極物質に配設する方法として、正極物質のゲルを作製するときに、任意の長さの繊維状炭素を該ゲル中に浸漬する方法を例示することができる。該ゲル中に配設する繊維状炭素の量に特に制限はない。
【００４３】
本発明の微生物電池において、正極を正極物質に配設する方法としては、以上に例示した配設方法を単独で用いてもよいし、複数の配設方法を組み合わせて用いてもよい。
【００４４】
本発明の微生物電池において、負極物質と正極物質の接触方法については特に制限はないが、負極物質と正極物質の間での水素イオンの移動が可能な状態で接触させればよい。さらに具体的には、負極物質と正極物質を直接接触させる方法、あるいはイオン透過性非導電性膜を介して接触させる方法等を例示することができる。該イオン透過性非導電性膜としては、濾紙、半透膜、イオン交換膜又はガラス若しくはセラミックでできた多孔性の板等が例として挙げられる。
【００４５】
本発明の微生物電池において、負極物質及び正極物質のゲルの製造、負極及び正極の配設、並びにイオン透過性非導電性膜の設置等は、滅菌条件下に行うことが好ましい。滅菌操作としては蒸気滅菌等を利用することができる。
【００４６】
次に、本発明の微生物電池の設置環境について説明する。本発明の微生物電池では、負極物質及び正極物質は、嫌気雰囲気環境あるいは嫌気環境に置くことが好ましい。嫌気雰囲気環境あるいは嫌気環境を付与する方法としては、ガラスなどの酸素透過性の低い材質で構成された任意の容器に本微生物電池を設置し、その容器内の気相を、窒素、二酸化炭素、アルゴン等の酸素を含まないガスにより置換する方法、あるいは脱酸素剤により酸素を除去する方法などを利用することができる。
【００４７】
また、本発明の微生物電池は、用いた微生物が増殖できる範囲の温度環境に置けばよく、例えば、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株を用いる場合は、１０℃から４０℃の範囲、より好ましくは２０〜３０℃の範囲である。
【００４８】
本発明の微生物電池から電力を得る方法に特に制限はなく、負極と正極を導線で接続することにより回路が形成され、電力を得ることができる。導線は電気伝導体で構成されたものであればよく、銅やアルミニウムなどの金属製の導線を例示することができる。繊維状炭素からなる負極及び正極と導線を接続する場合は、導線の腐食を妨げるため、炭素入りシリコンゴムや導電性のポリマーなどの腐食しない物質を介して接続することが好ましい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明により、液漏れの起きにくい微生物電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】負極物質のゲル（負極ゲル）、正極物質のゲル（正極ゲル）及びこれらのゲルで構成された電池ゲルの作製手順の概略を示した図である。
【図２】本発明の微生物電池の概略を示した図である。
【図３】エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株を含む複合微生物を用いた微生物電池に接続した抵抗にかかる電圧の変化を示した図である。
【図４】電池ゲルに接続した抵抗にかかる電圧の変化を示した図である。
【図５】１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列に基づく系統樹を示した図である。
【図６】エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株を用いた微生物電池に接続した抵抗にかかる電圧の変化を示した図である。
【図７】エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株を用いた微生物電池に接続した抵抗にかかる電圧の変化を示した図である。
【実施例】
【００５１】
以下に実施例と比較例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
実施例−１
負極を配設した負極物質のゲル（負極ゲル）と正極を配設した正極物質のゲル（正極ゲル）の作製、及び負極ゲルと正極ゲルで構成された電池ゲルの作製を下記の方法により行った。図１には、負極ゲル、正極ゲル及び電池ゲルの作製手順の概略を示す。
（正極ゲルの作製）
正極として粒子状炭素（Ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ、Ｓｔｒｅｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ製）と繊維状炭素（Ｃａｒｂｏｎ ｙａｒｎ、Ｓｔｒｅｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ製）を併用した。
【００５２】
試験管に粒子状炭素（０．４ｇ）、寒天（Ｂａｃｔｏ ａｇａｒ、Ｄｉｆｃｏ社製、０．４ｇ）、ＭｎＯ２（０．１ｇ）、５個のガラスビーズ（粒径約１ｍｍ）及び表１に示す組成の溶液（２０ｍＬ）を入れ、１２１℃で２０分間オートクレーブ滅菌した。これを内容物１とした。尚、ガラスビーズは、内容物１をボルテックスを用いて円滑に混合するために用いた。
【００５３】
【表１】
クリーンベンチ内で、深型のシャーレ内に滅菌済みの繊維状炭素（１５ｃｍ）の約１０ｃｍを置き、残りの部分（約５ｃｍ）をシャーレ外に出した（図１の手順１）。内容物１をボルテックスにより懸濁し、シャーレ内に流し込んだ後に固め、粒子状炭素と繊維状炭素とを正極として配設した正極ゲルを作製した（図１の手順２）。
（負極ゲルの作製）
負極として粒子状炭素と繊維状炭素を併用した。試験管に粒子状炭素（０．３ｇ）、寒天（０．３ｇ）、５個のガラスビーズ及び表２に示す組成の溶液（１５ｍＬ）を入れ、１２１℃で２０分間オートクレーブ滅菌した。これを内容物２とした。
【００５４】
【表２】
【００５５】
【表３】
【００５６】
【表４】
クリーンベンチ内で、前記の深型のシャーレより一回り小さい滅菌済みのひだ付のアルミカップ（アルミケース４０号、日本製箔社製）内に滅菌済みの繊維状炭素（１５ｃｍ）の約１０ｃｍを置き、残りの部分（約５ｃｍ）をアルミカップ外に出した（図１の手順３）。内容物２に炭素源として滅菌済みの１Ｍ−酢酸ナトリウム溶液（１５０μＬ）を添加し、ボルテックスにより懸濁後、アルミカップ内に流し込んだ後に固め、粒子状炭素と繊維状炭素とを負極として配設した負極ゲルを作製した（図１の手順４）。
（電池ゲルの作製）
作製した正極ゲルの上に滅菌済みの濾紙を置いて、湿潤させた（図１の手順５）。次に、負極ゲルのアルミカップのひだを伸ばし（図１の手順６）、アルミカップごと負極ゲルの上下を反転させた後、アルミカップから負極ゲルをはがし（図１の手順７）、正極ゲル上の濾紙の上に置き、濾紙を介して負極ゲルと正極ゲルを接触させた。（図１の手順８）。その後、負極ゲルの表面部分に、滅菌済みの２％（ｗ／ｖ）粒子状炭素の水懸濁液を滅菌済みの筆で塗抹し、粒子状炭素からなる負極を負極ゲル表面に配設した。これにより、負極ゲルと正極ゲルで構成された電池ゲルを作製した。
（容器の作製）
次に、導線と抵抗を備えた容器の作製を行った。該容器はアネロパウチ・ケンキ（三菱ガス化学社製）専用のＷチャック付パウチ袋（三菱ガス化学社製）を基に作製した。
【００５７】
導電性シリコンゴム（星和電機株式会社製）（１ｃｍ×２ｃｍ）を二つに折り曲げて挟んだワニ口クリップを片側に、もう片側にスズメッキ線を接続した導線（塩化ビニル絶縁電線）を４本用意した。２枚のゴム板（３ｃｍ×２ｃｍ×２ｍｍ）をアネロパウチ・ケンキ専用のＷチャック付パウチ袋の片面に対してそれぞれ表裏から位置を揃えて挟み接着した。それぞれの導線のスズメッキ線部分を、該パウチ袋の内側からゴム板部分に貫通させた。該パウチ袋の外側に出た導線のスズメッキ線２本あたり１つの１０００Ωのカーボン抵抗を接続した。
【００５８】
作製した容器の概略を図２に示す。該容器に電池ゲルを入れる場合には、図２に示すように、電池ゲルの負極ゲルと正極ゲルのそれぞれに配設された繊維状炭素からなる負極及び正極を、該容器の各導線の導電性シリコンゴム部分に挟みこむことで接続し、該容器の外部にある１０００Ωのカーボン抵抗を経由して回路を形成させた。
（微生物の接種）
微生物源として、神奈川県鎌倉市で採取した土壌であるサンプルＡを用いた。適量のサンプルＡを滅菌水で懸濁し、その懸濁液を電池ゲルの負極ゲルの表面に塗沫により接種した。これを、前記の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤（アネロパウチ・ケンキ）により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置してサンプルＡ由来の複合微生物を培養した。
【００５９】
該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、サンプルＡ由来の複合微生物を接種した電池ゲルによって生じる電力を評価した。その電圧測定結果を図３に示す。図３に示すように、経過０日を最大とした電圧発生が認められた。この電圧発生は閉回路直後を最大に、時間経過とともに小さくなった。この電圧発生は、電池ゲルの構成物の組み合わせに起因した化学電池による。これとは別に、図３に示すように経過６日から１０日にかけて再び電圧上昇が認められた。また、経過１４日後に観察を行った結果、サンプルＡ由来の複合微生物を接種した電池ゲルの負極ゲル上には、微生物のコロニー形成が認められた。
【００６０】
比較例−１
実施例−１と同様の方法で電池ゲルを作製した。微生物接種を行っていない電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置した。
【００６１】
該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、微生物接種を行っていない電池ゲルによって生じる電力を評価した。その電圧測定結果を図４に示す。図４に示すように、経過０日を最大とした電圧発生のみが認められた。この電圧発生は閉回路直後を最大に、時間経過とともに小さくなった。この電圧発生は、電池ゲルの構成物の組み合わせに起因した化学電池による。その後、数日経過しても電圧上昇は認められなかった。
【００６２】
比較例−１と実施例−１の結果を比較すると、実施例−１で認められた経過６日から１０日にかけての電圧上昇（図３）は、サンプルＡ由来の複合微生物に起因した電力発生によるものである。
【００６３】
実施例−２
（エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の選抜）
実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に、実施例−１の電池ゲルの負極ゲル上に形成された微生物コロニーの中から選抜した単一のコロニーを白金耳で植え継いだ。この植え継ぎを行った電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、植え継いだ微生物を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、微生物に起因した電力が発生することを確認した。約１カ月の培養の後、この植え継ぎを行った電池ゲルの負極ゲルの表面に形成された単一のコロニーを、表５に示す組成のＲ２Ａ寒天培地へさらに植え継ぎ、２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で増殖可能な微生物を単離した。この単離した微生物をＭＹ１１ｅ株と命名した。
【００６４】
【表５】
（ＭＹ１１ｅ株の同定）
２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で培養した結果、ＭＹ１１ｅ株は白色の半透明、円形、反レンズ状の隆起、周囲は全縁、ムコイド表面及び粘性を示す特徴を有した直径１ｍｍから５ｍｍのコロニーを形成した。位相差顕微鏡によりＭＹ１１ｅ株の形態を観察した結果、短桿菌（１．４−２．２μｍ×０．６−０．８μｍ）であり、胞子形成はなく、運動性が認められた。
【００６５】
ＭＹ１１ｅ株は３％（ｗ／ｗ）過酸化水素を用いた試験では弱いカタラーゼ活性を示し、バクトラボオキシダーゼテスト（和光純薬工業社製）を用いた試験では弱いオキシダーゼ活性を示した。
【００６６】
表２に示す組成に、グルコース（１０ｍＭ）、スクロース（１０ｍＭ）、グリセロール（１０ｍＭ）、乳酸ナトリウム（１０ｍＭ）又は酢酸ナトリウム（１０ｍＭ）のいずれか一つの炭素源を含む培地を作製し、それぞれの培地を用いてＭＹ１１ｅ株を２５℃の好気条件下で培養した結果、いずれの培地でもＭＹ１１ｅ株は良好な増殖を示した。一方、表２に示す組成のみからなる培地、すなわち炭素源を含まない培地では、ＭＹ１１ｅ株は２５℃の好気条件下で増殖しなかった。これらの結果より、ＭＹ１１ｅ株の増殖には、グルコース、スクロース、グリセロール、乳酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムが炭素源として利用可能であった。
【００６７】
ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を決定した。菌体からのＤＮＡ抽出と１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子のＰＣＲ、その塩基配列の決定、及びその解析はＨａｔａｙａｍａら（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｅｖｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，５５巻，１５３９−１５４４ページ，２００５年）の方法に従った。決定したＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（１４０７塩基）は配列番号１に示す。ＤＮＡ配列データベース（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／Ｂｌａｓｔ．ｃｇｉ、アクセス日：２０１０年１２月１０日）を用いて、配列番号１に示す塩基配列のホモロジー検索を行った結果、１００％の相同性を示す塩基配列は認められなかったが、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）に属する菌株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列と高い相同性が認められた。そこで、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の基準株であるＬＭＧ２０２１６株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションナンバー：ＡＭ１８１７３３）とＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号１）を比較した結果、９９．７％の高い相同性であった。
【００６８】
次に、ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号１）とエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属の種の基準株などの１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を基に、近隣結合法により系統樹を作成した。その系統樹を図５に示す。図５においては、微生物の株名の末尾のＴは種の基準株であることを示し、微生物の株名の隣の括弧内の番号はＧｅｎＢａｎｋアクセッションナンバーを示し、左下の線はスケールバーを示し、そして系統樹の分岐付近の数字は５０％以上であった１０００回繰り返しのブートストラップ値（％）を示す。図５に示す系統樹では、ＭＹ１１ｅ株はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の基準株であるＬＭＧ２０２１６株とともに、他のエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属の種とは独立のクラスターを形成した。
【００６９】
ＭＹ１１ｅ株の諸性質がエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の諸性質（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，３２巻，３３９−３４５ページ，１９８２年）と一致する点と、前記の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列に基づく解析から、ＭＹ１１ｅ株はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）に属すると同定し、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株とした。
（ＭＹ１１ｅ株を用いた微生物電池の作製）
実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株を塗沫により接種した。このＭＹ１１ｅ株を接種した電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、ＭＹ１１ｅ株を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧を電圧ロガー（ＶＲ−７１、Ｔ＆Ｄ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）で測定・記録し、ＭＹ１１ｅ株を接種した電池ゲルによって生じる電力を評価した。その電圧測定結果を図６に示す。図６に示すように、回路を閉じた直後を最大として、電池ゲルの構成物の組み合わせに起因した化学電池による電圧発生が認められた。この電圧発生は閉回路直後を最大に、時間経過とともに小さくなった。一方、経過１４０時間を最大に、ＭＹ１１ｅ株に起因した電力発生による電圧の上昇が認められた。
【００７０】
このように、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株を用いて作製した微生物電池から、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株に起因した電力を得ることが可能であった。
【００７１】
実施例−３
（エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株の選抜）
微生物源として、神奈川県海老名市で採取した土壌であるサンプルＢを用いた。適量のサンプルＢを滅菌水で懸濁し、その懸濁液を、実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に塗沫により接種した。これを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、サンプルＢ由来の複合微生物を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、サンプルＢ由来の複合微生物を接種した電池ゲルによって生じる電力を評価した。その結果、微生物に起因した電力が発生することが認められた。また、この電池ゲルの負極ゲル上に微生物のコロニー形成が認められた。
【００７２】
実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に、前記のコロニーの中から選抜した単一のコロニーを白金耳で植え継いだ。この植え継ぎを行った電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、植え継いだ微生物を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、微生物に起因した電力が発生することを確認した。約１カ月の培養の後、この植え継ぎを行った電池ゲルの負極ゲルの表面に形成された単一のコロニーを、表５に示す組成のＲ２Ａ寒天培地へさらに植え継ぎ、２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で増殖可能な微生物を単離した。この単離した微生物をＳＢ２株と命名した。
（ＳＢ２株の同定）
２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で培養した結果、ＳＢ２株は白色の半透明、円形、反レンズ状の隆起、周囲は全縁、ムコイド表面及び粘性を示す特徴を有した直径１ｍｍから５ｍｍのコロニーを形成した。位相差顕微鏡によりＳＢ２株の形態を観察した結果、短桿菌（１．４−２．２μｍ×０．６−０．８μｍ）であり、胞子形成はなく、運動性が認められた。
【００７３】
ＳＢ２株は３％（ｗ／ｗ）過酸化水素を用いた試験では弱いカタラーゼ活性を示し、バクトラボオキシダーゼテストを用いた試験では弱いオキシダーゼ活性を示した。
【００７４】
表２に示す組成に、グルコース（１０ｍＭ）、スクロース（１０ｍＭ）、グリセロール（１０ｍＭ）、乳酸ナトリウム（１０ｍＭ）又は酢酸ナトリウム（１０ｍＭ）のいずれか一つの炭素源を含む培地を作製し、それぞれの培地を用いてＳＢ２株を２５℃の好気条件下で培養した結果、いずれの培地でもＳＢ２株は良好な増殖を示した。一方、表２に示す組成のみからなる培地、すなわち炭素源を含まない培地では、ＳＢ２株は２５℃の好気条件下で増殖しなかった。これらの結果より、ＳＢ２株の増殖には、グルコース、スクロース、グリセロール、乳酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムが炭素源として利用可能であった。
【００７５】
ＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を決定した。菌体からのＤＮＡ抽出と１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子のＰＣＲ、その塩基配列の決定、及びその解析はＨａｔａｙａｍａら（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｅｖｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，５５巻，１５３９−１５４４ページ，２００５年）の方法に従った。決定したＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（１４０７塩基）は配列番号２に示す。ＤＮＡ配列データベース（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／Ｂｌａｓｔ．ｃｇｉ、アクセス日：２０１０年１２月１０日）を用いて、配列番号２に示す塩基配列のホモロジー検索を行った結果、１００％の相同性を示す塩基配列は認められなかったが、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）に属する菌株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列と高い相同性が認められた。そこで、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の基準株であるＬＭＧ２０２１６株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションナンバー：ＡＭ１８１７３３）とＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号２）を比較した結果、９９．５％の高い相同性であった。また、実施例−２のエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号１）とＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号２）を比較した結果、９９．４％の高い相同性であった。
【００７６】
次に、ＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号２）とエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属の種の基準株などの１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を基に、近隣結合法により系統樹を作成した。その系統樹を図５に示す。図５に示す系統樹では、ＳＢ２株はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の基準株であるＬＭＧ２０２１６株とエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株とともに、他のエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属の種とは独立のクラスターを形成した。
【００７７】
ＳＢ２株の諸性質がエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の諸性質（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，３２巻，３３９−３４５ページ，１９８２年）と一致する点と、前記の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列に基づく解析から、ＳＢ２株はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）に属すると同定し、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株とした。
（ＳＢ２株を用いた微生物電池の作製）
実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株を塗沫により接種した。このＳＢ２株を接種した電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、ＳＢ２株を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧を電圧ロガーで測定・記録し、ＳＢ２株を接種した電池ゲルによって生じる電力を評価した。その電圧測定結果を図７に示す。図７に示すように、回路を閉じた直後を最大として、電池ゲルの構成物の組み合わせに起因した化学電池による電圧発生が認められた。この電圧発生は閉回路直後を最大に、時間経過とともに小さくなった。一方、経過１６４時間を最大に、ＳＢ２株に起因した電力発生による電圧の上昇が認められた。
【００７８】
このように、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株を用いて作製した微生物電池から、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株に起因した電力を得ることが可能であった。
【受託番号】
【００７９】
ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９
ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物を利用して電力を得ることが可能な微生物電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微生物電池は、微生物の生命活動によって生じる電子を利用して発電する技術である。微生物電池には、特許文献１〜３に記載の微生物電池をはじめ、様々な態様が報告されている。しかしながら、いずれの微生物電池においても負極は液体中に配設され、微生物電池の装置内部には微生物を含む液体が存在するという共通点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８８１９８号公報
【特許文献２】特開２００９−９３８６１号公報
【特許文献３】特開２０１０−９７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の微生物電池は装置内部に液体が存在するため、液漏れが起こる可能性があった。特に微生物が含まれる負極側からの液体の流出は、機能的にも衛生的にも好ましくなかった。本発明の課題は、液漏れの起きにくい微生物電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、微生物と栄養源とを含有するゲルに負極を配設することにより、液漏れの起きにくい微生物電池を作製可能なことを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
すなわち、本願は、以下の（１）から（１５）に記載の発明を提供するものである。
【０００７】
（１）配列番号１又は２に記載された塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物。
【０００８】
（２）エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物が、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）である（１）に記載の微生物。
【０００９】
（３）イオン透過性非導電性膜を介して場合によっては隔てられた負極物質と正極物質にそれぞれ負極と正極を配設してなる微生物電池において、負極物質が、配列番号１又は２に記載された塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物と栄養源とを構成成分として含むゲルで構成されていることを特徴とする微生物電池。
【００１０】
（４）エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物が、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）である（３）に記載の微生物電池。
【００１１】
（５）負極物質を構成するゲルが、寒天、ゼラチン及びジェランガムからなる群より選択されるゲル化剤を用いて製造されたゲルである（３）又は（４）に記載の微生物電池。
【００１２】
（６）栄養源が、炭素、窒素、水素、酸素、リン、硫黄、カリウム、マグネシウム、ナトリウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、亜鉛、銅、アルミニウム、ホウ素、モリブデン、ニッケル及びタングステンからなる群より選択される１つ以上の栄養素を含む栄養源である（３）又は（４）に記載の微生物電池。
【００１３】
（７）負極が、粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である（３）又は（４）に記載の微生物電池。
【００１４】
（８）負極が、負極物質のゲル中に分散させた粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である（３）又は（４）に記載の微生物電池。
【００１５】
（９）正極物質が、電子受容体を構成成分として含むゲルで構成されている（３）から（８）のいずれかに記載の微生物電池。
【００１６】
（１０）電子受容体が、ＭｎＯ２、Ｒｈ２Ｏ３、ＰｔＯ２又はＰｂＯ２である（９）に記載の微生物電池。
【００１７】
（１１）電子受容体が、ＭｎＯ２である（９）に記載の微生物電池。
【００１８】
（１２）正極物質を構成するゲルが、寒天、ゼラチン及びジェランガムからなる群より選択されるゲル化剤を用いて製造されたゲルである（９）に記載の微生物電池。
【００１９】
（１３）正極が、粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である（３）から（１２）のいずれかに記載の微生物電池。
【００２０】
（１４）正極が、正極物質のゲル中に分散させた粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である（９）から（１２）のいずれかに記載の微生物電池。
【００２１】
（１５）イオン透過性非導電性膜が、濾紙、半透膜、イオン交換膜又はガラス若しくはセラミックでできた多孔性の板である（３）から（１４）のいずれかに記載の微生物電池。
【００２２】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２３】
本発明の微生物は、エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物であり、微生物電池に用いることで電力発生が良好に起こる点で、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）又はその近縁種に属する微生物であることが好ましく、さらに、配列番号１又は配列番号２に示す塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有する微生物であることがより好ましい。さらに具体的には、エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物として、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）とエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）が好ましい。
【００２４】
エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の菌学的性質としては、２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で良好に増殖し、白色の半透明、円形、反レンズ状の隆起、周囲は全縁、ムコイド表面及び粘性を示す特徴を有した直径１ｍｍから５ｍｍのコロニーを形成することが挙げられる。そして、その細胞は、短桿菌（１．４−２．２μｍ×０．６−０．８μｍ）であり、胞子形成はなく、運動性を示すことも挙げられる。さらに、弱いカタラーゼ活性と弱いオキシダーゼ活性を示し、グルコース、スクロース、グリセロール、乳酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムを炭素源として利用可能であることも挙げられる。また、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子は、配列番号１に示す塩基配列を有することも特徴として挙げられる。
【００２５】
ＤＮＡ配列データベース（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／Ｂｌａｓｔ．ｃｇｉ、アクセス日：２０１０年１２月１０日）を用いたホモロジー検索では、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号１）に対して１００％の相同性を示す塩基配列は認められないことより、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株は新菌株である。
【００２６】
エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株は、平成２２年１２月１４日付で独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターに寄託されており、その受託番号はＮＩＴＥ Ｐ−１０１９である。
【００２７】
エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株の菌学的性質としては、２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で良好に増殖し、白色の半透明、円形、反レンズ状の隆起、周囲は全縁、ムコイド表面及び粘性を示す特徴を有した直径１ｍｍから５ｍｍのコロニーを形成することが挙げられる。そして、その細胞は、短桿菌（１．４−２．２μｍ×０．６−０．８μｍ）であり、胞子形成はなく、運動性を示すことも挙げられる。さらに、弱いカタラーゼ活性と弱いオキシダーゼ活性を示し、グルコース、スクロース、グリセロール、乳酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムを炭素源として利用可能であることも挙げられる。また、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子は、配列番号２に示す塩基配列を有することも特徴として挙げられる。
【００２８】
ＤＮＡ配列データベース（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／Ｂｌａｓｔ．ｃｇｉ、アクセス日：２０１０年１２月１０日）を用いたホモロジー検索では、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号２）に対して１００％の相同性を示す塩基配列は認められないことより、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株は新菌株である。
【００２９】
エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株は、平成２２年１２月１４日付で独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターに寄託されており、その受託番号はＮＩＴＥ Ｐ−１０２０である。
【００３０】
本発明の微生物電池は、本発明の微生物と栄養源とを構成成分として含有する負極物質と電子受容体を構成成分として含有してもよい正極物質から構成され、場合によっては、負極物質と正極物質とをイオン透過性非導電性膜を隔てて接触させ、負極物質に配設した負極と正極物質に配設した正極とを導線で接続して回路を閉じることにより電力を得ることが可能な発電装置である。模式図を図２に示した。
【００３１】
本発明の微生物電池において、負極物質は、液漏れを効率的に防止することができる点で、ゲルであることが好ましい。ゲルの形態に特に制限はなく、本発明の微生物と栄養源とを含有する液体を、ゲル化剤を用いて固化させて作製したゲルであればよい。該ゲル化剤は、本発明の微生物と栄養源とを含有する液体をゲル化することが可能な物質であれば特に制限はないが、経済性に優れている点で寒天、ゼラチン又はジェランガムが好ましい。該ゲル化剤の添加量は、本発明の微生物と栄養源を含有する液体がゲル化するのに十分な量添加すればよい。一例としてゲル化剤が寒天である場合は、ゲル化を目的とする液体に対して１％（ｗ／ｖ）〜３％（ｗ／ｖ）の範囲で添加しゲルを作製することが好ましく、さらに好ましくは１．５％（ｗ／ｖ）〜２．５％（ｗ／ｖ）の範囲である。
【００３２】
本発明の微生物電池において、本発明の微生物は負極物質のゲル中に存在させればよく、ゲルの表面、ゲルの内部、又はゲルの表面と内部の両方に存在させてもよい。また、本発明の微生物は単一な菌株として用いてもよいし、本発明の微生物を含む複数の微生物を混在させた複合微生物として用いてもよい。
【００３３】
負極物質のゲルには、本発明の微生物の増殖に必要な栄養素を構成成分として含む栄養源をあらかじめ添加させておくことが好ましい。具体的な栄養素としては、炭素、窒素、水素、酸素、リン、硫黄、カリウム、マグネシウム、ナトリウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、亜鉛、銅、アルミニウム、ホウ素、モリブデン、ニッケル、タングステン等を挙げることができ、目的に合わせて栄養源の組成を適宜決定すればよい。
【００３４】
負極物質のゲルのｐＨは、電池の性能劣化を防止できる点で、ｐＨ５．０からｐＨ１０．０の範囲に保つことが好ましく、ｐＨ６．５からｐＨ７．５の範囲がより好ましい。好適なｐＨを維持するには、緩衝剤を用いればよい。該緩衝剤としては、リン酸、クエン酸、酢酸等及びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩等を混合したものや、トリスヒドロキシメチルアミノメタン等を挙げることができ、目的のｐＨに合わせてこれらの中から適宜選択すればよい。
【００３５】
本発明の微生物電池において、負極は化学的に安定である点と経済性に優れている点から導電性の炭素が好ましい。炭素の形状に特に限定はないが、導電性に優れている点で好ましい形状として粒子状と繊維状を例示することができる。負極を負極物質に配設する方法として、負極物質のゲルを作製するときに、粒子状炭素を該ゲル中に分散させる方法を例示することができる。粒子状炭素の平均粒子径は、電池としての性能が良好な点で、１ｎｍから１ｍｍの範囲が好ましく、１ｎｍから１０μｍの範囲がより好ましく、さらに１ｎｍから１００ｎｍの範囲が好ましい。該ゲル中に配設する粒子状炭素の量は、電池としての性能が良好な点で、該ゲルの容量に対して０．５％（ｗ／ｖ）から５％（ｗ／ｖ）の範囲が好ましく、１％（ｗ／ｖ）から３％（ｗ／ｖ）の範囲がより好ましく、さらに１．５％（ｗ／ｖ）から２．５％（ｗ／ｖ）の範囲が好ましい。
【００３６】
また、負極を負極物質に配設する方法として、負極物質のゲルを作製するときに、任意の長さの繊維状炭素を該ゲル中に浸漬する方法を例示することができる。該ゲル中に配設する繊維状炭素の量に特に制限はない。
【００３７】
さらに、負極を負極物質に配設する方法として、粒子状炭素を含有する水懸濁液を負極物質のゲルの表面に塗抹する方法を例示することができる。本発明の微生物電池において、負極を負極物質に配設する方法としては、以上に例示した配設方法を単独で用いてもよいし、複数の配設方法を組み合わせて用いてもよい。
【００３８】
本発明の微生物電池において、正極物質は、液漏れを効率的に防止することができる点で、ゲルであることが好ましい。ゲルの形態に特に制限はなく、電子受容体を含有する液体を、ゲル化剤を用いて固化させて作製したゲルであればよい。該ゲル化剤は、電子受容体を含有する液体をゲル化することが可能な物質であれば特に制限はないが、経済性に優れている点で寒天、ゼラチン又はジェランガムが好ましい。該ゲル化剤の添加量は、電子受容体を含有する液体がゲル化するのに十分な量添加すればよい。一例としてゲル化剤が寒天である場合は、ゲル化を目的とする液体に対して１％（ｗ／ｖ）〜３％（ｗ／ｖ）の範囲で添加しゲルを作製することが好ましく、さらに好ましくは１．５％（ｗ／ｖ）〜２．５％（ｗ／ｖ）の範囲である。
【００３９】
正極物質のゲルには、効率よく発電を行うために電子受容体を添加する。電子受容体に特に制限はなく、正極との好適な組み合わせを考慮して選択すればよく、電池の性能劣化を防止できる点で、ゲル中を拡散しにくいものが好ましい。電子受容体としては、金属酸化物が好ましく、具体的には、ＭｎＯ２、Ｒｈ２Ｏ３、ＰｔＯ２、ＰｂＯ２等を挙げることができ、経済性に優れている点と電池としての性能が良好な点で、ＭｎＯ２が好ましい。添加する電子受容体の量に特に制限はないが、負極側で発生する電子量を考慮して添加量を決定すればよい。
【００４０】
正極物質のゲルのｐＨは、正極での反応によるｐＨ変化を抑えるため、ｐＨ５．０からｐＨ１０．０の範囲に保つことが好ましく、ｐＨ６．５からｐＨ７．５の範囲がさらに好ましい。好適なｐＨを維持させるためには緩衝剤を用いればよい。該緩衝剤としては、リン酸、クエン酸、酢酸等及びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩等を混合したものや、トリスヒドロキシメチルアミノメタン等を挙げることができ、目的のｐＨに合わせてこれらの中から適宜選択すればよい。
【００４１】
本発明の微生物電池において、正極は化学的に安定である点と経済性に優れている点から導電性の炭素が好ましい。炭素の形状に特に限定はないが、導電性に優れている点で好ましい形状として粒子状と繊維状を例示することができる。正極を正極物質に配設する方法として、正極物質のゲルを作製するときに、粒子状炭素を該ゲル中に分散させる方法を例示することができる。粒子状炭素の平均粒子径は、電池としての性能が良好な点で、１ｎｍから１ｍｍの範囲が好ましく、１ｎｍから１０μｍの範囲がより好ましく、さらに１ｎｍから１００ｎｍの範囲が好ましい。該ゲル中に配設する粒子状炭素の量は、電池としての性能が良好な点で、該ゲルの容量に対して０．５％（ｗ／ｖ）から５％（ｗ／ｖ）の範囲が好ましく、１％（ｗ／ｖ）から３％（ｗ／ｖ）の範囲がより好ましく、さらに１．５％（ｗ／ｖ）から２．５％（ｗ／ｖ）の範囲が好ましい。
【００４２】
また、正極を正極物質に配設する方法として、正極物質のゲルを作製するときに、任意の長さの繊維状炭素を該ゲル中に浸漬する方法を例示することができる。該ゲル中に配設する繊維状炭素の量に特に制限はない。
【００４３】
本発明の微生物電池において、正極を正極物質に配設する方法としては、以上に例示した配設方法を単独で用いてもよいし、複数の配設方法を組み合わせて用いてもよい。
【００４４】
本発明の微生物電池において、負極物質と正極物質の接触方法については特に制限はないが、負極物質と正極物質の間での水素イオンの移動が可能な状態で接触させればよい。さらに具体的には、負極物質と正極物質を直接接触させる方法、あるいはイオン透過性非導電性膜を介して接触させる方法等を例示することができる。該イオン透過性非導電性膜としては、濾紙、半透膜、イオン交換膜又はガラス若しくはセラミックでできた多孔性の板等が例として挙げられる。
【００４５】
本発明の微生物電池において、負極物質及び正極物質のゲルの製造、負極及び正極の配設、並びにイオン透過性非導電性膜の設置等は、滅菌条件下に行うことが好ましい。滅菌操作としては蒸気滅菌等を利用することができる。
【００４６】
次に、本発明の微生物電池の設置環境について説明する。本発明の微生物電池では、負極物質及び正極物質は、嫌気雰囲気環境あるいは嫌気環境に置くことが好ましい。嫌気雰囲気環境あるいは嫌気環境を付与する方法としては、ガラスなどの酸素透過性の低い材質で構成された任意の容器に本微生物電池を設置し、その容器内の気相を、窒素、二酸化炭素、アルゴン等の酸素を含まないガスにより置換する方法、あるいは脱酸素剤により酸素を除去する方法などを利用することができる。
【００４７】
また、本発明の微生物電池は、用いた微生物が増殖できる範囲の温度環境に置けばよく、例えば、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株を用いる場合は、１０℃から４０℃の範囲、より好ましくは２０〜３０℃の範囲である。
【００４８】
本発明の微生物電池から電力を得る方法に特に制限はなく、負極と正極を導線で接続することにより回路が形成され、電力を得ることができる。導線は電気伝導体で構成されたものであればよく、銅やアルミニウムなどの金属製の導線を例示することができる。繊維状炭素からなる負極及び正極と導線を接続する場合は、導線の腐食を妨げるため、炭素入りシリコンゴムや導電性のポリマーなどの腐食しない物質を介して接続することが好ましい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明により、液漏れの起きにくい微生物電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】負極物質のゲル（負極ゲル）、正極物質のゲル（正極ゲル）及びこれらのゲルで構成された電池ゲルの作製手順の概略を示した図である。
【図２】本発明の微生物電池の概略を示した図である。
【図３】エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株を含む複合微生物を用いた微生物電池に接続した抵抗にかかる電圧の変化を示した図である。
【図４】電池ゲルに接続した抵抗にかかる電圧の変化を示した図である。
【図５】１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列に基づく系統樹を示した図である。
【図６】エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株を用いた微生物電池に接続した抵抗にかかる電圧の変化を示した図である。
【図７】エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株を用いた微生物電池に接続した抵抗にかかる電圧の変化を示した図である。
【実施例】
【００５１】
以下に実施例と比較例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
実施例−１
負極を配設した負極物質のゲル（負極ゲル）と正極を配設した正極物質のゲル（正極ゲル）の作製、及び負極ゲルと正極ゲルで構成された電池ゲルの作製を下記の方法により行った。図１には、負極ゲル、正極ゲル及び電池ゲルの作製手順の概略を示す。
（正極ゲルの作製）
正極として粒子状炭素（Ａｃｅｔｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ、Ｓｔｒｅｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ製）と繊維状炭素（Ｃａｒｂｏｎ ｙａｒｎ、Ｓｔｒｅｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ製）を併用した。
【００５２】
試験管に粒子状炭素（０．４ｇ）、寒天（Ｂａｃｔｏ ａｇａｒ、Ｄｉｆｃｏ社製、０．４ｇ）、ＭｎＯ２（０．１ｇ）、５個のガラスビーズ（粒径約１ｍｍ）及び表１に示す組成の溶液（２０ｍＬ）を入れ、１２１℃で２０分間オートクレーブ滅菌した。これを内容物１とした。尚、ガラスビーズは、内容物１をボルテックスを用いて円滑に混合するために用いた。
【００５３】
【表１】
クリーンベンチ内で、深型のシャーレ内に滅菌済みの繊維状炭素（１５ｃｍ）の約１０ｃｍを置き、残りの部分（約５ｃｍ）をシャーレ外に出した（図１の手順１）。内容物１をボルテックスにより懸濁し、シャーレ内に流し込んだ後に固め、粒子状炭素と繊維状炭素とを正極として配設した正極ゲルを作製した（図１の手順２）。
（負極ゲルの作製）
負極として粒子状炭素と繊維状炭素を併用した。試験管に粒子状炭素（０．３ｇ）、寒天（０．３ｇ）、５個のガラスビーズ及び表２に示す組成の溶液（１５ｍＬ）を入れ、１２１℃で２０分間オートクレーブ滅菌した。これを内容物２とした。
【００５４】
【表２】
【００５５】
【表３】
【００５６】
【表４】
クリーンベンチ内で、前記の深型のシャーレより一回り小さい滅菌済みのひだ付のアルミカップ（アルミケース４０号、日本製箔社製）内に滅菌済みの繊維状炭素（１５ｃｍ）の約１０ｃｍを置き、残りの部分（約５ｃｍ）をアルミカップ外に出した（図１の手順３）。内容物２に炭素源として滅菌済みの１Ｍ−酢酸ナトリウム溶液（１５０μＬ）を添加し、ボルテックスにより懸濁後、アルミカップ内に流し込んだ後に固め、粒子状炭素と繊維状炭素とを負極として配設した負極ゲルを作製した（図１の手順４）。
（電池ゲルの作製）
作製した正極ゲルの上に滅菌済みの濾紙を置いて、湿潤させた（図１の手順５）。次に、負極ゲルのアルミカップのひだを伸ばし（図１の手順６）、アルミカップごと負極ゲルの上下を反転させた後、アルミカップから負極ゲルをはがし（図１の手順７）、正極ゲル上の濾紙の上に置き、濾紙を介して負極ゲルと正極ゲルを接触させた。（図１の手順８）。その後、負極ゲルの表面部分に、滅菌済みの２％（ｗ／ｖ）粒子状炭素の水懸濁液を滅菌済みの筆で塗抹し、粒子状炭素からなる負極を負極ゲル表面に配設した。これにより、負極ゲルと正極ゲルで構成された電池ゲルを作製した。
（容器の作製）
次に、導線と抵抗を備えた容器の作製を行った。該容器はアネロパウチ・ケンキ（三菱ガス化学社製）専用のＷチャック付パウチ袋（三菱ガス化学社製）を基に作製した。
【００５７】
導電性シリコンゴム（星和電機株式会社製）（１ｃｍ×２ｃｍ）を二つに折り曲げて挟んだワニ口クリップを片側に、もう片側にスズメッキ線を接続した導線（塩化ビニル絶縁電線）を４本用意した。２枚のゴム板（３ｃｍ×２ｃｍ×２ｍｍ）をアネロパウチ・ケンキ専用のＷチャック付パウチ袋の片面に対してそれぞれ表裏から位置を揃えて挟み接着した。それぞれの導線のスズメッキ線部分を、該パウチ袋の内側からゴム板部分に貫通させた。該パウチ袋の外側に出た導線のスズメッキ線２本あたり１つの１０００Ωのカーボン抵抗を接続した。
【００５８】
作製した容器の概略を図２に示す。該容器に電池ゲルを入れる場合には、図２に示すように、電池ゲルの負極ゲルと正極ゲルのそれぞれに配設された繊維状炭素からなる負極及び正極を、該容器の各導線の導電性シリコンゴム部分に挟みこむことで接続し、該容器の外部にある１０００Ωのカーボン抵抗を経由して回路を形成させた。
（微生物の接種）
微生物源として、神奈川県鎌倉市で採取した土壌であるサンプルＡを用いた。適量のサンプルＡを滅菌水で懸濁し、その懸濁液を電池ゲルの負極ゲルの表面に塗沫により接種した。これを、前記の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤（アネロパウチ・ケンキ）により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置してサンプルＡ由来の複合微生物を培養した。
【００５９】
該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、サンプルＡ由来の複合微生物を接種した電池ゲルによって生じる電力を評価した。その電圧測定結果を図３に示す。図３に示すように、経過０日を最大とした電圧発生が認められた。この電圧発生は閉回路直後を最大に、時間経過とともに小さくなった。この電圧発生は、電池ゲルの構成物の組み合わせに起因した化学電池による。これとは別に、図３に示すように経過６日から１０日にかけて再び電圧上昇が認められた。また、経過１４日後に観察を行った結果、サンプルＡ由来の複合微生物を接種した電池ゲルの負極ゲル上には、微生物のコロニー形成が認められた。
【００６０】
比較例−１
実施例−１と同様の方法で電池ゲルを作製した。微生物接種を行っていない電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置した。
【００６１】
該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、微生物接種を行っていない電池ゲルによって生じる電力を評価した。その電圧測定結果を図４に示す。図４に示すように、経過０日を最大とした電圧発生のみが認められた。この電圧発生は閉回路直後を最大に、時間経過とともに小さくなった。この電圧発生は、電池ゲルの構成物の組み合わせに起因した化学電池による。その後、数日経過しても電圧上昇は認められなかった。
【００６２】
比較例−１と実施例−１の結果を比較すると、実施例−１で認められた経過６日から１０日にかけての電圧上昇（図３）は、サンプルＡ由来の複合微生物に起因した電力発生によるものである。
【００６３】
実施例−２
（エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の選抜）
実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に、実施例−１の電池ゲルの負極ゲル上に形成された微生物コロニーの中から選抜した単一のコロニーを白金耳で植え継いだ。この植え継ぎを行った電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、植え継いだ微生物を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、微生物に起因した電力が発生することを確認した。約１カ月の培養の後、この植え継ぎを行った電池ゲルの負極ゲルの表面に形成された単一のコロニーを、表５に示す組成のＲ２Ａ寒天培地へさらに植え継ぎ、２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で増殖可能な微生物を単離した。この単離した微生物をＭＹ１１ｅ株と命名した。
【００６４】
【表５】
（ＭＹ１１ｅ株の同定）
２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で培養した結果、ＭＹ１１ｅ株は白色の半透明、円形、反レンズ状の隆起、周囲は全縁、ムコイド表面及び粘性を示す特徴を有した直径１ｍｍから５ｍｍのコロニーを形成した。位相差顕微鏡によりＭＹ１１ｅ株の形態を観察した結果、短桿菌（１．４−２．２μｍ×０．６−０．８μｍ）であり、胞子形成はなく、運動性が認められた。
【００６５】
ＭＹ１１ｅ株は３％（ｗ／ｗ）過酸化水素を用いた試験では弱いカタラーゼ活性を示し、バクトラボオキシダーゼテスト（和光純薬工業社製）を用いた試験では弱いオキシダーゼ活性を示した。
【００６６】
表２に示す組成に、グルコース（１０ｍＭ）、スクロース（１０ｍＭ）、グリセロール（１０ｍＭ）、乳酸ナトリウム（１０ｍＭ）又は酢酸ナトリウム（１０ｍＭ）のいずれか一つの炭素源を含む培地を作製し、それぞれの培地を用いてＭＹ１１ｅ株を２５℃の好気条件下で培養した結果、いずれの培地でもＭＹ１１ｅ株は良好な増殖を示した。一方、表２に示す組成のみからなる培地、すなわち炭素源を含まない培地では、ＭＹ１１ｅ株は２５℃の好気条件下で増殖しなかった。これらの結果より、ＭＹ１１ｅ株の増殖には、グルコース、スクロース、グリセロール、乳酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムが炭素源として利用可能であった。
【００６７】
ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を決定した。菌体からのＤＮＡ抽出と１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子のＰＣＲ、その塩基配列の決定、及びその解析はＨａｔａｙａｍａら（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｅｖｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，５５巻，１５３９−１５４４ページ，２００５年）の方法に従った。決定したＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（１４０７塩基）は配列番号１に示す。ＤＮＡ配列データベース（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／Ｂｌａｓｔ．ｃｇｉ、アクセス日：２０１０年１２月１０日）を用いて、配列番号１に示す塩基配列のホモロジー検索を行った結果、１００％の相同性を示す塩基配列は認められなかったが、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）に属する菌株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列と高い相同性が認められた。そこで、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の基準株であるＬＭＧ２０２１６株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションナンバー：ＡＭ１８１７３３）とＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号１）を比較した結果、９９．７％の高い相同性であった。
【００６８】
次に、ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号１）とエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属の種の基準株などの１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を基に、近隣結合法により系統樹を作成した。その系統樹を図５に示す。図５においては、微生物の株名の末尾のＴは種の基準株であることを示し、微生物の株名の隣の括弧内の番号はＧｅｎＢａｎｋアクセッションナンバーを示し、左下の線はスケールバーを示し、そして系統樹の分岐付近の数字は５０％以上であった１０００回繰り返しのブートストラップ値（％）を示す。図５に示す系統樹では、ＭＹ１１ｅ株はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の基準株であるＬＭＧ２０２１６株とともに、他のエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属の種とは独立のクラスターを形成した。
【００６９】
ＭＹ１１ｅ株の諸性質がエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の諸性質（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，３２巻，３３９−３４５ページ，１９８２年）と一致する点と、前記の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列に基づく解析から、ＭＹ１１ｅ株はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）に属すると同定し、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株とした。
（ＭＹ１１ｅ株を用いた微生物電池の作製）
実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株を塗沫により接種した。このＭＹ１１ｅ株を接種した電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、ＭＹ１１ｅ株を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧を電圧ロガー（ＶＲ−７１、Ｔ＆Ｄ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）で測定・記録し、ＭＹ１１ｅ株を接種した電池ゲルによって生じる電力を評価した。その電圧測定結果を図６に示す。図６に示すように、回路を閉じた直後を最大として、電池ゲルの構成物の組み合わせに起因した化学電池による電圧発生が認められた。この電圧発生は閉回路直後を最大に、時間経過とともに小さくなった。一方、経過１４０時間を最大に、ＭＹ１１ｅ株に起因した電力発生による電圧の上昇が認められた。
【００７０】
このように、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株を用いて作製した微生物電池から、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株に起因した電力を得ることが可能であった。
【００７１】
実施例−３
（エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株の選抜）
微生物源として、神奈川県海老名市で採取した土壌であるサンプルＢを用いた。適量のサンプルＢを滅菌水で懸濁し、その懸濁液を、実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に塗沫により接種した。これを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、サンプルＢ由来の複合微生物を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、サンプルＢ由来の複合微生物を接種した電池ゲルによって生じる電力を評価した。その結果、微生物に起因した電力が発生することが認められた。また、この電池ゲルの負極ゲル上に微生物のコロニー形成が認められた。
【００７２】
実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に、前記のコロニーの中から選抜した単一のコロニーを白金耳で植え継いだ。この植え継ぎを行った電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、植え継いだ微生物を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧をテスターで測定し、微生物に起因した電力が発生することを確認した。約１カ月の培養の後、この植え継ぎを行った電池ゲルの負極ゲルの表面に形成された単一のコロニーを、表５に示す組成のＲ２Ａ寒天培地へさらに植え継ぎ、２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で増殖可能な微生物を単離した。この単離した微生物をＳＢ２株と命名した。
（ＳＢ２株の同定）
２５℃の好気条件下のＲ２Ａ寒天培地で培養した結果、ＳＢ２株は白色の半透明、円形、反レンズ状の隆起、周囲は全縁、ムコイド表面及び粘性を示す特徴を有した直径１ｍｍから５ｍｍのコロニーを形成した。位相差顕微鏡によりＳＢ２株の形態を観察した結果、短桿菌（１．４−２．２μｍ×０．６−０．８μｍ）であり、胞子形成はなく、運動性が認められた。
【００７３】
ＳＢ２株は３％（ｗ／ｗ）過酸化水素を用いた試験では弱いカタラーゼ活性を示し、バクトラボオキシダーゼテストを用いた試験では弱いオキシダーゼ活性を示した。
【００７４】
表２に示す組成に、グルコース（１０ｍＭ）、スクロース（１０ｍＭ）、グリセロール（１０ｍＭ）、乳酸ナトリウム（１０ｍＭ）又は酢酸ナトリウム（１０ｍＭ）のいずれか一つの炭素源を含む培地を作製し、それぞれの培地を用いてＳＢ２株を２５℃の好気条件下で培養した結果、いずれの培地でもＳＢ２株は良好な増殖を示した。一方、表２に示す組成のみからなる培地、すなわち炭素源を含まない培地では、ＳＢ２株は２５℃の好気条件下で増殖しなかった。これらの結果より、ＳＢ２株の増殖には、グルコース、スクロース、グリセロール、乳酸ナトリウム及び酢酸ナトリウムが炭素源として利用可能であった。
【００７５】
ＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を決定した。菌体からのＤＮＡ抽出と１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子のＰＣＲ、その塩基配列の決定、及びその解析はＨａｔａｙａｍａら（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｅｖｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，５５巻，１５３９−１５４４ページ，２００５年）の方法に従った。決定したＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（１４０７塩基）は配列番号２に示す。ＤＮＡ配列データベース（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｂｌａｓｔ．ｎｃｂｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／Ｂｌａｓｔ．ｃｇｉ、アクセス日：２０１０年１２月１０日）を用いて、配列番号２に示す塩基配列のホモロジー検索を行った結果、１００％の相同性を示す塩基配列は認められなかったが、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）に属する菌株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列と高い相同性が認められた。そこで、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の基準株であるＬＭＧ２０２１６株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（ＧｅｎＢａｎｋアクセッションナンバー：ＡＭ１８１７３３）とＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号２）を比較した結果、９９．５％の高い相同性であった。また、実施例−２のエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号１）とＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号２）を比較した結果、９９．４％の高い相同性であった。
【００７６】
次に、ＳＢ２株の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列（配列番号２）とエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属の種の基準株などの１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列を基に、近隣結合法により系統樹を作成した。その系統樹を図５に示す。図５に示す系統樹では、ＳＢ２株はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の基準株であるＬＭＧ２０２１６株とエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株とともに、他のエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属の種とは独立のクラスターを形成した。
【００７７】
ＳＢ２株の諸性質がエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）の諸性質（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｓｙｓｔ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，３２巻，３３９−３４５ページ，１９８２年）と一致する点と、前記の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子の塩基配列に基づく解析から、ＳＢ２株はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）に属すると同定し、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株とした。
（ＳＢ２株を用いた微生物電池の作製）
実施例−１と同様の方法で作製した電池ゲルの負極ゲルの表面に、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株を塗沫により接種した。このＳＢ２株を接種した電池ゲルを、実施例−１と同様の容器内に外部の抵抗を経由して回路を形成するように設置し、その容器内部を脱酸素剤により嫌気雰囲気環境にして、２５℃で静置し、ＳＢ２株を培養した。該容器の抵抗（１０００Ω）にかかる電圧を電圧ロガーで測定・記録し、ＳＢ２株を接種した電池ゲルによって生じる電力を評価した。その電圧測定結果を図７に示す。図７に示すように、回路を閉じた直後を最大として、電池ゲルの構成物の組み合わせに起因した化学電池による電圧発生が認められた。この電圧発生は閉回路直後を最大に、時間経過とともに小さくなった。一方、経過１６４時間を最大に、ＳＢ２株に起因した電力発生による電圧の上昇が認められた。
【００７８】
このように、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株を用いて作製した微生物電池から、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株に起因した電力を得ることが可能であった。
【受託番号】
【００７９】
ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９
ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配列番号１又は２に記載された塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物。
【請求項２】
エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物が、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）である請求項１に記載の微生物。
【請求項３】
イオン透過性非導電性膜を介して場合によっては隔てられた負極物質と正極物質にそれぞれ負極と正極を配設してなる微生物電池において、負極物質が、配列番号１又は２に記載された塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物と栄養源とを構成成分として含むゲルで構成されていることを特徴とする微生物電池。
【請求項４】
エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物が、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）である請求項３に記載の微生物電池。
【請求項５】
負極物質を構成するゲルが、寒天、ゼラチン及びジェランガムからなる群より選択されるゲル化剤を用いて製造されたゲルである請求項３又は４に記載の微生物電池。
【請求項６】
栄養源が、炭素、窒素、水素、酸素、リン、硫黄、カリウム、マグネシウム、ナトリウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、亜鉛、銅、アルミニウム、ホウ素、モリブデン、ニッケル及びタングステンからなる群より選択される１つ以上の栄養素を含む栄養源である請求項３又は４に記載の微生物電池。
【請求項７】
負極が、粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である請求項３又は４に記載の微生物電池。
【請求項８】
負極が、負極物質のゲル中に分散させた粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である請求項３又は４に記載の微生物電池。
【請求項９】
正極物質が、電子受容体を構成成分として含むゲルで構成されている請求項３から８のいずれかに記載の微生物電池。
【請求項１０】
電子受容体が、ＭｎＯ２、Ｒｈ２Ｏ３、ＰｔＯ２又はＰｂＯ２である請求項９に記載の微生物電池。
【請求項１１】
電子受容体が、ＭｎＯ２である請求項９に記載の微生物電池。
【請求項１２】
正極物質を構成するゲルが、寒天、ゼラチン及びジェランガムからなる群より選択されるゲル化剤を用いて製造されたゲルである請求項９に記載の微生物電池。
【請求項１３】
正極が、粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である請求項３から１２のいずれかに記載の微生物電池。
【請求項１４】
正極が、正極物質のゲル中に分散させた粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である請求項９から１２のいずれかに記載の微生物電池。
【請求項１５】
イオン透過性非導電性膜が、濾紙、半透膜、イオン交換膜又はガラス若しくはセラミックでできた多孔性の板である請求項３から１４のいずれかに記載の微生物電池。
【請求項１】
配列番号１又は２に記載された塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物。
【請求項２】
エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物が、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）である請求項１に記載の微生物。
【請求項３】
イオン透過性非導電性膜を介して場合によっては隔てられた負極物質と正極物質にそれぞれ負極と正極を配設してなる微生物電池において、負極物質が、配列番号１又は２に記載された塩基配列に対して９９．４％以上の相同性を示す塩基配列の１６Ｓ ｒＲＮＡ遺伝子を有するエンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物と栄養源とを構成成分として含むゲルで構成されていることを特徴とする微生物電池。
【請求項４】
エンシファー（Ｅｎｓｉｆｅｒ）属に属する微生物が、エンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＭＹ１１ｅ株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０１９）又はエンシファー アドハエレンス（Ｅｎｓｉｆｅｒ ａｄｈａｅｒｅｎｓ）ＳＢ２株（受託番号：ＮＩＴＥ Ｐ−１０２０）である請求項３に記載の微生物電池。
【請求項５】
負極物質を構成するゲルが、寒天、ゼラチン及びジェランガムからなる群より選択されるゲル化剤を用いて製造されたゲルである請求項３又は４に記載の微生物電池。
【請求項６】
栄養源が、炭素、窒素、水素、酸素、リン、硫黄、カリウム、マグネシウム、ナトリウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、亜鉛、銅、アルミニウム、ホウ素、モリブデン、ニッケル及びタングステンからなる群より選択される１つ以上の栄養素を含む栄養源である請求項３又は４に記載の微生物電池。
【請求項７】
負極が、粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である請求項３又は４に記載の微生物電池。
【請求項８】
負極が、負極物質のゲル中に分散させた粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である請求項３又は４に記載の微生物電池。
【請求項９】
正極物質が、電子受容体を構成成分として含むゲルで構成されている請求項３から８のいずれかに記載の微生物電池。
【請求項１０】
電子受容体が、ＭｎＯ２、Ｒｈ２Ｏ３、ＰｔＯ２又はＰｂＯ２である請求項９に記載の微生物電池。
【請求項１１】
電子受容体が、ＭｎＯ２である請求項９に記載の微生物電池。
【請求項１２】
正極物質を構成するゲルが、寒天、ゼラチン及びジェランガムからなる群より選択されるゲル化剤を用いて製造されたゲルである請求項９に記載の微生物電池。
【請求項１３】
正極が、粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である請求項３から１２のいずれかに記載の微生物電池。
【請求項１４】
正極が、正極物質のゲル中に分散させた粒子状及び／又は繊維状の導電性の炭素である請求項９から１２のいずれかに記載の微生物電池。
【請求項１５】
イオン透過性非導電性膜が、濾紙、半透膜、イオン交換膜又はガラス若しくはセラミックでできた多孔性の板である請求項３から１４のいずれかに記載の微生物電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１４７６９７（Ｐ２０１２−１４７６９７Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３９７（Ｐ２０１１−７３９７）
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００１７３７６２）公益財団法人相模中央化学研究所 (151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１８日（２０１１．１．１８）
【出願人】（０００１７３７６２）公益財団法人相模中央化学研究所 (151)
【Ｆターム（参考）】
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