JP2001161347A - Microalga for fixing carbon dioxide - Google Patents

Microalga for fixing carbon dioxide

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JP2001161347A
JP2001161347A JP34458699A JP34458699A JP2001161347A JP 2001161347 A JP2001161347 A JP 2001161347A JP 34458699 A JP34458699 A JP 34458699A JP 34458699 A JP34458699 A JP 34458699A JP 2001161347 A JP2001161347 A JP 2001161347A
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microalga
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仁彦 森田
Yoshitomo Watabe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a microalga growable even under conditions of CO2 concentration, NOX concentration and SOX concentration comparable to those of various fossil fuel flue gases in thermal power plants, etc., or strong light in the summer season and high temperatures and to provide a method for culturing the microalga. SOLUTION: This microalga Chlorella sorokiniana HO-1 strain is growable under at least one condition selected from the group consisting of an NOX concentration up to 200 ppm, an SOX concentration up to 50 ppm, a light intensity at 1,000-2,000 μmol.m-2.s-1 and 35-49 deg.C temperature and under conditions of 5-20 vol.% CO2 concentration. The method for culturing the microalga comprises aerating the above microalga in a culture tank (a helical tubular reactor, etc.), with a gas at 5-20 vol.% CO2 concentration (thermal power plant flue gases, etc.).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は二酸化炭素固定用の
微細藻に関し、より詳しくは火力発電所などにおける各
種化石燃料燃焼排ガス中の二酸化炭素を固定するために
使用でき、人間活動に由来する温室効果ガスの放出削減
に寄与し得る微細藻およびその培養方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microalgae for fixing carbon dioxide, and more particularly to a greenhouse that can be used for fixing carbon dioxide in various fossil fuel combustion exhaust gas in a thermal power plant or the like and is derived from human activities. The present invention relates to a microalga that can contribute to reduction of emission of an effect gas and a culture method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】微細藻類は、主に単細胞からなる光合成
を行う下等植物の総称である。微細藻類の種類は多様で
あり、様々な可能性を秘めているが、火力発電所等の化
石燃料排ガス中の二酸化炭素(CO2 )を固定するため
に、産業レベルで用いられている例はほとんどない。過
去において、徳川生物研究所が都市ガスを燃焼した排ガ
スで微細藻を培養した研究例はあるが、固定されるCO
2 量が少なく、しかも燃料費が嵩みすぎ、産業化には至
らなかった。微細藻類の利用という観点では、現在、ク
ロレラやスピルリナが健康食品として、ドナリエラがβ
−カロチン生産を目的として、産業化されている。ただ
し、それらの培養の炭素源には主に酢酸や無機炭酸塩を
使用しており、排ガス中のCO2 を用いてはいない。こ
のような状況を考慮して、本願出願人は、火力発電所等
における化石燃料燃焼排ガス中のCO2 を固定するため
に用い得る微細藻を単離し、先に出願した(特開平5−
304945号公報)。該公報には、排ガス中のCO2
を固定化したCO2 固定産物を飼料や工業用SCP(Si
ngle Cell Protein ,微生物タンパク質)として利用す
ることも開示されている。しかしながら、この微細藻
は、夏季の強光や、高温の条件下、または石炭および石
油火力発電所排ガスと同等の比較的高いNOX (窒素酸
化物,ノックス)濃度またはSOX (硫黄酸化物,ソッ
クス)濃度の条件下では安定には生育し得ず、適用場面
が限定的であるという問題があった。そこで、夏季の強
光や高温条件下、または石炭や石油を燃料とする火力発
電所からの排ガス中と同等のSOX およびNOX 濃度下
でも安定に生育し得る微細藻類に対する強い要望があ
る。
2. Description of the Related Art Microalgae is a general term for lower plants that mainly consist of single cells and perform photosynthesis. Although the types of microalgae are diverse and have various potentials, examples used at the industrial level to fix carbon dioxide (CO 2 ) in fossil fuel exhaust gas from thermal power plants and the like are: rare. In the past, Tokugawa Biological Research Institute has cultivated microalgae with flue gas burning city gas, but fixed CO
(2) The amount was small, and the fuel cost was too high, which did not lead to industrialization. From the viewpoint of microalgae utilization, chlorella and spirulina are currently health foods, while
-It is industrialized for the production of carotene. However, acetic acid and inorganic carbonate are mainly used as a carbon source for these cultures, and CO 2 in exhaust gas is not used. In consideration of such a situation, the present applicant has isolated a microalga that can be used for fixing CO 2 in fossil fuel combustion exhaust gas in a thermal power plant or the like, and has filed an earlier application (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-
No. 304945). The publication states that CO 2 in exhaust gas
The immobilized CO 2 fixation product feed and industrial SCP (Si
U.S. Pat. However, the microalgae can have relatively high NO x (nitrogen oxide, knock) or SO x (sulfur oxide, Under the condition of sock) concentration, it could not grow stably and there was a problem that the application scene was limited. Therefore, there is a strong demand for microalgae that can stably grow even under high-light conditions and high-temperature conditions in summer or under the same SO X and NO X concentrations as in exhaust gas from thermal power plants using coal or oil as fuel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】火力発電所などから多
量に排出される化石燃料燃焼ガス由来のCO2 を、微細
藻類のCO2 固定能を利用して産業的に固定化するため
には、排ガスを培養槽に直接導入した条件でも効率的に
機能する微細藻類を用いることが重要な鍵となる。ここ
で、上記微細藻類は火力発電所等における各種化石燃料
の燃焼に由来する排ガス中と同等であるCO2 濃度、N
X 濃度、SOX 濃度条件下でも生育可能である必要が
ある。また、微細藻類の培養は屋外において日光を利用
して行うことがコスト低減の面で有利であるが、屋外で
培養する際に、夏季の強い日射条件下で培養液温度が過
度に上昇した場合でも、高い生産性を維持することが、
冷却負荷軽減の点で極めて重要となる。そこで、本発明
は、火力発電所等における各種化石燃料排ガスと同等で
あるCO2 濃度、NOX 濃度およびSOX 濃度や、夏季
の強光および高温条件下でも生育可能である微細藻およ
びその培養方法の提供を課題としてなされたものであ
る。
In order to industrially fix CO 2 derived from fossil fuel combustion gas discharged in large quantities from a thermal power plant or the like using the CO 2 fixing ability of microalgae, An important key is to use microalgae that function efficiently even under conditions where exhaust gas is directly introduced into the culture tank. Here, the microalgae have a CO 2 concentration equivalent to that in exhaust gas derived from the combustion of various fossil fuels in a thermal power plant,
O X concentration should also be grown in SO X concentration conditions. In addition, it is advantageous in terms of cost reduction to cultivate microalgae outdoors using sunlight.However, when cultivating outdoors, if the temperature of the culture solution rises excessively under strong insolation conditions in summer, But maintaining high productivity
This is extremely important in reducing the cooling load. The present invention, CO 2 concentration is equivalent to various fossil fuels exhaust gases in a thermal power plant or the like, NO X concentrations and SO X concentration and, possible growth of micro-algae and incubated at high light and high temperature conditions in summer The task was to provide a method.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、種々研究を
重ねた結果、比較的高濃度のCO2 、NOX およびSO
X に耐性を持ち、しかも高い光強度や高温においても、
安定に生育し得る微細藻を分離・純化し、火力発電所か
らの排ガスを模擬したガスを通気した培養においても、
該微細藻はCO2 固定能の低下がほとんどなく十分に増
殖することを見いだし、さらに、鋭意検討を重ね、本発
明を完成した。
The present inventors have conducted various studies and found that relatively high concentrations of CO 2 , NO X and SO 2 were obtained .
X resistant, even at high light intensity and high temperature
Microcultures that can stably grow are separated and purified, and even in cultures in which gas simulating exhaust gas from thermal power plants is aerated,
The microalgae were found to proliferate sufficiently with almost no decrease in CO 2 fixation ability, and further studied diligently to complete the present invention.

【0005】すなわち、本発明は、200ppmまでの
NOX 濃度、50ppmまでのSO X 濃度、1000〜
2000μmol・m-2・s-1の光強度および35〜4
9℃の温度からなる群から選択される少なくとも一つの
条件と、5〜20容量%のCO2 濃度の条件の下で生育
可能である微細藻に関する。本発明におけるNOX 、S
X およびCO2 の各濃度は、培養の際に曝気する気体
中の乾燥ガスを基準とした場合の数値である。200p
pmまでのNOX 、50ppmまでのSOX および/ま
たは5〜20容量%のCO2 を含有する気体を曝気して
も生育可能である本発明の微細藻は、火力発電所などに
おける各種化石燃料燃焼排ガスを直接培養槽に曝気して
培養できることを意味する。なお、NOX はNO、NO
2 等の窒素酸化物の総称であり、SOX はSO2 、SO
4 2-、S2 O、SO等の硫黄酸化物の総称であるが、火
力発電所などの排ガス中のNO X およびSOX の主成分
はそれぞれNOおよびSO2 である。また、本発明にお
ける光強度は培養槽受光部上部ないしは培養液表面での
平均光強度である。1000〜2000μmol・m-2
・s-1の光強度でも生育可能である本発明の微細藻は、
日本における夏季の南中時の日光をそのまま照射して
も、増殖し得ることを意味する。さらに、35〜49℃
という培養温度では従来公知のほとんどの微細藻は生育
できないが、このような高温領域で生育可能である本発
明の微細藻は、上記の強い光の下での培養により培養液
の温度が上昇しても、強制的に外部から冷却する必要が
ない。すなわち、本発明の微細藻は培養時の冷却負荷軽
減を可能とするものである。なお、本発明において「生
育可能である」とは通常の大気通気条件下での生育に近
い状態もしくはそれと同等に生育するか、またはそれ以
上に生育することを意味する。また、本発明の微細藻を
培養する培養液のpHを当該微細藻に適した範囲、通常
4〜7、特に6付近に保持することが好ましいことはい
うまでもない。特に、SOX 含有の空気を曝気する場
合、培養液は酸性となる傾向があるので、培養液のpH
を4〜7、特に6付近に調整することが必要である。
That is, the present invention relates to
NOXConcentration, SO up to 50 ppm XConcentration, 1000-
2000μmol ・ m-2・ S-1Light intensity and 35-4
At least one selected from the group consisting of 9 ° C.
Conditions and 5-20% by volume of COTwoGrow under concentration conditions
Regarding possible microalgae. NO in the present inventionX, S
OXAnd COTwoEach concentration of the gas to be aerated during culture
It is a numerical value based on the inside dry gas. 200p
NO to pmX, SO up to 50 ppmXAnd / or
Or 5-20% by volume of COTwoAeration of gas containing
The microalgae of the present invention, which can grow, can be used in thermal power plants, etc.
Fossil fuel combustion exhaust gas directly into the culture tank
It means that it can be cultured. Note that NOXIs NO, NO
TwoIs a generic term for nitrogen oxides such asXIs SOTwo, SO
Four 2-, STwoIt is a general term for sulfur oxides such as O and SO.
In exhaust gas from power plants XAnd SOXMain component of
Are NO and SO respectivelyTwoIt is. In addition, the present invention
The light intensity at the top of the culture vessel
Average light intensity. 1000-2000 μmol · m-2
・ S-1The microalgae of the present invention, which can grow even at a light intensity of:
Directly illuminating the mid-summer sunlight in summer in Japan
Also means that they can proliferate. 35-49 ° C
At this culture temperature, most conventionally known microalgae grow
Although it is not possible to grow in such a high temperature area,
Ming microalgae can be cultured in culture
Even if the temperature rises, external cooling is required.
Absent. That is, the microalgae of the present invention can reduce the cooling load during culture.
It is possible to reduce. In the present invention, "raw
`` Can grow '' means that it grows under normal atmospheric ventilation conditions.
Growing at or equal to
It means to grow on. Also, the microalgae of the present invention
The pH of the culture solution to be cultured is in a range suitable for the microalgae, usually
It is preferable to keep it at 4 to 7, especially around 6.
Needless to say. In particular, SOXA place to aerate the contained air
In this case, the culture solution tends to be acidic.
Needs to be adjusted to 4 to 7, especially around 6.

【0006】本発明者はさまざまな採取地からの温泉水
や土壌などを分離源とし、高温条件下で生育可能である
クロレラの新規な株を純粋分離し、該株が高いCO2
NO X またはSOX 濃度、または高い光強度の条件下で
安定に生育可能であることを見出し、該株を既知のクロ
レラの18SリボソームRNA遺伝子配列との相同性の
比較、および透過型電子顕微鏡による形態観察等の総合
的な見地から、クロレラ・ソロキニアーナ(Chlorella
sorokiniana )であると判断した。そして上記株はHO
−1株と命名した。なお、現在、工業技術院生命工学工
業技術研究所では藻類は受託していないため、本発明の
上記分離株であるHO−1株は寄託されていない。
[0006] The present inventor has determined that hot spring water from various sampling sites can be used.
It can grow under high temperature conditions using soil or soil as a separation source
A new strain of Chlorella is purely isolated and has high CO2Two,
NO XOr SOXConcentration or under conditions of high light intensity
The strain was found to be able to grow stably, and the strain was
Homology with Rera 18S ribosomal RNA gene sequence
Comprehensive comparison and morphological observation with transmission electron microscope
From the perspective of Chlorella Solokiniana
sorokiniana). And the above strain is HO
-1 strain. In addition, at present,
The Institute of Industrial Technology does not accept algae,
The above strain HO-1 has not been deposited.

【0007】本発明の上記微細藻はCO2 以外に酢酸や
炭酸塩などの特別な炭素源なしで生育可能であることか
ら、CO2 を固定・資化し得るものである。従って、本
発明は、CO2 濃度5〜20容量%の気体を本発明に係
る微細藻の培養液に曝気することからなる微細藻の培養
方法に関する。この方法において、曝気する気体として
は、例えば化石燃料を燃焼させた場合に発生する種々の
排ガスなどでよく、特に火力発電所排ガスなどがある。
また、本発明の微細藻は通常の培養槽で培養しても何ら
問題ないが、生育の際に光合成を行うものであるので、
該光合成がより高い効率で行われ得ることを可能にする
ために、培養槽として無色透明のチューブ、例えばプラ
スチックチューブまたはガラスチューブを螺旋状に巻回
してなる培養槽(以下において螺旋状チューブラーリア
クターとも記載する)を用いることが好ましい手段であ
る。螺旋状チューブラーリアクターはチューブを円柱型
に巻回したものでもよいが、円錐型に巻回すると光がリ
アクター全体にまんべんなく照射され、好ましい。
The microalgae of the present invention can grow without a special carbon source such as acetic acid or carbonate other than CO 2 , and therefore can fix and assimilate CO 2 . Therefore, the present invention relates to a method for culturing microalgae, which comprises aerating a gas having a CO 2 concentration of 5 to 20% by volume to the culture solution of microalgae according to the present invention. In this method, the gas to be aerated may be, for example, various exhaust gases generated when fossil fuels are burned, and particularly include thermal power station exhaust gases.
In addition, the microalga of the present invention does not cause any problem even if cultured in a normal culture tank, but because it performs photosynthesis during growth,
In order to enable the photosynthesis to be performed with higher efficiency, a colorless and transparent tube such as a plastic tube or a glass tube is spirally wound as a culture tank (hereinafter referred to as a spiral tubular reactor). Is also preferable. The spiral tubular reactor may be a tube in which a tube is wound in a cylindrical shape, but it is preferable to wind the tube in a conical shape, since light is uniformly applied to the entire reactor.

【0008】通常、微細藻類はその藻体を構成する物質
の約半分がタンパク質であり、工業用タンパク質もしく
はその原料として、または高栄養の飼料として十分利用
可能である。そこで、本発明の微細藻の二酸化炭素固定
産物である微細藻体に含まれるタンパク質含量もまた、
乾物重の約半分であることが予測される。従って、本発
明の微細藻が高栄養の飼料または工業用タンパク質(ま
たはその原料)として使用し得る可能性は十分に高い。
[0008] Generally, microalgae are proteins, in which about half of the substances constituting the algal bodies are proteins, and can be sufficiently used as industrial proteins or raw materials thereof, or as highly nutritious feeds. Therefore, the protein content contained in the microalgae, which is a carbon dioxide fixation product of the microalgae of the present invention,
It is expected to be about half of the dry weight. Therefore, the possibility that the microalgae of the present invention can be used as a highly nutritious feed or industrial protein (or a raw material thereof) is sufficiently high.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の微細藻の一種であるHO
−1株を平型培養瓶中、CO2 濃度を10または15%
として培養したところいずれも活発な増殖を示した。こ
の際の最適温度は35℃であったが、40℃でも良好な
増殖を示し、さらに45℃まで短時間であれば増殖可能
であり、最適なpH値は約6.0であった。10%CO
2 富化空気に100ppmNOおよび25ppmSO2
のいずれか、または両方を混合して通気しても、10%
CO2 富化空気のみの場合と同等の最大比増殖速度およ
び最終到達藻体密度が得られた。また、本発明の微細藻
の一種であるHO−1株を塩化ビニルチューブを円錐型
に巻回してなる螺旋状チューブラーリアクター中、日本
の標準的な日射量条件(約980μmol・m-2
-1)を模擬した室内培養により、最大34.2g乾物
/m2 設置面積/日の生産性を達成し、光合成効率は
8.64%と極めて高かった。さらに、夏季の最も強い
光条件(約1700μmol・m-2・s-1)を模擬した
室内培養(培養液の最高温度46.5℃)によっても、
良好な生産性を示し、そして48.7℃での増殖を確認
した。また、10%CO2 富化空気に100ppmNO
および25ppmSO2 の一方または両方を混合して通
気し、上記標準的な日射量条件を模擬した室内培養を行
った場合も、本発明の微細藻は生産性および光合成効率
共に高い値を維持した。これらのことから、本発明の微
細藻は、SOX を含まないLNG火力発電所の排ガスだ
けでなく、SOX を含む石炭および石油火力発電所の排
ガス中のCO2固定に適用可能であり、また、高温強光
下でも極めて高い光合成生産性を示すことから、夏季の
屋外での培養および冷却負荷軽減に大きな利点を有して
いることが明らかである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION HO, a kind of microalgae of the present invention,
During the flat culture flask -1 strain, the CO 2 concentration of 10 or 15%
All showed active growth. The optimum temperature at this time was 35 ° C., but good growth was shown even at 40 ° C. Further, growth was possible for a short time up to 45 ° C., and the optimum pH value was about 6.0. 10% CO
100ppmNO and 25ppmSO 2 to 2 enriched air
10% even if either or both are mixed and ventilated
Maximum specific growth rates and final algal densities comparable to those with CO 2 enriched air alone were obtained. Further, in a spiral tubular reactor obtained by winding a HO-1 strain, which is a kind of microalgae of the present invention, into a conical vinyl chloride tube, the standard solar radiation conditions of Japan (about 980 μmol · m −2.
By the indoor culture simulating s -1 ), productivity of up to 34.2 g dry matter / m 2 installation area / day was achieved, and the photosynthetic efficiency was extremely high at 8.64%. Furthermore, indoor culture (maximum temperature of the culture solution 46.5 ° C.) simulating the strongest light conditions in summer (about 1700 μmol · m −2 · s −1 )
It showed good productivity and confirmed growth at 48.7 ° C. 100 ppm NO in 10% CO 2 enriched air
Also, when one or both of 25 ppm SO 2 and 25 ppm SO 2 were mixed and aerated, and the indoor culture was performed simulating the standard solar radiation conditions, the microalga of the present invention maintained high values in both productivity and photosynthetic efficiency. From these facts, the microalgae of the present invention can be applied not only to the exhaust gas of LNG thermal power plants that do not contain SO X but also to fix CO 2 in the exhaust gas of coal and oil thermal power plants that contain SO X , Further, since it shows extremely high photosynthetic productivity even under high temperature and strong light, it is clear that it has a great advantage in culturing outdoors in summer and reducing the cooling load.

【0010】[0010]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。 実施例1 微細藻の分離および分類 (微細藻の分離)高温条件下で生育する微細藻類の自然
界からの分離を以下の方法に従って行った。分離源とし
て神奈川県箱根町から採取した温泉水または土壌(全部
で8種類)を用いた。試料が液体の場合は1ml、土壌
の場合は湿重量で1gを、MBM液体培地(表1)15
mlを入れた試験管に接種し、温度40℃で4週間の静
置前培養を行った。白色蛍光灯を光源として連続照射を
行い、光強度条件は30μmol・m-2・s-1とした。
前培養終了後の試料を用い、同じ光条件下、10%CO
2 富化空気を使用して、温度40℃で5日間の集積培養
を行った。集積培養において微細藻類の生育が確認され
た試料を滅菌水で順次希釈し、各希釈液をMBM寒天培
地(上記MBM液体培地に1.5%寒天を添加したも
の)に塗布し、温度26℃で2週間の培養を行った。光
照射は白色蛍光灯を光源として、明暗周期12時間毎
(12時間明条件)で、明時の光強度を120μmol
・m-2・s -1として培養を行った。コロニー形成後、単
一コロニーを分離し、MBM斜面寒天培地で植え継ぎ、
これを分離株とした。なお、分離株にはバクテリアの混
入がないことを確認した。 上記の操作の結果、8種の採取試料のうち、2試料から
藻類が単離され、そのうちの増殖のより高かった分離株
をHO−1株と命名し、以下の実験に使用することとし
た。なお、HO−1株の分離源となった試料は神奈川県
箱根町の大涌谷の鉄鉱泉の温泉水であり、温度は43℃
(原水温度63℃)、pH7.28であった。光学顕微
鏡による上記分離株の形態を観察した結果、属レベルで
はクロレラ属であることが判明した。ただし、光学顕微
鏡による形態観察では種レベルの同定は不可能であるた
め、次に透過型電子顕微鏡による形態観察と18S r
−RNA遺伝子配列の解析を行い、分離株の種レベルで
の同定を試みた。 (電子顕微鏡観察)分離株の透過型電子顕微鏡による形
態観察を以下の方法に従って行った。前固定は0.05
Mリン酸緩衝液中の2%グルタルアルデヒドを用いて、
pH7.0、温度4℃で2時間行った。後固定は0.0
5Mリン酸緩衝液中の2%四酸化オスミウムを用い、p
H7.0、温度4℃で2時間行った。アセトン系列で脱
水後、Spurr樹脂を用いて包埋を行った。超薄切片
作製後、4%酢酸ウラニルを用いて室温、遮光下で15
分間染色し水洗した。さらに、0.4%クエン酸鉛を用
いて室温で15分間の染色を行った。水洗後、透過型電
子顕微鏡を用いて加速電圧80kVで分離株の写真撮影
を行った。得られた写真を図1に示した。細胞形状は球
状で、大きさは直径3〜8μm程度であった。 (リボソームRNAの塩基配列決定)分離株の18S
r−RNA遺伝子配列の決定を以下の方法に従って行っ
た。まず、分離株からゲノムDNAを単離するため、ベ
ンジルクロライドによるDNA抽出をISOPLANT
キット(ニッポンジーン製)を用いて行った。単離した
ゲノムDNAを鋳型として、ExTaqDNAポリメラ
ーゼ(宝酒造製)でゲノムDNAのPCRを行った。既
知のクロレラの18S r−RNA遺伝子を考慮し、P
CRのプライマーとして以下の2種類: F5'-aacctggttgatcctgccagtagtc-3' R5'-ttgatccttctgcaggttcacctac-3' を用いた。PCR増幅断片を電気泳動により確認した
後、遺伝子断片をpGEM−Tベクター(Promega 製)
にライゲーションした。ベクターの宿主には大腸菌JM
109株を用いた。クローニング後、18S r−RN
A遺伝子配列を持ったプラスミドを、Plasmid
Miniprepキット(Bio-Rad 製)によって調製し
た。調製後の試料の配列決定をシーケンサーを用いて行
った。その結果、分離株の18S r−RNA遺伝子配
列は1797bpであり、GC含量は49.75mol
%であった。既知のクロレラの18S r−RNA遺伝
子配列とホモロジー検索を行ったところ、クロレラ・ソ
ロキニアーナ(Chlorella sorokiniana )との相同性が
99.7%、クロレラ・ブルガリス(Chlorella vulgar
is)との相同性が99.5%、クロレラ・ケッスレリ
(Chlorella kessleri)との相同性が97.9%、クロ
レラ・サッカロフィラ(Chlorella saccharophila )と
の相同性が94.6%であった。透過型電子顕微鏡によ
る形態観察および既知のクロレラの18S r−RNA
遺伝子配列との相同性の比較の結果、上記分離株(HO
−1株)はクロレラ・ソロキニアーナに属するものであ
ると判断した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
However, the present invention is not limited to these examples.
Absent. Example 1 Separation and Classification of Microalgae (Separation of Microalgae) Nature of Microalgae Grown Under High Temperature Conditions
Separation from the world was performed according to the following method. As a separation source
Hot spring water or soil collected from Hakone Town, Kanagawa Prefecture (all
8 types). 1 ml if the sample is liquid, soil
In the case of (1), 1 g by wet weight is added to the MBM liquid medium (Table 1) 15
inoculate a test tube containing 4 ml, and incubate at 40 ° C. for 4 weeks.
Pre-placement culture was performed. Continuous irradiation using white fluorescent light as a light source
The light intensity condition is 30 μmol · m-2・ S-1And
Using the sample after completion of the preculture, under the same light conditions, 10% CO2
Two5 days of enrichment culture at 40 ° C using enriched air
Was done. Microalgae growth confirmed in enrichment culture
Diluted sample with sterile water, and dilute each diluted solution with MBM agar medium.
Ground (1.5% agar added to the above MBM liquid medium)
) And cultured at a temperature of 26 ° C. for 2 weeks. light
Irradiation is performed using a white fluorescent lamp as a light source, every 12 hours in a light / dark cycle.
(12 hours light condition), the light intensity at the time of light is 120 μmol
・ M-2・ S -1The culture was performed as follows. After colony formation, simply
Isolate one colony, subculture on MBM Slope Agar,
This was designated as an isolate. In addition, mixed bacterial strains
I confirmed that there was no entry.As a result of the above operation, out of the eight collected samples, two samples
Algae were isolated, of which isolates grew higher
Was named HO-1 strain and used for the following experiments.
Was. The sample used as the source of the HO-1 strain was isolated from Kanagawa Prefecture.
It is hot spring water of iron spring of Owakudani in Hakone-machi, temperature is 43 degrees Celsius
(Raw water temperature 63 ° C.) and pH 7.28. Optical microscopy
As a result of observing the morphology of the isolate using a mirror,
Was found to be Chlorella. However, optical microscopy
Species level identification was not possible with mirror morphological observation
Next, morphological observation with a transmission electron microscope and 18S r
-Perform RNA gene sequence analysis at the species level of isolates
Was attempted. (Electron microscopy observation) Shape of the isolate by transmission electron microscopy
The state observation was performed according to the following method. Prefix is 0.05
Using 2% glutaraldehyde in M phosphate buffer,
The reaction was performed at pH 7.0 and a temperature of 4 ° C. for 2 hours. Post fixation is 0.0
Using 2% osmium tetroxide in 5M phosphate buffer, p
H7.0 at a temperature of 4 ° C. for 2 hours. Acetone series
After water, embedding was performed using Spurr resin. Ultra-thin section
After preparation, use 4% uranyl acetate for 15
Stained for minutes and washed with water. In addition, use 0.4% lead citrate
For 15 minutes at room temperature. After washing with water,
Photograph of the isolate at an accelerating voltage of 80 kV using a scanning microscope
Was done. The photograph obtained is shown in FIG. Cell shape is sphere
The size was about 3 to 8 μm in diameter. (Determination of base sequence of ribosomal RNA) 18S of isolated strain
The determination of the r-RNA gene sequence was performed according to the following method.
Was. First, to isolate genomic DNA from the isolate,
Isoplant DNA extraction with benzyl chloride
The test was performed using a kit (Nippon Gene). Isolated
ExTaq DNA polymerase using genomic DNA as template
PCR of genomic DNA was carried out using ROS (manufactured by Takara Shuzo). Already
Considering the known 18S r-RNA gene of Chlorella,
The following two types of CR primers were used: F5'-aacctggttgatcctgccagtagtc-3 'R5'-ttgatccttctgcaggttcacctac-3'. PCR amplified fragment confirmed by electrophoresis
Thereafter, the gene fragment was transferred to a pGEM-T vector (Promega).
Ligation. Escherichia coli JM as vector host
109 strains were used. After cloning, 18S r-RN
Plasmid having the A gene sequence was inserted into Plasmid
Prepared with Miniprep kit (Bio-Rad)
Was. Sequence the prepared sample using a sequencer.
Was. As a result, the 18S r-RNA gene
The row is 1797 bp and the GC content is 49.75 mol
%Met. 18S r-RNA inheritance of known chlorella
When a homology search was performed with the child sequence, Chlorella
Homology with Rokiniana (Chlorella sorokiniana)
99.7%, Chlorella vulgar
99.5% homology to is), Chlorella kessleri
(Chlorella kessleri) with 97.9% homology
With Chlorella saccharophila
Was 94.6%. Transmission electron microscope
Morphological observation and 18S r-RNA of known chlorella
As a result of comparison of homology with the gene sequence, the above isolate (HO
-1 strain) belongs to Chlorella solokiniana
I decided to.

【0011】実施例2 微細藻分離株の培養特性 (実験方法)分離したクロレラの培養特性を平型培養瓶
を用いて3日間の回分培養を行い、CO2 濃度、培養液
の温度および初期pHが藻体の増殖に及ぼす影響を調べ
た。また、NOとSO2 の藻体増殖への影響は、10%
CO2 条件下、温度35℃で検討した。NOおよびSO
2 の通気は明条件のみ行った。培養液に通気したC
2 、NO、SO2 の濃度設定は、以下の観点から行っ
た。化石燃料燃焼プラントからの排ガスに関して、NO
X およびSOX については大気汚染防止法に基づき国の
排出基準が設定されているが、実際、石炭、重原油、L
NG火力発電所排ガス中に含まれるCO2 濃度(乾燥ガ
スベース)は9.0〜14.4%、NOX 濃度(石炭火
力O2 =6%,重原油火力O2 =4%,LNG火力O2
=5%)は6〜198ppm(排ガス中のNOX の主要
な成分はNOである)、SOX の主成分であるSO2
度(乾燥ガスベース)は8〜220ppmとそれぞれの
プラントによって大きく異なっている。排出基準値に関
しては、さらに、県や市町村と排出基準協定が結ばれて
いる場合もあり、新しい発電所については現実的に国の
排出基準の半分以下に排出が抑制されている場合が多
い。以上のことを考慮して、本実施例では空気に富化す
るCO2 、NO、SO2 の濃度を、それぞれ10%、1
00ppm、25ppmと設定した。光照射は白色蛍光
灯を光源として、明暗周期12時間毎、120μmol
・m -2・s-1の光強度で培養を行った。初期藻体接種濃
度は0.05g乾燥重量・L -1とし、100mlのMB
M液体培地を用いて通気量40ml・min-1で培養し
た。藻体の乾燥重量と培養液のpHを測定するために、
12時間毎にサンプリングを行い分析に供した。藻体の
乾燥重量は、分光光度計を用いて、クロロフィルムの吸
収のない波長750nmにおける吸光度を測定して求め
た。すなわち、予め作成した藻体の乾燥重量と波長75
0nmにおける吸光度との検量線から、以下の換算式を
用いて算出した: 乾燥重量(g・L-1)=0.362×OD750 (OD
750 <0.3) (CO2 濃度,培養液の温度,初期pHの影響)CO2
濃度、培養液の温度および初期pHが藻体の増殖に及ぼ
す影響を図2に示した(グラフ中の縦線は標準誤差を示
す)。5%CO2 濃度が藻体の増殖にとって最適な条件
であったが、10%または15%のCO2 濃度条件下で
も活発な増殖を示し、最大比増殖速度が若干低下した程
度であった。このように、実施例1で分離したクロレラ
(HO−1株)はCO2 濃度に関しては問題なく排ガス
に対応できる、すなわち排ガス中のCO2 を固定化し得
るものであった。培養液の温度に関しては35℃が最適
な条件であったが、最大比増殖速度は40℃、42℃お
よび45℃でも高い値を示した。表2に示すように、3
日間の回分培養終了後の藻体密度(最終到達藻体密度)
についても同様の結果を示した。これまで温度40℃で
増殖するクロレラ株が報告されているが、この株は増殖
開始までに5日間の誘導期が存在しており(Phytochemi
stry, 31, 3345-3348, 1992 )、それと比較して今回分
離したHO−1株には、培養液の温度が40℃の条件下
においても、増殖開始までの誘導期間は生じていなかっ
た。このような高温条件でも速やかに増殖を開始するこ
とは、本発明の分離株の長所である。また、本発明の分
離株は上記のように温度45℃の条件下でも増殖が確認
されており、このHO−1株を屋外で培養する際に、冷
却を行わなくても培養できる可能性が極めて高く、この
性質は屋外生産を考慮した場合、高い価値を有してい
る。 〔表2〕最終到達藻体密度に及ぼす培養液の温度の影響 ───────────────────────── 培養液の温度 最終到達藻体密度〔g・L-1〕 ───────────────────────── 25℃ 1.11±0.04 35℃ 1.68±0.02 40℃ 1.24±0.02 ───────────────────────── 培養液の初期pHについては、pH6.0が最適値であ
った。初期pHが4.0から7.0の範囲では、増殖に
対して大きな影響は及ぼさなかった一方、pH3.0で
は増殖は著しい阻害を受けた。 (NO,SO2 の影響)10%CO2 富化空気にNOお
よびSO2 の一方または両方を添加し、HO−1株を用
いて3日間の回分培養を行った時の、最大比増殖速度と
最終到達藻体密度を調べた。結果を表3に示す。10%
CO2 のみの場合をコントロールとして用いた。100
ppmのNOを添加した場合、最大比増殖速度および最
終到達藻体密度はコントロールと同程度のレベルであ
り、同じような藻体密度の経時変化がみられた。この結
果から、このクロレラHO−1株はNOに対して耐性を
有していることが判明した。25ppmのSO2 を添加
した場合、コントロールと比較して、最大比増殖速度と
最終到達藻体密度は同じ程度の値であった。次に、藻体
が存在する場合と存在しない場合において、培養液のp
H変化に及ぼすSO2 の影響を調べ、培養液のpHの経
時変化を図3に示した。藻体が存在しない場合、10%
CO2 富化空気を通気すると、通気後30分で培養液の
pHは6.0から5.0に低下し、その後pH5.0周
辺の値を保った。それに対して、SO2 を添加した場合
では、培養液のpHは6.0から3.0に急激に低下し
た。一方、藻体が存在している場合、25ppmのSO
2 を通気すると、通気後30分で培養液のpHは6.0
から5.0に低下したが、その後は時間と共にpHは上
昇し、60時間後には6.0を越えた。培養液のpHが
3.0ではクロレラHO−1株は増殖できないことか
ら、25ppmのSO2 を通気した際に藻体の増殖がみ
られたのは、初期にpH5.0まで低下した後、培養液
のpHの低下を防ぐことができたためと予測される。こ
のため、SO2 を通気した場合、培養液のpHを6.0
周辺に保持することが、藻体の安定した増殖にとって必
要条件であることがわかった。さらに、100ppmの
NOと25ppmのSO2 を同時に通気した場合、表3
に示すように、最大比増殖速度および最終到達藻体密度
はコントロールと同程度の値を得ることができ、良好な
増殖を示した。この場合の培養液のpHは6.0周辺の
値を保っていた。以上の結果から、本発明の微細藻であ
るクロレラHO−1株を培養するために曝気する気体と
して、SO2 を含まないLNG火力発電所からの排ガス
だけでなく、SO2 を含む石炭および石油火力発電所か
らの排ガスを使用できることが明らかである。 〔表3〕藻体の増殖に及ぼすNOおよびSO2 の影響 ─────────────────────────────────── ガスの種類* 最大比増殖速度〔h-1〕 最終到達藻体密度〔g・L-1〕 (平均値±標準誤差) (平均値±標準誤差) ─────────────────────────────────── A 0.115±0.001 1.68±0.02 B 0.110±0.000 1.53±0.03 C 0.109±0.004 1.71±0.04 D 0.111±0.001 1.53±0.04 ───────────────────────────────────* 用いたガスの種類と通気した空気中の濃度は以下のとおりである: A:10%CO2 B:10%CO2 +100ppmNO C:10%CO2 +25ppmSO2 D:10%CO2 +100ppmNO+25ppmSO2
Example 2 Culture Characteristics of Microalgae Isolate (Experimental Method) The culture characteristics of the isolated chlorella were measured using a flat culture bottle.
Batch culture for 3 days usingTwoConcentration, culture solution
Of the effects of temperature and initial pH on algal growth
Was. NO and SOTwoEffect on algal growth by 10%
COTwoThe examination was conducted at a temperature of 35 ° C. under the conditions. NO and SO
TwoWas ventilated only under light conditions. C aerated in culture
OTwo, NO, SOTwoShould be set from the following viewpoints.
Was. Regarding exhaust gas from fossil fuel combustion plant, NO
XAnd SOXOf the country based on the Air Pollution Control Law
Emission standards are set, but in fact, coal, heavy crude oil, L
CO contained in NG thermal power plant exhaust gasTwoConcentration (dry
9.0-14.4%, NOXConcentration (coal fire
Power OTwo= 6%, heavy crude oil power OTwo= 4%, LNG thermal OTwo
= 5%) is 6 to 198 ppm (NO in exhaust gas).XMajor
Component is NO), SOXSO that is the main component ofTwoDark
The degree (dry gas base) is 8 to 220 ppm and each
It varies greatly from plant to plant. Regarding emission standard values
Furthermore, emission standards agreements have been signed with prefectures and municipalities.
And new power plants are realistically
In many cases, emissions are controlled to less than half of the emission standards.
No. In consideration of the above, in this embodiment, the air is enriched.
COTwo, NO, SOTwoOf 10%, 1
00 ppm and 25 ppm were set. Light irradiation is white fluorescent
Using a lamp as a light source, 120 μmol every 12 hours of light / dark cycle
・ M -2・ S-1The culture was performed at a light intensity of 1. Initial alga inoculation concentration
The degree is 0.05g dry weight ・ L -1And 100 ml of MB
Using M liquid medium, aeration volume 40 ml min-1Cultured in
Was. To measure the dry weight of algal cells and the pH of the culture solution,
Sampling was performed every 12 hours and analyzed. Algal
The dry weight is measured using a spectrophotometer,
Measured by measuring the absorbance at a wavelength of 750 nm that does not contain the light
Was. That is, the dry weight of the alga body prepared in advance and the wavelength 75
From the calibration curve with the absorbance at 0 nm,
Calculated using: Dry weight (g · L-1) = 0.362 × OD750(OD
750<0.3) (COTwoEffect of concentration, temperature of culture solution and initial pH) COTwo
Concentration, culture temperature and initial pH affect algal growth.
The effect of this is shown in Figure 2 (the vertical line in the graph indicates the standard error).
). 5% COTwoOptimal conditions for algal growth
But 10% or 15% COTwoUnder concentration conditions
Also showed active growth, and the maximum specific growth rate decreased slightly
Degree. Thus, the chlorella separated in Example 1
(HO-1 strain) is COTwoNo problem regarding concentration
, That is, CO in exhaust gasTwoCan be fixed
Was something. 35 ° C is optimal for the temperature of the culture solution
However, the maximum specific growth rates were 40 ° C and 42 ° C.
And high values at 45 ° C. As shown in Table 2, 3
Algal density after batch culture for 1 day (final algal density reached)
Also showed similar results. So far at a temperature of 40 ° C
Growing chlorella strains have been reported, but this strain
There is a 5-day lag phase before initiation (Phytochemi
stry, 31, 3345-3348, 1992)
The isolated HO-1 strain was cultured under a culture solution temperature of 40 ° C.
No induction period until the start of proliferation
Was. Propagation should start immediately even under such high temperature conditions.
Is an advantage of the isolate of the present invention. In addition, the present invention
The growth of the isolated strain was confirmed even at the temperature of 45 ° C as described above.
When the HO-1 strain is cultured outdoors,
It is very likely that culture can be performed without performing
The nature has high value when considering outdoor production
You. [Table 2] Influence of temperature of culture medium on final reached algal cell density 温度 Temperature of culture medium Final algal cells reached Density [g · L-1] 25 25 ° C 1.11 ± 0.04 35 ° C 1.68 ± 0.02 40 ° C 1.24 ± 0.02 pH For the initial pH of the culture, pH 6.0 is the optimal value.
Was. When the initial pH is in the range of 4.0 to 7.0,
It had no significant effect on pH 3.0, but at pH 3.0
Had severe inhibition of growth. (NO, SOTwoEffect) 10% COTwoNO for enriched air
And SOTwoHO-1 strain
The maximum specific growth rate when batch culture was performed for 3 days
The final reached algal body density was examined. Table 3 shows the results. 10%
COTwoOnly case was used as control. 100
The maximum specific growth rate and maximum
The final algal cell density is at the same level as the control.
A similar change in algal body density with time was observed. This result
As a result, this Chlorella HO-1 strain is resistant to NO.
Turned out to have. 25 ppm SOTwoAdd
When compared to the control, the maximum specific growth rate and
The final density of the algal cells reached the same value. Next, the alga body
Of the culture in the presence and absence of
SO on H changeTwoThe pH of the culture solution.
The change over time is shown in FIG. 10% if no algal body is present
COTwoWhen the enriched air is ventilated, the culture solution is 30 minutes after aeration.
pH drops from 6.0 to 5.0, then 5.0 laps
The value of the side was kept. In contrast, SOTwoWhen is added
Then, the pH of the culture solution drops sharply from 6.0 to 3.0.
Was. On the other hand, when alga bodies are present, 25 ppm of SO
TwoIs aerated, the pH of the culture solution is 6.0 30 minutes after the aeration.
From 5.0 to 5.0, after which the pH increased with time.
After 60 hours, it exceeded 6.0. PH of the culture solution
Is it impossible to grow Chlorella HO-1 strain in 3.0?
Et al., 25 ppm SOTwoAlgae grow when air is ventilated
After the initial drop to pH 5.0, the culture broth was
It is expected that the decrease in pH could be prevented. This
For SOTwo, The pH of the culture was adjusted to 6.0.
Keeping them around is essential for the stable growth of algae.
It turned out to be a necessary condition. In addition, 100 ppm
NO and 25 ppm SOTwoTable 3
As shown in the figure, the maximum specific growth rate and
Can obtain the same value as the control,
Showed growth. In this case, the pH of the culture solution was around 6.0.
Value was kept. From the above results, the microalgae of the present invention
And the gas to be aerated to culture the Chlorella HO-1 strain
And SOTwoFrom LNG-fired thermal power stations
Not only SOTwoCoal and oil fired power plants
It is clear that these exhaust gases can be used. [Table 3] Effect of NO and SO on algal growthTwoEffect 種類 Gas type* Maximum specific growth rate [h-1] The final algal cell density [g · L-1] (Mean ± standard error) (mean ± standard error) ─────────────────────────────────── A 0.115 ± 0.001 1.68 ± 0.02 B 0.110 ± 0.000 1.53 ± 0.03 C 0.109 ± 0.004 1.71 ± 0.04 D 0.111 ± 0.001 1.53 ± 0.04 mm* The type of gas used and the concentration in the ventilated air are as follows: A: 10% COTwo B: 10% COTwo+100 ppm NO C: 10% COTwo+25 ppm SOTwo D: 10% COTwo+ 100ppmNO + 25ppmSOTwo

【0012】実施例3 螺旋状チューブラーリアクター
を用いた分離株の培養 (実験方法)分離株(HO−1株)の光合成生産性を調
べるために螺旋状チューブラーリアクターを用いて検討
を行った。螺旋状チューブラーリアクターの概要を図4
に示す。該リアクターは、円錐型の螺旋状チューブラー
受光部1と、光源としてのメタルハライドランプ5と、
曝気する気体を供給するためのガス供給系7,8,9か
ら概略構成される。受光部1上部からオーバーフローし
た培養液は、連結用チューブ2を介してガス抜き槽4に
到り、ここで気体は排出される。培養液はさらに、別の
連結用チューブ2を介して熱交換槽3に到り、冷却され
た後、連結用チューブ2を介して受光部1下部へ戻され
る。図中10は投込み式クーラーを示す。メタルハライ
ドランプ5は受光部1上方に3個配置してあり、それぞ
れがタイマー6により照射時間および時期が制御されて
いる。ガス供給系はエアーポンプ7、CO2 ガスボンベ
8および図示しないがSOX (SO2 等)やNOX (N
O等)用のガスボンベとそれぞれの流量を制御する流量
計9からなる。チューブラー受光部1は内径16mm、
外径20mmの塩化ビニルチューブを、その頂点の角度
が約60°の円錐型で螺旋状に巻回してなる。チューブ
ラー受光部1の上部aの直径は80cmで設置面積が
0.5m2 の大きさであり、受光部の表面積は1.0m
2 である。メタルハライドランプ5としては250Wと
400Wの2種類のタイプを使用した。光強度は光合成
光量子束密度(Photosynthetic Photon Flux Density:
PPFD,単位はμmol・m-2・s-1,400〜700n
mの波長の光)によって表し、受光部上部と受光部表面
での平均光強度は、それぞれ光量子計を用いた120お
よび248ポイントの測定により決定した。250Wの
メタルハライドランプの場合、受光部上部での平均光強
度の測定結果は980μmol・m-2・s-1であり、こ
の値はわが国中央地域の4月から9月の平均日射量条件
に相当する。一方、400Wのメタルハライドランプの
場合、受光部上部での平均光強度の測定結果は1737
μmol・m-2・s-1であった。この値は250Wのメ
タルハライドランプの場合の約2倍であり、日本におけ
る夏季の南中時の光条件に匹敵する。まず最初に、さま
ざまな通気速度条件において、10%CO2 富化空気を
用いて6日間の回分培養を行った。また、NOおよびS
2 が藻体の光合成生産性に及ぼす影響を、同じ10%
CO2 条件下で検討した。NOおよびSO2 の通気は明
条件のみ行った。さらに、400Wのメタルハライドラ
ンプを用いて、強い光が光合成生産性に及ぼす影響を調
べた。各実験において初期藻体接種濃度は0.4g乾燥
重量・L-1とし、14LのM4N液体培地(表4)を用
いて明暗周期12時間毎に回分培養を行った。藻体の乾
燥重量を測定するために、12時間毎にサンプリングを
行い分析に供した。ここで藻体の乾燥重量の測定は実施
例2と同様に行った。 回分培養終了後、培養液を8000rpm、25℃、1
5分間の条件で遠心分離し、藻体を回収した。集めた藻
体を105℃で24時間乾燥させ、乾燥藻体を乳鉢と乳
棒を用いて粉砕し、藻体の炭素含量の分析に用いた。藻
体の炭素含量測定はCHNS/Oアナライザ(パーキン
−エルマーアプライドバイオシステムズ社製)を用いて
行った。 (分離藻株の光合成生産性)10%富化空気の通気速度
を変えて、螺旋状チューブラーリアクターで250Wの
メタルハライドランプを光源として用いて回分培養を行
い、その結果から、各々の場合における12時間の明条
件での光合成生産性を検討し、それぞれの通気速度に対
する12時間あたりの最大光合成生産性を求めた。12
時間の明条件での最大光合成生産性に及ぼす通気速度の
影響を図5に示す。クロレラHO−1株は0.6〜5.
0L・min-1までの幅広い通気速度の範囲において、
高い光合成生産性を示した。本クロレラは通気速度1.
8〜3.0L・min-1が最適な範囲であり、そこで以
下の実験において通気速度を1.8L・min-1として
検討を行った。螺旋状チューブラーリアクターを用い
て、分離株の光合成生産性に及ぼす影響を検討した結果
を表5にまとめた(光源は250Wのメタルハライドラ
ンプを使用した)。10%CO2 富化空気を通した場
合、設置面積あたりの最大光合成生産性は34.2g乾
燥重量・m-2・day-1であった。該富化空気に100
ppmのNOを添加した場合も、同様の光合成生産性を
得ることができた。100ppmのNOと25ppmの
SO2 を10%CO2 富化空気に加えた際には、光合成
生産性は10%CO2 富化空気のみの場合に比べ若干低
くはなったものの、31.9g乾燥重量・m-2・day
-1と十分に高い値を示した。熱交換槽での冷却操作を削
減する観点から、今回の実験では培養液の冷却を行わな
かったが、いずれの場合においても良好に増殖し、高い
光合成生産性を得ることができた。実施例2に示したと
おり、HO−1株の最適温度は35℃であったが、培養
液の最高温度が42℃に達したにもかかわらず、活発な
増殖を示した。12時間の照射時間のうち6時間程度、
培養液の温度は40℃を越えていたにもかかわらず、活
発な増殖を示したことは、本発明の微細藻の十分な高温
耐性を証明している。今回分離されたHO−1株の生産
性を他の培養システムと比較する。これまでには以下の
ような生産性が報告されている。パネル式リアクターを
用いてスピルリナをイタリアで培養した際の24g乾燥
重量・m-2・day-1(Journal of Applied Phycolog
y, 4, 221-231, 1992);6月のイタリアで二槽式チュ
ーブラーリアクターを用いてスピルリナを培養した際の
27.8g乾燥重量・m-2・day-1(Biotechnology
and Bioengineering, 42, 891-898, 1993 );ハワイの
強光条件下で、屋外開放地を用いてテトラセルミスを培
養した際の10.5g炭素重量・m-2・day-1(Biot
echnology and Bioengineering, 37, 936-947, 1991
);イスラエルで屋外培養池を用いてスピルリナを培
養した際の20.8g乾燥重量・m-2・day-1(Plan
t, Cell and Environment, 15, 613-616, 1992)等であ
る。螺旋状チューブラーリアクターを用いてHO−1株
を培養して得た光合成生産性は、他の培養システムと比
較して高い値であることがわかる(表5参照)。なお、
今回得られた値は10%CO2 富化空気を通気した場合
のクロレラHA−1株(特開平5−304945号公報
参照)の28.1g乾燥重量・m-2・day-1という値
をも上回った。光エネルギーの利用効率を把握するに
は、光合成効率を調べる必要がある。光合成効率は、受
光部で受けた光合成有効放射量(Photosynthetic Activ
e Radiation, PAR)基準の光エネルギーに対する、増加
した分の藻体のエネルギーの割合と定義される。そこで
上の実験で得られた結果から次のようにして最大光合成
効率を算出した: (a)まず、リアクターあたりの受光エネルギーを、リ
アクター受光部の表面積と受光部表面での光強度との積
から算出し〔ここで受光エネルギーは単位W・m -2とし
て算出するが、この場合W・m-2からμmol・m-2
-1に変換する時の4.6(メタルハライドランプの場
合)という変換係数を利用する。受光部表面(円錐型)
での平均光強度の測定値:484μmol・m-2
-1,光照射サイクルは12h・day-1〕、4571
kJ・リアクター-1・day-1の値を得る。 (b)一方、藻体の炭素含量の測定の結果、藻体は4
8.1%の炭素を含んでおり、炭素含量あたりのバイオ
マスエネルギー量は47.7kJ・g-1炭素重量である
ため、藻体重量あたりのバイオマスエネルギー量は2
2.9kJ・g-1乾燥重量となる。この値を利用して、
増加した分の藻体エネルギーの算出を行う。 (c)上記bで得られた値を上記aで得られた値で除
し、それを百分率とすることにより、最大光合成効率を
算出する。その結果、10%CO2 富化空気を通気した
場合、最大光合成効率は8.64%(PAR)と極めて
高い値を示した。100ppmのNOを添加した場合、
最大光合成効率は8.51%(PAR)となり、10%
CO2 富化空気を通気した場合と同程度の値を得ること
ができた。100ppmのNOと25ppmのSO 2
10%CO2 富化空気に加えた際には、最大光合成効率
は若干低くなったが、それでも8.05%(PAR)と
高い値を示した。このようにCO2 、NO、SO2 の混
合ガス条件下においても光合成効率は8%(PAR)以
上であった。今回得られたHO−1株の光合成効率はイ
タリアでスピルリナを培養した際の6.6%(PAR)
(Biotechnology and Bioengineering, 42, 891-898, 1
993 )やハワイでテトラセルミスを培養した際の4.7
%(PAR)(Biotechnologyand Bioengineering, 37,
936-947, 1991 )を上回り、極めて高い値であった。
なお、螺旋状チューブラーリアクターでクロレラHA−
1株を培養した際の光合成効率は6.79%(PAR)
であり、本発明はこれをもさらに上回ったものである。
以上のことから、本発明の微細藻は高い光合成生産性を
持つことがわかり、またLNG、石炭および石油火力発
電所からの排ガスを螺旋状チューブラーリアクターに直
接導入しても微細藻が培養され得ることが明らかとなっ
た。 〔表5〕250Wメタルハライドランプを用いた螺旋状チューブラーリアクター における最大光合成生産性および最大光合成効率 ─────────────────────────────────── ガスの 最大光合成生産性*2 回収エネルギー*3 最大光合成効率*4 種類*1 培養液当り 設置面積当り ─────────────────────────────────── A 1.23 34.2 395 8.64 B 1.21 33.7 389 8.51 C 1.15 31.9 368 8.05 ───────────────────────────────────*1 用いたガスの種類と通気した空気中の濃度は以下のとおりである: A:10%CO2 B:10%CO2 +100ppmNO C:10%CO2 +100ppmNO+25ppmSO2 (なお、A〜Cのいずれの場合も受光エネルギーは12時間明条件で4571k J・リアクター-1・day-1であった)*2 12時間明条件での培養液当りまたは設置面積当りの最大光合成生産性であり 、単位はそれぞれg・L-1・day-1またはg・m-2・day-1である。*3 12時間明条件でのバイオマスとしての回収エネルギーであり、単位はkJ・ リアクター-1・day-1*4 単位は%。 (強光条件下での培養特性)屋外では夏季において太陽
光が強くなるため、メタルハライドランプを250Wか
ら400Wに交換して日本における夏季の晴天南中時の
光条件を設定し、螺旋状チューブラーリアクターを用い
て10%CO2 富化空気を通気して回分培養を行った。
12時間の明条件における培養液の最高温度を調整する
ために、熱交換槽において冷却装置を用いた。いずれの
条件においても、光照射開始後、培養液の温度は1時間
で急激に上昇し、その後5時間の間、温度は徐々に上昇
し、最高温度付近の値を約6時間程度保持した。光合成
生産性に及ぼす培養液の最高温度の影響を図6に示し
た。最大光合成生産性は、最高温度38.0℃の時に得
られた。培養液の最高温度が46.5℃までは、光合成
生産性は最高温度の増加と共に徐々に減少した。それ以
上の温度では光合成生産性は著しく低下した。最高温度
が49.7℃に達した場合、このクロレラは生存するこ
とができなかったが、48.7℃においては生存でき、
しかも増殖を示した。強光条件において、螺旋状チュー
ブラーリアクターを用いた藻体の光合成生産能力を表6
にまとめた。比較のために、250Wのメタルハライド
ランプを用いて、10%CO2 富化空気を通気して回分
培養を行った時の結果を示した。光強度の測定の結果、
受光部表面(円錐型)での平均光強度は889μmol
・m-2・s-1であったので、リアクターあたりの受光エ
ネルギーは8391kJリアクター-1day-1(光照射
サイクルは12h・day-1)となった。最大生産量は
最高温度38.0℃の時で、設置面積あたりの光合成生
産性は49.9g乾燥重量m-2・day-1であった。こ
の値をバイオマスとしての回収エネルギーに変換する
と、576kJリアクター-1day-1(光照射サイクル
は12h・day-1)となった。その結果、夏季の晴天
南中時の光条件における最大光合成効率は6.87%
(PAR)であった。日本の平均的な日射量条件(受光
部表面での光強度が484μmol・m-2・s-1の時)
で得られた光合成効率よりは低かったが、それでも7%
弱と高い値を示した。このように強光、高温条件下で高
い生産性を達成することができたことは、本発明の微細
藻の屋外での培養を考慮した場合、極めて好ましい。本
実験では12時間連続して強光を照射し続けたが、実際
の屋外環境下では、強光条件の下で高い光エネルギーが
照射され培養液の温度が高くなるのはもっと短時間であ
る。従って、本発明の微細藻を屋外で培養した場合、夏
季における冷却負荷軽減が可能であることが明らかであ
る。 〔表6〕螺旋状チューブラーリアクターにおける光合成生産性 ─────────────────────────────────── 使用したメタルハライドランプ 250W 400W の種類 ─────────────────────────────────── 受光エネルギー*1 4571 8391 最大光合成生産性*2 培養液当り 1.23 1.79 設置面積当り 34.2 49.9 バイオマスとしての回収エネルギー*3 395 576 最大光合成効率*4 8.64 6.87 ───────────────────────────────────*1 12時間明条件での受光エネルギーであり、単位はkJ・リアクター-1・da y-1*2 12時間明条件での培養液当りまたは設置面積当りの最大光合成生産性であり 、単位はそれぞれg・L-1・day-1またはg・m-2・day-1*3 12時間明条件でのバイオマスとしての回収エネルギーであり、単位はkJ・ リアクター-1・day-1*4 単位は%。
Example 3 Spiral tubular reactor
Cultivation of Isolates Using the Method (Experimental Method)
Investigation using spiral tubular reactor to check
Was done. Figure 4 shows an overview of the spiral tubular reactor
Shown in The reactor is a conical spiral tubular
A light receiving unit 1, a metal halide lamp 5 as a light source,
Gas supply system 7, 8, 9 for supplying gas to be aerated
It is roughly constituted from. Overflows from the upper part
The culture broth is transferred to the degassing tank 4 via the connecting tube 2.
At this point, the gas is exhausted. The culture solution is
It reaches the heat exchange tank 3 via the connecting tube 2 and is cooled.
Is returned to the lower part of the light receiving unit 1 via the connecting tube 2
You. In the figure, reference numeral 10 denotes a flush cooler. Metal Harai
The three drains 5 are arranged above the light receiving section 1.
The irradiation time and timing are controlled by the timer 6
I have. Gas supply system is air pump 7, COTwoGas cylinder
8 and SO (not shown)X(SOTwoEtc.) and NOX(N
O) gas cylinders and flow rates to control their respective flow rates
Consists of a total of nine. The tubular light receiving section 1 has an inner diameter of 16 mm,
A vinyl chloride tube with an outer diameter of 20 mm is placed at the angle
Is spirally wound in a conical shape of about 60 °. tube
The diameter of the upper part a of the light receiving part 1 is 80 cm and the installation area is
0.5mTwoAnd the surface area of the light receiving section is 1.0 m
TwoIt is. 250W for metal halide lamp 5
Two types of 400W were used. Light intensity is photosynthesis
Photosynthetic Photon Flux Density:
PPFD, unit is μmol ・ m-2・ S-1, 400-700n
m wavelength light), the upper part of the light receiving part and the surface of the light receiving part
The average light intensity at
And 248 point measurements. 250W
In the case of a metal halide lamp, the average light intensity
The result of the measurement is 980 μmol · m-2・ S-1And this
Is the average solar radiation condition from April to September in the central region of Japan
Is equivalent to On the other hand, a 400W metal halide lamp
In this case, the measurement result of the average light intensity at the upper part of the light receiving unit is 1737.
μmol ・ m-2・ S-1Met. This value is 250W
It is about twice that of the Talhalide lamp,
Light conditions in mid-south summer. First of all, Sama
10% CO under various ventilation speed conditionsTwoEnrich air
For 6 days. NO and S
OTwoEffect on the photosynthetic productivity of algae by the same 10%
COTwoIt was studied under the conditions. NO and SOTwoVentilation is light
Only conditions were performed. In addition, 400W metal halide
The effect of strong light on photosynthetic productivity
Solid. The initial algal inoculum concentration in each experiment was 0.4g dry
Weight / L-1And use 14L M4N liquid medium (Table 4)
Batch culture was performed every 12 hours in a light-dark cycle. Dry alga
Sampling every 12 hours to determine dry weight
The analysis was performed. Here, the measurement of the dry weight of the alga bodies was performed
The procedure was as in Example 2.After the completion of batch culture, the culture was centrifuged at 8000 rpm, 25 ° C.,
Centrifugation was performed for 5 minutes to collect algal cells. Algae collected
The body is dried at 105 ° C for 24 hours.
It was pulverized with a rod and used for analyzing the carbon content of algal cells. Algae
The carbon content of the body is measured with a CHNS / O analyzer (Perkin
-Elmer Applied Biosystems)
went. (Photosynthetic productivity of isolated algae strain) Aeration rate of 10% enriched air
The spiral tubular reactor to
Batch culture is performed using a metal halide lamp as a light source.
The results show that in each case the 12-hour provision
The photosynthetic productivity in each case, and
The maximum photosynthetic productivity per 12 hours was determined. 12
Effect of aeration rate on maximum photosynthetic productivity in bright light conditions
The effect is shown in FIG. Chlorella HO-1 strain is 0.6-5.
0L min-1With a wide range of ventilation speeds up to
It showed high photosynthetic productivity. This chlorella has a ventilation speed of 1.
8 to 3.0 L min-1Is the optimal range.
In the experiment below, the ventilation rate was 1.8 L min.-1As
Study was carried out. Using a spiral tubular reactor
Of the effects of isolates on photosynthetic productivity
Are summarized in Table 5 (the light source is a 250 W metal halide
Pumps). 10% COTwoPlace through enriched air
If the maximum photosynthetic productivity per installation area is 34.2g dry
Dry weight / m-2・ Day-1Met. 100 in the enriched air
The same photosynthetic productivity is obtained when ppm NO is added.
I got it. 100 ppm NO and 25 ppm
SOTwoTo 10% COTwoPhotosynthesis when added to enriched air
Productivity is 10% COTwoSlightly lower than when only enriched air is used
31.9 g dry weight / m-2・ Day
-1And a sufficiently high value. Reduce cooling operation in heat exchange tank
In this experiment, do not cool the culture solution
Grew well in all cases,
Photosynthetic productivity could be obtained. As shown in Example 2
And the optimal temperature of the HO-1 strain was 35 ° C.
Despite the maximum temperature of the liquid reached 42 ℃, active
Showed growth. About 6 hours out of 12 hours irradiation time,
Although the temperature of the culture solution exceeded 40 ° C.,
That the microalgae of the present invention was at a sufficiently high temperature.
Proven resistance. Production of HO-1 strain isolated this time
Compare sex with other culture systems. So far the following
Such productivity has been reported. Panel type reactor
24g when Spirulina is cultured in Italy using
Weight / m-2・ Day-1(Journal of Applied Phycolog
y, 4, 221-231, 1992); Two-tank Chu in Italy in June
When spirulina was cultured using a blur reactor
27.8g dry weight ・ m-2・ Day-1(Biotechnology
and Bioengineering, 42, 891-898, 1993);
Cultivate tetraselmis in open-air areas under strong light conditions
10.5g carbon weight ・ m when nourished-2・ Day-1(Biot
echnology and Bioengineering, 37, 936-947, 1991
 ); Spirulina cultivation using outdoor pond in Israel
20.8g dry weight ・ m-2・ Day-1(Plan
t, Cell and Environment, 15, 613-616, 1992)
You. HO-1 strain using spiral tubular reactor
Photosynthetic productivity obtained by culturing
It can be seen that the value is higher than that of the sample (see Table 5). In addition,
The value obtained this time is 10% COTwoWhen enriched air is vented
Chlorella HA-1 strain (JP-A-5-304945)
28.1 g dry weight / m-2・ Day-1Value
Was also exceeded. To grasp the light energy use efficiency
Needs to examine photosynthetic efficiency. Photosynthetic efficiency is
Photosynthetic Activated Radiation (Photosynthetic Activ
e Radiation, PAR) Increase relative to standard light energy
It is defined as the percentage of the energy of the alga body that is lost. Therefore
From the results obtained in the above experiment, the maximum photosynthesis
The efficiency was calculated: (a) First, the received energy per reactor was calculated as
The product of the surface area of the actor receiver and the light intensity on the receiver surface
[Where the received energy is in W · m -2age
In this case, W · m-2To μmol · m-2
s-14.6 when converting to a metal halide lamp
) Is used. Light receiving surface (conical)
Of average light intensity at 484 μmol · m-2
s-1, Light irradiation cycle is 12h-day-1], 4571
kJ reactor-1・ Day-1Get the value of (B) On the other hand, as a result of measuring the carbon content of the alga body,
Contains 8.1% carbon and biomass per carbon content
Mass energy amount is 47.7 kJ · g-1Carbon weight
Therefore, the amount of biomass energy per alga body weight is 2
2.9kJ · g-1It is the dry weight. Using this value,
Calculate algal energy for the increased amount. (C) dividing the value obtained in b above by the value obtained in a above
By setting it as a percentage, the maximum photosynthetic efficiency can be increased.
calculate. As a result, 10% COTwoVentilated enriched air
In this case, the maximum photosynthetic efficiency is extremely high at 8.64% (PAR).
It showed a high value. When 100 ppm of NO is added,
The maximum photosynthetic efficiency is 8.51% (PAR), which is 10%
COTwoObtain the same value as when enriched air is ventilated
Was completed. 100 ppm NO and 25 ppm SO TwoTo
10% COTwoMaximum photosynthetic efficiency when added to enriched air
Was slightly lower, but still 8.05% (PAR)
It showed a high value. Thus, COTwo, NO, SOTwoBlend of
Photosynthetic efficiency is less than 8% (PAR) even under combined gas conditions
Was on. The photosynthetic efficiency of the HO-1 strain obtained this time is
6.6% of spirulina cultured in Thalia (PAR)
(Biotechnology and Bioengineering, 42, 891-898, 1
993) and 4.7 when Tetracellis was cultured in Hawaii.
% (PAR) (Biotechnology and Bioengineering, 37,
 936-947, 1991).
In addition, a chlorella HA-
Photosynthetic efficiency when one strain is cultured is 6.79% (PAR)
The present invention is much more than this.
From the above, the microalga of the present invention has high photosynthetic productivity.
And LNG, coal and oil fired
Exhaust gas from the substation is sent directly to the spiral tubular reactor.
It is clear that microalgae can be cultured even if they are introduced in contact
Was. [Table 5] Maximum photosynthetic productivity and maximum photosynthetic efficiency in a spiral tubular reactor using a 250 W metal halide lamp最大 Maximum photosynthetic productivity of gas* 2 Recovered energy* 3 Maximum photosynthetic efficiency*Four type* 1 Per culture medium per installation area A A 1.23 34.2 395 8 .64 B 1.21 33.7 389 8.51 C 1.15 31.9 368 8.05} ─────────* 1 The type of gas used and the concentration in the ventilated air are as follows: A: 10% COTwo B: 10% COTwo+100 ppm NO C: 10% COTwo+ 100ppmNO + 25ppmSOTwo (In all cases A to C, the received light energy was 4571 kJ / reactor under 12 hours light condition.)-1・ Day-1Met)* 2 It is the maximum photosynthetic productivity per culture solution or installation area under 12 hours light conditions, and the unit is g · L.-1・ Day-1Or gm-2・ Day-1It is.* 3 This is the energy recovered as biomass under 12-hour light conditions, and the unit is kJ.-1・ Day-1.*Four Units%. (Culture characteristics under strong light conditions)
Since the light becomes strong, the metal halide lamp needs to be 250W
To 400W for summer fine weather in Japan
Set the light conditions and use a spiral tubular reactor
10% COTwoBatch culture was performed with enriched air.
Adjust the maximum temperature of the culture solution under 12 hours light conditions
For this purpose, a cooling device was used in the heat exchange tank. Any
Under the conditions, the temperature of the culture solution is 1 hour after the start of light irradiation
And then rises rapidly for 5 hours
Then, the value near the maximum temperature was maintained for about 6 hours. photosynthesis
Figure 6 shows the effect of the maximum temperature of the culture solution on the productivity.
Was. Maximum photosynthetic productivity was obtained at a maximum temperature of 38.0 ° C.
Was done. Photosynthesis up to 46.5 ° C
Productivity gradually decreased with increasing maximum temperature. After that
At the above temperature, photosynthetic productivity was significantly reduced. Maximum temperature
If chlorella reaches 49.7 ° C, the chlorella can survive.
But could survive at 48.7 ° C,
Moreover, they showed proliferation. In high light conditions, a spiral tube
Table 6 shows the photosynthetic production capacity of algae using a blur reactor
Summarized in For comparison, 250W metal halide
10% CO using lampTwoBatch with enriched air
The results at the time of culturing are shown. As a result of the light intensity measurement,
The average light intensity on the light receiving part surface (conical type) is 889 μmol
・ M-2・ S-1The light receiving energy per reactor
Energy is 8391kJ reactor-1day-1(Light irradiation
Cycle is 12h day-1). The maximum output is
Photosynthetic production per installation area at a maximum temperature of 38.0 ° C
Productivity is 49.9g dry weight m-2・ Day-1Met. This
Is converted to energy recovered as biomass
And 576kJ reactor-1day-1(Light irradiation cycle
Is 12h · day-1). As a result, the summer sunny weather
The maximum photosynthetic efficiency under light conditions in the middle of the south is 6.87%
(PAR). Average solar radiation conditions in Japan (light receiving
The light intensity on the surface of the part is 484 μmol · m-2・ S-1time)
Was lower than the photosynthetic efficiency obtained in
It showed low and high values. In this way, high light and high temperature
That high productivity was achieved
Considering the outdoors culture of algae, it is very preferable. Book
In the experiment, strong light was continuously irradiated for 12 hours.
High light energy under strong light conditions in outdoor environments
The temperature of the cultivation medium after irradiation increases for a shorter time.
You. Therefore, when the microalga of the present invention is cultured outdoors,
It is clear that the cooling load during the season can be reduced.
You. [Table 6] Photosynthetic productivity in spiral tubular reactor ─────────────────────────────────── used Types of metal halide lamps 250W 400W ─────────────────────────────────── Light receiving energy* 1 4571 8391 Maximum photosynthetic productivity* 2 1.23 1.79 per culture solution 34.2 49.9 per installation area Recovery energy as biomass* 3 395 576 Maximum photosynthetic efficiency*Four 8.64 6.87 ───────────────────────────────────* 1 Energy received under 12-hour light conditions, in kJ reactor-1・ Day-1.* 2 It is the maximum photosynthetic productivity per culture solution or installation area under 12 hours light conditions, and the unit is g · L.-1・ Day-1Or gm-2・ Day-1.* 3 This is the energy recovered as biomass under 12-hour light conditions, and the unit is kJ.-1・ Day-1.*Four Units%.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上詳細に記載したように、本発明の二
酸化炭素固定用の微細藻は、高いCO 2 濃度、NOX
度、SOX 濃度の条件下で生育可能であることから、各
種化石燃料燃焼排ガスを直接培養装置に導入しても、該
排ガス中の二酸化炭素を固定し、増殖することが可能で
ある。また、夏季の強光、高温条件下においても、本発
明の微細藻は活発に生育可能であり、冷却負荷の軽減を
図ることができる。さらに、本発明の微細藻によるCO
2 固定産物はタンパク含量が高く、家畜の飼料や工業用
タンパク質の原料として有効利用することができると考
えられるため、廃棄物(排ガス中のCO2 )の有効利用
が可能となり、ひいては飼料穀物増産のための森林の耕
地化に歯止めをかけることができ、熱帯林の破壊・砂漠
化の防止などが図られるだけでなく、人口増や生活レベ
ルの上昇に起因する食糧問題の解決等、地球環境問題解
決に大きく寄与するものである。本発明はまた、上記本
発明の微細藻にCO2 を5〜20容量%という高い濃度
で含有する気体を曝気することからなる培養方法の提供
を可能にした。該気体としてはNOX やSOX を含有す
る火力発電所からの排ガスであってもよく、それにより
微細藻の培養を低コストで行うことができるだけでな
く、CO2 の放出を抑制し環境保護に貢献する。培養槽
としていわゆる螺旋状チューブラーリアクターを用いる
ことにより、光照射による培養の際の光エネルギーの利
用効率をさらに向上させることができる。
As described in detail above, the present invention
Microalgae for fixing carbon oxide have high CO TwoConcentration, NOXDark
Degree, SOXBecause it can grow under the concentration conditions,
Even if seed fossil fuel combustion exhaust gas is directly introduced into the culture device,
Fixes and proliferates carbon dioxide in exhaust gas
is there. In addition, even under strong light and high temperature conditions in summer,
Ming microalgae can actively grow and reduce the cooling load.
Can be planned. Furthermore, CO by the microalgae of the present invention
TwoFixed products have high protein content and can be used for livestock feed and industrial applications.
It can be effectively used as a raw material for protein
Waste (CO in exhaust gas)Two) Effective use
Cultivation of forests to increase feed grain production
It can halt the landslide and destroy tropical forests and deserts
Not only prevent population growth, but also increase population and
Global environmental issues, such as solving food issues caused by rising
It greatly contributes to the decision. The present invention also relates to the above book.
CO in the microalgae of the inventionTwoHigh concentration of 5-20% by volume
Of cultivation method comprising aeration of gas contained in cultivation
Enabled. NO as the gasXAnd SOXContains
Gas from a thermal power plant,
Not only can microalgae be cultured at low cost.
And COTwoAnd contributes to environmental protection. Culture tank
Use a so-called spiral tubular reactor
This makes it possible to use light energy during culture by light irradiation.
The usage efficiency can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の微細藻の一種であるHO−1株の生物
の形態を示す透過型電子顕微鏡写真である。
FIG. 1 is a transmission electron micrograph showing the morphology of an organism of HO-1 strain, which is a kind of microalgae of the present invention.

【図2】微細藻の増殖に及ぼす各種要因の影響を示すグ
ラフであり、(A)はCO2 濃度、(B)は培養液の温
度、(C)は培養液の初期pHの影響をそれぞれ示すも
のである。
FIG. 2 is a graph showing the effects of various factors on the growth of microalgae, wherein (A) is the CO 2 concentration, (B) is the temperature of the culture solution, and (C) is the effect of the initial pH of the culture solution. It is shown.

【図3】培養液のpHの経時変化に及ぼすSO2 濃度の
影響を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the effect of SO 2 concentration on the change over time in the pH of a culture solution.

【図4】円錐型螺旋状チューブラーリアクターを概略的
に示す図面である。
FIG. 4 is a drawing schematically showing a conical spiral tubular reactor.

【図5】12時間明条件での最大光合成生産性に及ぼす
通気速度の影響を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the effect of aeration rate on maximum photosynthetic productivity under 12 hour light conditions.

【図6】最大光合成生産性に及ぼす培養液の最高温度の
影響を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the effect of the maximum temperature of the culture solution on the maximum photosynthetic productivity.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 200ppmまでのNOX 濃度、50p
pmまでのSOX 濃度、1000〜2000μmol・
-2・s-1の光強度および35〜49℃の温度からなる
群から選択される少なくとも一つの条件と、5〜20容
量%のCO2濃度の条件の下で生育可能である微細藻。
1. A concentration of NO X to 200 ppm, 50p
SO X concentration of up to pm, 1000~2000μmol ·
a microalgae capable of growing under at least one condition selected from the group consisting of a light intensity of m −2 s −1 and a temperature of 35 to 49 ° C. and a CO 2 concentration of 5 to 20% by volume .
【請求項2】 クロレラ・ソロキニアーナHO−1株で
ある請求項1記載の微細藻。
2. The microalgae according to claim 1, which is a Chlorella solokiniana HO-1 strain.
【請求項3】 CO2 濃度5〜20容量%の気体を培養
槽中の請求項1または2記載の微細藻に曝気することか
らなる微細藻の培養方法。
3. A method for culturing microalgae, comprising aerating a gas having a CO 2 concentration of 5 to 20% by volume to the microalgae according to claim 1 or 2 in a culture tank.
【請求項4】 曝気する気体が火力発電所排ガスである
請求項3記載の方法。
4. The method according to claim 3, wherein the gas to be aerated is a thermal power plant exhaust gas.
【請求項5】 培養槽として無色透明のチューブを螺旋
状に巻回してなる培養槽が使用される請求項3または4
記載の方法。
5. A culture tank formed by spirally winding a colorless and transparent tube as a culture tank.
The described method.
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