JP2006504605A - 新鮮な海藻からのカラギーナンおよび液体肥料の生産方法 - Google Patents

Abstract

押しつぶして汁液を放出することができる海藻、例えばＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉの新鮮なバイオマスを最大限に利用する統合的方法であって、この汁液が、添加剤および希釈を用いた適切な処理の後で強力な液体肥料として有用であり、一方で、残留物が、κ−カラギーナンの抽出用の優れた原料であり、これによってこの海藻の価値を向上させる方法が開発される。本発明の他の利点には、乾燥および貯蔵可能な形態におけるκ−カラギーナン用の原料を得るための乾燥時間および乾燥面積の減少、より小さい嵩ばりによるこの原料の輸送および貯蔵費の削減、自由流動する顆粒性によるより容易な取扱い、およびあるいくつかの用途におけるゲル調製のためのその直接使用が含まれる。

Description

本発明は、新鮮な海藻からのフィココロイドおよび肥料の生産に関する。

具体的には本発明は、海藻の養殖からの収益を最大限にするように、他の付随利益と同時に、海藻からの２つの産物の統合的に回収を可能にする方法における、新鮮なＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉ（同様にＥｕｃｈｅｕｍａ ｓｔｒｉａｔｕｍまたはＥｕｃｈｅｕｍａ ｃｏｔｔｏｎｉｉとして、または非常に単純にＥｕｃｈｅｕｍａとしても知られている）からのκ−カラギーナンおよび液体肥料の調製方法に関する。

κ−カラギーナンは、多数の用途、例えばペットフード、果物ジャム、歯磨き剤、およびアイスクリームにおける増粘剤として用いられている。熱帯海水中で成長する紅藻、すなわちＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉは、例えばフィリピンおよびインドネシアなどの国々で、κ−カラギーナン源として大規模に養殖されている。Ｊ．Ｇ．Ｌｅｗｉｓ、Ｎ．Ｆ．Ｓｔａｎｌｅｙ、およびＧ．Ｇ．Ｇｕｉｓｔは、Ａｌｇａｅ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ａｆｆａｉｒｓ，Ｃ．Ａ．Ｌｅｍｂｉ ａｎｄ Ｊ．Ｒ．Ｗａａｌａｎｄ，Ｅｄｓ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，１９９０；ｐｐ．２１８という著書において、精製および半精製κ−カラギーナンの様々な用途について評論している。Ｇ．Ｈ．Ｔｈｉｒｋｅｌｓｅｎも（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｇｕｍｓ−Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ，Ｒ．Ｌ．Ｗｈｉｓｔｌｅｒ ａｎｄ Ｊ．Ｎ．ＢｅＭｉｌｌｅｒ，Ｅｄｓ．，３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９３、ｐｐ１４５−１８０において）、カラギーナンの様々な用途について記載している。

Ｖ．Ｊ．ＣｈａｐｍａｎおよびＤ．Ｊ．Ｃｈａｐｍａｎは、その著書Ｓｅａｗｅｅｄｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ｕｓｅｓ（Ｃｈａｐｍａｎ ａｎｄ Ｈａｌｌ，Ｌｏｎｄｏｎ ＆ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８０；Ｃｈａｐｔｅｒ ２，ｐｐ３０−６１）において、いくつかの海藻抽出物が、植物成長の改良のための葉面スプレーとして有用であることを報告している。

Ｇ．Ｂｌｕｎｄｅｎは（Ｍａｒｉｎｅ Ｎａｔｕｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｄ．Ｊ．Ｆａｕｌｋｎｅｒ ａｎｄ Ｗ．Ｈ．Ｆｅｎｉｃａｌ，Ｅｄｓ．，Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９７７；ｐｐ．３３７−３４４において）、海藻抽出物のサイトカイニン活性の証拠を提供し、一方、Ｆ．Ｃ．ＳｕｍｅｒａおよびＧ．Ｊ．Ｂ．Ｃｊｉｐｅは（Ｂｏｔａｎｉｃａ Ｍａｒｉｎａ，Ｖｏｌ．２４，１５７−１６３，１９８１において）、Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｐｏｌｙｃｙｓｔｕｍの抽出物中のオーキシン様物質を報告している。Ｂ．Ｍｅｔｔｉｎｇ、Ｗ．Ｒ．Ｒａｙｂｕｒｎ、およびＰ．Ａ．Ｒａｙｎａｎｄは（Ａｌｇａｅ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ａｆｆａｉｒｓ，Ｃ．Ａ．Ｌｅｍｂｉ ａｎｄ Ｊ．Ｒ．Ｗａａｌａｎｄ，Ｅｄｓ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，１９９０；ｐｐ．３５７−３７０において）、多くの海藻が、植物成長調節剤、例えばオーキシン、ジベレリン、アブシジン酸、および第四アンモニウム化合物を含んでいることを報告している。

紅藻Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉは、精製および半精製κ−カラギーナン源として知られている。Ｅｕｃｈｅｕｍａ調製物はまた、農作物の開花および成長を向上させるための葉面スプレーとしても用いられる。従来、Ｅｕｃｈｅｕｍａを含むすべての海藻は、収穫場所で乾燥され、Ｖ．Ｊ．ＣｈａｐｍａｎおよびＤ．Ｊ．Ｃｈａｐｍａｎによって、その著書Ｓｅａｗｅｅｄｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ｕｓｅｓ（Ｃｈａｐｍａｎ ａｎｄ Ｈａｌｌ，Ｌｏｎｄｏｎ ＆ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８０；Ｃｈａｐｔｅｒ ２，ｐｐ３０−６１）に記載されているように、加工プラントへの出荷のために梱包される。油を燃料とする機械的乾燥機が、限定的に使用されているとはいえ、大部分の収集区域において、天日乾燥が依然として最も費用効率の高い技術である。乾燥海藻は、主としてフィココロイドの調製のために用いられる。海藻肥料の生産に取り組んでいる工場もいくつかある。家内工業レベルにおいて、例えばインドのあるいくつかの海岸近くの村において、収穫されたばかり海藻のが、陶製ポットで煮られ、液体抽出物が肥料として利用され、固体残留物は廃棄されるか、または肥やしとして用いられる。

Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ−Ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ（Ｕｌｌｍａｎｎ’ｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｓｉｘｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００２ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｒｅｌｅａｓｅ）におけるＡｌｐｈｏｎｓ Ｃ．Ｊ．Ｖｏｒａｇｅｎ、Ｗａｌｔｅｒ Ｐｉｌｎｉｋ、Ｃｌａｕｓ Ｒｏｌｉｎ、Ｂｅｉｎｔａ Ｕ．Ｍａｒｒ，Ｉａｎ Ｃｈａｌｌｅｎ，Ａｂｄｅｌ Ｗａｈａｂ Ｒｉａｄ ａｎｄ Ｒａｃｈｉｄ Ｌｅｂｂａｒを参照することができる。この文献には、Ｅｕｃｈｅｕｍａ ｃｏｔｔｏｎｉｉ（Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉ）からのκ−カラギーナンの生産が、次のように記載されている。「藻類は、収穫された後、洗浄され、約２５質量％の乾燥物質含有量に至るまで乾燥される；（中略）乾燥された藻類は、アルカリで処理され、ペーストになるまで磨砕される。アルカリ条件は、柔らかくなった藻類の抽出を容易にする」。この実施方法は、収穫された藻類を乾燥し、その後この乾燥された藻類を、κ−カラギーナンの生産のために利用することであると理解することができる。収穫された海藻の乾燥に先立って、液体肥料または第二産物の回収への言及もまったくなく、新鮮な藻類から水を除去するための乾燥以外の他の方法についての言及もない。

紅藻が、精製カラギーナンの抽出のために冷凍生鮮（ｆｒｏｚｅｎ−ｆｒｅｓｈ）条件で用いられることを報告している、Ｓ．ＣｒａｉｇｉｅおよびＣ．Ｌｅｉｇｈ（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｈｙｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｈｅｌｌｅｂｕｓｔ，Ｊ Ａ ａｎｄ Ｃｒａｉｇｉｅ Ｊ Ｓ．，Ｅｄｓ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｌｏｎｄｏｎ，１９７８；ｐｐ．１１２）を参照することができる。しかしながらこれらの著者は、同じ海藻からの肥料の調製についてはまったく報告していない。

Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉ（より一般的にはＥｕｃｈｅｕｍａとして知られている）海藻が収穫され、洗浄され、カラギーナンの回収のために天日／オーブン乾燥されたことを報告している、Ｑ．Ｈｕｒｔａｄｏ−Ｐｏｎｃｅ（Ｂｏｔａｎｉｃａ Ｍａｒｉｎａ ３８：１３７，１９９５）を参照することができる。同じ植物からの肥料の回収については言及されていない。

収穫後、新鮮な紅藻の乾燥によるカラギーナンの抽出を報告している、Ｇ．Ｌｅｗｉｓ，Ｎ．Ｆ．ＳｔａｎｌｅｙおよびＧ．Ｇ．Ｇｕｉｓｔ（Ａｌｇａｅ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ａｆｆａｉｒｓ，Ｃ．Ａ．Ｌｅｍｂｉ ａｎｄ Ｊ Ｒ Ｗａａｌａｎｄ，Ｅｄｓ．，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，１９９０；ｐｐ．２１８において）を参照することができる。肥料の同時回収については言及されていない。

Ｃ．Ｊ．Ｄａｗｅｓ、Ｎ．Ｆ．Ｓｔａｎｌｅｙ、およびＤ．Ｊ．Ｓｔａｎｃｉｏｆｆ（Ｂｏｔａｎｉｃａ Ｍａｒｉｎａ，Ｖｏｌ ＸＸ，１９７７，Ｆａｓｃ．３）もまた、海藻が天日乾燥され、その後カラギーナンの抽出のために利用されることを報告している。同じ植物からの肥料の回収については言及されていない。

Ｐ．Ｍ．Ａｌｉｎｏ、Ｇ．Ｊ．Ｂ．Ｃａｊｉｐｅ、Ｅ．Ｔ．Ｇａｎｚｏｎ−Ｆｏｒｔｅｓ、Ｗ．Ｒ．Ｙ．Ｌｉｃｕａｎａｎ、Ｎ．Ｅ．Ｍｏｎｔａｎｏ、およびＬ．Ｍ．Ｔｕｐａｓ（Ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ Ｆｏｌｋ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ａｎｄ Ｈｏｒｉｃｕｌｔｕｒｅ：Ａ Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ Ｓｔｕｄｙ、ＳＩＣＥＮ Ｌｅａｆｌｅｔ １．Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ＳＩＣＥＮ Ｎｅｗｓｌｅｔｔｅｒ，ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ Ｓｅａｗｅｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ（ＳＩＣＥＮ），Ｍａｒｉｎｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｈｉｌｉｐｐｉｎｅｓ，Ｄｉｌｍａｎ，Ｑｕｅｚｏｎ Ｃｉｔｙ，Ｐｈｉｌｉｐｐｉｎｅｓ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ １９９０において）は、Ｅｕｃｈｅｕｍａ煎じ汁が、農作物の開花および成長を向上させるための葉面スプレーとして用いられることを報告している。しかしながら、同じ海藻からのカラギーナンの同時回収についての言及はない。

Ｌ．ＴｕｐａｓおよびＮ．Ｅ．Ｍｏｎｔａｎｏ（Ｐｈｉｌｉｐｐ．Ｊ．Ｓｃｉ．，Ｍｏｎｏｇｒａｐｈ Ｎｏ．１７，ｐｐ２９−３５，１９８７）は、フィリピン海藻からのアルカリ抽出物の葉面スプレーとしての農作物への効果について報告している。同じ海藻からのカラギーナンの同時回収については言及されていない。

異なる海藻からのフィココロイドの回収後に発生した流出物を、適切な処理後に肥料として利用することができることは、当業者に知られている。同様に、海藻が通常、フィココロイドの抽出のために加工される過酷な条件は、海藻中に存在する成長促進物質に対して有害になりうることも知られている。

収穫後の海藻の乾燥が、処理の難しい問題であり、乾燥に必要な面積または時間の節約が有利であろうことも、海藻養殖に関わる人々には知られている。

乾燥海藻は嵩ばり、したがって輸送および貯蔵には費用がかかり、上記のことにおける節約が有利であろうことも、海藻養殖および下流加工に関わる人々には知られている。

発明の目的

本発明の主な目的は、２つの有用な産物として、汁液および固体残留物を同時かつ費用効率的に得るために、乾燥の代わりに圧潰および濾過方法によって、収穫されたばかりのＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉの液体内容物（汁液）を取り除いて回収することである。この場合、この汁液は液体肥料であり、残留物は乾燥したままの全海藻よりも優れた、κ−カラギーナンの回収のための原料である。

もう１つの目的は、植物成長促進剤としての汁液の有効性を証明することである。

本発明の更にもう１つの目的は、新鮮な海藻中の水の大部分を除去して汁液の形態にし、湿分残留物のみを残して乾燥することによって、海藻を乾燥するのに必要な時間、および海藻を広げるのに必要な面積を最小限にすることである。

更にもう１つの目的は、固体残留物粉末から得られたκ−カラギーナンが、従来の収穫され、乾燥された全海藻から得られたκ−カラギーナンのものと、品質において匹敵しうることを証明することである。

本発明の更にもう１つの目的は、κ−カラギーナンが汁液中に失われないこと、および残留物から得られたκ−カラギーナンの量が、同等量の新鮮な海藻を乾燥させた全海藻の対応質量から得られる量と同様であることを証明することである。

本発明の更にもう１つの目的は、乾燥された全海藻よりも輸送および貯蔵のために更にコンパクトであり、かつまた、乾燥された全海藻よりも１．５〜２．０倍も多い（質量対質量）κ−カラギーナンを含有する、κ−カラギーナン含有原料を新鮮な海藻からを生産することである。

更に、もう１つの目的は、より良い外見、低色彩を有し、かつその取扱いおよび下流加工を単純化するため、自由流動する顆粒形態にあるκ−カラギーナン含有原料を生産することである。

更にもう１つの目的は、κ−カラギーナン含有顆粒が、満足すべきゲル強度を有するゲルの生産のために、化学加工を伴なわずに直接用いることができることを証明することである。

発明の概要

本発明は、熱化学循環または外部水の添加の必要もなく、２つの産物、すなわち、植物成長促進剤として有用な自然のままの形態にある栄養分に富んだ汁液、およびより高いそのコンパクトさによって輸送および貯蔵が容易であり、かつ従来の乾燥された全海藻よりも１．５〜２．０倍多いκ−カラギーナン（質量対質量）を含んでいる、顆粒形態にある、自由流動する残留物を同時に得ることによって、Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉの有用性を最大限にすることを追求する。本発明のその他のあらゆる利点、すなわち新鮮な海藻の天日乾燥が不可能な雨季の間でさえ、最小限のエネルギー費用で生産することができるκ−カラギーナン用の優れた原料のことはさておき、まず２つの有用な産物を、本発明の方法によって同時に得ることができるという事実に焦点を当てる。その経済的利点は、乾燥海藻の従来の加工方法によって得られるκ−カラギーナン（単一産物として）の通常量に加えて、本発明による新鮮な海藻１００トンから、汁液形態の植物成長促進剤６０〜８０トンが得られるので、明白であろう。本発明の明白な経済的利益、および先行技術がこのような方法を実施しようという試みを開示していないという事実を考慮すると、本発明は自明ではないことが明らかであろう。

発明の詳細な説明

したがって本発明は、天然海藻液体抽出物および自由流動する（ｆｒｅｅ ｆｌｏｗｉｎｇ）フィココロイド含有固体残留物の調製方法であって、海から海藻を収穫するステップと、これからシルト（ｓｉｌｔ）および異物を除去するために透明な海水で海藻を洗浄し、新鮮な海藻を押しつぶして、細胞壁を破断して汁液を放出するようにするステップと、水性スラリーをモスリン布を通して濾過するステップと、適切な防腐剤をこの汁液に添加し、必要に応じて種子および葉面スプレー用途のためにこの抽出物を希釈するステップと、湿分含有量が２５質量％未満になるまで湿潤残留物を天日で乾燥するステップと、乾燥された残留物粉末から既知の方法によってフィココロイドを抽出するステップまたは、乾燥残留物をゲルの調製のために利用するステップによる調製方法を提供する。

本発明の一実施形態において、本発明に用いられる海藻は、押しつぶして汁液を放出しうる海藻であり、これには、商業的に重要な紅藻であるＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉ、およびインド洋沿岸で成長する若布であるＳａｒｇａｓｓｕｍ ｗｉｇｈｔｉｉおよびＳａｒｇａｓｓｕｍ ｔｅｎｅｒｒｉｍｕｍが含まれる。

本発明の別の実施形態において、養殖されたＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉの日齢は、収穫時で４５日および９０日であった。

本発明の別の実施形態において、乾燥されたままのＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉは、κ−カラギーナン抽出のため、またはカリウム肥やしとして利用することができるが、κ−カラギーナン、および他の成長促進物質も同様に含んでいるカリウムが豊富な汁液の両方を、この統合的方法を用いて、新鮮な海藻を加工することによって得ることができる。

本発明の別の実施形態において、新鮮な海藻中の汁液容積は、ストレートな液体海藻肥料の形態として十分に利用される。

本発明の別の実施形態において、Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉからの汁液の有効性を、適切な希釈後、Ｖｉｇｎａ ｒａｄｉａｔａ（緑豆）、およびＨｉｂｉｓｃｕｓ ａｓｔｈｕｃａｎｔｈｕｓ（同義語Ａｂｅｌｍｏｓｃｈｓ ｅｓｃｕｌｅｎｔｕｓ（ｌ）Ｍｏｅｎｃｈ）（オクラ）に対して調べた。

本発明の別の実施形態において、海藻および海藻残留物の乾燥時間に関する比較データが、戸外での天日乾燥について得られた。

本発明の別の実施形態において、κ−カラギーナンの収率およびゲル強度に関する比較データが、原料としての従来の乾燥された全海藻および海藻残留物粉末について得られ、これらの両方を精製および半精製κ−カラギーナンのために加工した。

本発明の別の実施形態において、κ−カラギーナンを含有する残留物固体は、クリーム色がかった〜薄い黄色の魅力的な外見、満足すべき貯蔵寿命を有し、ゲルの調製のために直接用いることもできることが分かった。

本発明の別の実施形態において、κ−カラギーナンを含有する残留物固体は、コンパクトな自由流動する形態で得られ、輸送費および在庫スペースを減少させた。

Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉを、Ｔｏｎｉｔｈｕｒａｉ，Ｇｕｌｆ ｏｆ Ｍａｎｎａｒ，Ｉｎｄｉａにおいて６０ｃｍ×６０ｃｍの網袋で養殖し、海藻を、４５日および９０日間隔で収穫した。新鮮な海藻は、約９０％の湿分を含んでいた。収穫されたばかりの植物は、すべてのシルトおよび異物を除去するために、海水で完全に洗浄し、小片にカットし、水の特別な添加を伴なわずに均質化した。ついでスラリーを、モスリン布を通して濾過し、湿潤残留物および汁液の質量を測定した。ついで残留物を、湿分含有量が２５％未満になるまで戸外の天日で乾燥した。乾燥残留物の質量を記録した。湿潤残留物が乾燥のために広げられた面積、および戸外の天日で乾燥するために必要な時間も書きとめた。ついで乾燥残留物を、それぞれ７５〜８０℃において８％ＫＯＨ水溶液で、または１０５〜１０９℃においてＣａ（ＯＨ）_２飽和水溶液での処理を含む既知の方法によって、半精製または精製κ−カラギーナンの調製のために加工した。κ−カラギーナンのゲル強度を、３０℃で１％ＫＣｌ水溶液中１％カラギーナンゲルを用いて、Ｎｉｋｋａｎｓｕｉ型ゲル強度テスターで測定した。このストレートな汁液は、防腐剤で処理し、カリウムについてはフレーム光度法によって分析し、および有機成長促進物質については、汁液から適切に調製された溶液（これは、酢酸エチル中を抽出、ついで酢酸エチルを取り除き、塩化メチレン中へ残留物の溶解させることによって実施される）のＨＰＬＣプロファイル（Ｓｕｐｅｌｃｏ ＬＣ−１８−ＤＢ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｓｅｒｉｅｓカラム；テトラブチルアンモニウムホスフェートイオン対剤を含有するアセトニトリル−水−酢酸移動相（ｐＨ２．８−２．９）；２５４ｎｍＵＶ検出）と、成長促進物質、例えばキネチン、インドール酢酸などの混合物を含有する標準溶液のＨＰＬＣプロファイルとを比較することによって分析した。この濾過物の成長促進有効性は、緑豆（Ｖｉｇｎａ ｒａｄｉａｔａ）種子および苗木に関して、未処理種子および苗木に対する発芽および結実の相対的な程度を比較することによって評価した。これはまた、Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ａｓｔｈｕｃａｎｔｈｕｓ（オクラ）に関しても評価した。

上記の残留物粉末からのκ−カラギーナンの品質および収率と、従来の乾燥された全植物からのものとを比較するために、新鮮なＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉ植物の質量を測り、ついで湿分含有量が２５％未満になるまで戸外の天日で乾燥した。乾燥された海藻の質量を記録した。植物が乾燥のために広げられた面積、および戸外の天日で乾燥するために必要な時間も書きとめた。乾燥海藻を、上記のように、半精製または精製κ−カラギーナンの調製のために加工した。同様に乾燥された海藻を磨砕して粉末にし、土壌中に肥料として添加した。Ｋ_２Ｏ含有量を、フレーム光度法によって測定した。

次の実施例は、例証として示され、したがって本発明の範囲を制限すると考えるべきではない。

収穫したばかりの、日齢４５日のＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉ植物２０ｋｇを、マット上で１５０ｃｍ×１５０ｃｍの面積全体に広げ、戸外で乾燥した。２０％湿分含有量を有する乾燥海藻２．４８ｋｇのほぼ恒量を得るのに４２時間かかった。新鮮な海藻の別の２０ｋｇロットを、小片にカットし、キッチンブレンダーで均質化し、モスリン布の袋に注ぎ入れ、この袋を通して汁液を搾り出した。湿潤残留物の質量は６．５ｋｇであり、汁液の質量は１３．４ｋｇであった。残留物をマット上で７５ｃｍ×７５ｃｍの面積全体に広げ、戸外で乾燥した。２５％湿分含有量を有する乾燥残留物粉末１．６２ｋｇのほぼ恒量を得るのに２４時間かかった。２０ｋｇの新鮮な海藻から得られた湿潤残留物の乾燥は、全植物を乾燥するのに必要な面積の２５％、およびこれに必要な時間の６０％を必要とすることが分かる。乾燥された全植物および乾燥された固体残留物中のＫ質量パーセントは、１２．５％（Ｋ_２Ｏとして１５％）および８．７２％（Ｋ_２Ｏとして１０．５％）であったが、一方で、汁液中のＫの濃度は、約１．２％（Ｋ_２Ｏとして１．４５％）であった。この濾過物中の成長促進物質の定性的証拠もまた、上記のＨＰＬＣ方法によって得られ、クロマトグラムが図１に示されている。任意にこの汁液を、天日乾燥によって濃縮し、ＲＯ膜を用いても均一に濃縮することができる。

実施例１の日齢４５日の乾燥された全植物１０ｇを、７５〜８０℃において３時間、８％ＫＯＨ水溶液で処理し、半精製カラギーナン（ＳＲＣ）を調製した。処理（ｗｏｒｋ−ｕｐ）後の産物の収率は４３．２％であり、標準条件下に測定されたそのゲル強度は、４００ｇ／ｃｍ^２であった。実施例１の固体粉末残留物１０ｇを、ＳＲＣのために同様に加工した。収率およびゲル強度の対応値は、６０．０％および３７０ｇ／ｃｍ^２であった。収率は、完全乾燥原料に関して表示した。

収穫したばかりの、日齢９０日の海藻２０ｋｇロットを、実施例１の手順にしたがって加工すると、１つの事例では乾燥全植物２．３１ｋｇを生じ、第二の事例では乾燥固体残留物粉末１．３２ｋｇおよび汁液１３．３ｋｇを生じた。乾燥全植物および固体残留物粉末の各々１０ｇを、実施例２の手順にしたがってＳＲＣの抽出のために更に加工し、得られた収率は、それぞれ４２．９％および５７．５％であった。対応するゲル強度は、それぞれ３６０ｇ／ｃｍ^２および３９０ｇ／ｃｍ^２であった。

インドのＤｉｕ海岸で養殖されたＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉの場合、２％洗浄残留物は、５２０ｇ／ｃｍ^２のゲル強度を生じたが、一方で、残留物から調製されたＳＲＣを用いて得られた１％ゲルは、５１５ｇ／ｃｍ^２のゲル強度を有していた。このことは、洗浄された残留物をあるいくつかの用途のために直接用いることが可能になりうることを示唆している。ただし、ＳＲＣにおいてはその使用レベルは、より高くなりうる。

日齢４５日の乾燥全植物および実施例１の固体残留物粉末の各々１０ｇを、精製カラギーナンの抽出のために別々に加工した。この方法は、３００ｍＬのＣａ（ＯＨ）_２飽和水溶液を添加する工程、およびオートクレーブにおいて１０７℃および１２ｐｓｉの圧力で１時間加熱調理する工程を包含していた。この生成物をイソプロピルアルコールで沈殿し、濾過し、乾燥した。全植物および残留物粉末からの精製カラギーナンの収率は、それぞれ２８．３％および４７．６％であったが、一方で、対応するゲル強度は、それぞれ６００ｇ／ｃｍ^２および５９５ｇ／ｃｍ^２であった。乾燥全植物および固体残留物粉末中の湿分量が占める割合を計上すると、κ−カラギーナンの収率は、新鮮海藻に対してほぼ匹敵しうるものであり、これは、κ−カラギーナンが汁液中にまったく失われていないことを示している。

約１５％Ｋ_２Ｏ含有量を有する、実施例１からのＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉの乾燥された全植物を磨砕し、ついでナス（ｂｒｉｎｊａｌ）（ｅｇｇ ｐｌａｎｔ）、タマネギ、コムギ、およびゴマ（ｓｅｓａｍｕｍ）を用いてポット実験において土壌に添加した。各農作物に対して５つのポットを使用した。土壌中のＫ_２Ｏの適用レベルは、ナスの場合は４５．０ｋｇ／ヘクタール、タマネギの場合は６０ｋｇ／ヘクタール、コムギの場合は３６ｋｇ／ヘクタール、およびゴマの場合は３６ｋｇ／ヘクタールの割合であった。同様に農作物を、Ｅｕｃｈｅｕｍａ海藻粉末を加えずに、ポット（各農作物に対して５個）中で成長させた。ナス、タマネギ球根、コムギ粒、およびゴマ種子の収穫高は、Ｅｕｃｈｅｕｍａを加えない場合、１．８５ｋｇ、１．３５ｋｇ、７６．７ｇ、および４４．５ｇであり、一方、Ｅｕｃｈｅｕｍａを加えた対応収穫高は、それぞれ２．６１ｋｇ、１．６５ｋｇ、１０９．５ｇ、および５９．６ｇであった。すなわち収率は、それぞれ４１．１％、２２．０％、４２．８％、および３４．１％だけ増加した。Ｅｕｃｈｅｕｍａ海藻粉末を用いた場合の収率の増加は、土壌にＳＯＰ（硫酸カリ）を添加し、Ｋ_２Ｏ適用量を匹敵すべきものに維持して得られたものよりわずかに高かった。このことは、乾燥Ｅｕｃｈｅｕｍａ海藻において他の成長促進物質／微量養素もまた成長に寄与することを示唆している。

５％総固体（Ｋ_２Ｏとして１．４５％）および成長促進物質を含有する、実施例１の汁液を、適量の水で希釈して、希釈抽出溶液を生じた。汁液１に対して水９９で希釈した時、この溶液は１％であるとし、汁液１０に対して水９０で希釈した時、その結果生じた溶液は、１０％であるとした。このようにして、汁液の１％、５％、１０％、２５％、５０％、および１００％溶液を調製した。

緑豆（Ｖｉｇｎａ ｒａｄｉａｔａ）種子を、０．１％塩化第二水銀で１分間表面滅菌した。ついでこれらの種子を、水道水で完全に洗浄した。ついでこれらの種子を、水道水または実施例６のＥｕｃｈｅｕｍａ汁液溶液中に２４時間浸漬し、ペトリ皿中のろ紙のクッション上に広げ、周期的に水道水を散水した。所定の汁液溶液を用いた各実験組に対して、３つのペトリ皿を使用し、各皿は１０個の種子を含んでいた。７日後、発芽の程度は、水道水中に浸漬された種子の場合９０％であり、一方、１％抽出物中に浸漬された種子の場合１００％の発芽が観察された。しかしながら、より高い濃度の抽出物は、発芽に対して有害な効果を有した。これらの値は、５％、２５％、および５０％汁液溶液に対して、それぞれ９０％、７３％、および０％であった。

緑豆植物の成長および収穫高に対する実施例６の汁液溶液の効果を調べるために、緑豆種子を、０．１％塩化第二水銀で１分間表面滅菌し、水道水で完全に洗浄し、ついで水道水中に一晩（１２時間）浸漬した。健全な種子を選択し、１００ｃｍ×１００ｃｍの区画に播種した。２５個の種子を、各区画に播種し、播種日を１日目として処理した。７日後、１区画あたりの苗木の数は、成長条件を均一にするために１０個の苗木まで間引いた。調査期間中の平均昼間／夜間温度は、２８〜３３℃／２２〜２４℃であり、最大の光合成的に活性な放射線（ＰＡＲ）（４００〜７００ｎｍ）は、およそ１７５Ｗ／ｍ^２であった。実施例６の新鮮な汁液溶液を、ハンドポンプを用いて植物上にスプレーし、植物表面全体に溶液の均一な散布を確保するために注意を払った。植物の成長は、樹脂溶液の濃度が５０％超である時に遅延され、一方で、成長は、濃度が５〜２５％である時に増加した（表１）。

表２は、新鮮なＥｕｃｈｅｕｍａ汁液の異なる濃度を用いて２週間毎のスプレーに付された実施例８の緑豆植物の、７５日目の種子収穫高を要約するデータを示す。この表から分かるように、１０％汁液を用いたスプレーに付された植物は、最大限度の迅速な成熟を示した。

実施例１のもとの汁液を、２％メタノールを用いて保存し、実施例６の例にしたがって調製された希釈汁液溶液を、湿潤剤（インド国Ｄｈｅｎｕｖｉｔａブランド）０．０５％を添加した後、葉面スプレーとして用いた。Ｈｉｂｉｓｃｕｓ ａｓｔｈｕｃａｎｔｈｕｓ（オクラ）を、従来の実施にしたがって、そのＮＰＫ必要条件を有する砂壌土が入っている陶製ポット（１５個）において成長させた。２５日後、５個の植物を対照として保持し、５個の植物に、５％汁液で葉面スプレーし、別の５個の植物に１０％汁液で葉面スプレーした。農作期間全体にわたって全部で５回の適用を行ない、これは、５％汁液でのスプレーの場合、１ヘクタールあたり３５，０００個の植物と仮定して、もとの汁液の１７リットル／ヘクタール／１スプレー適用の使用レベルに達した。オクラ果実の数は、０％、５％、および１０％汁液適用に対して５０、５３、および５４であり、一方、総果実質量は、それぞれ０．４５ｋｇ、０．５３ｋｇ、および０．５４ｋｇであった。

どちらの新鮮な海藻でも、均質化されて汁液を放出することができることを例証するために、Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｗｉｇｈｔｉｉ３．２ｋｇを収穫し、新鮮な海藻を、実施例１の手順に記載されているようなブレンダーで均質化した。汁液０．８ｋｇが得られたが、一方で、湿潤固体残留物の質量は、２．２ｋｇであった。

本発明の主な利点は次のとおりである：
（i）Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉを用いて例証された統合的方法によって、κ−カラギーナンおよび液体海藻肥料の両方が、新鮮な海藻から回収されうるが、このことは、海藻の養殖をより有利にするであろう。伝統的に毎年新鮮なバイオマスを１００トン生じる、１ヘクタールの養殖面積について、グレードに応じて、κ−カラギーナン２．５〜４．５トンに加えて、液体生物肥料６０〜８０トンを生産することができる。

（ii）生物肥料としての有効性を証明した汁液は、熱化学循環および水の外部添加を伴なわずに得られる。これは、直接市場に出すことができ、防腐剤の添加以外の加工を必要としない。

（iii）新鮮な海藻を均質化するため、および汁液を分離させるためには、単純な装置、例えばグラインダー−カム−ミキサー、および好ましくは収穫サイトの近くに設置されたプレスフィルターで十分であろう。

（iv）全植物の従来の乾燥方法にしたがった場合、新鮮なＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉ１トンから除去される必要がある約８５０〜９００ｋｇの水と比較して、新鮮な海藻１トンあたり合計１００〜２００ｋｇになる湿潤残留物中の湿分のみが、本発明の方法にしたがった場合に除去される必要があるだけであり、これによって、乾燥時間および面積を大幅に減少させる。

（v）新鮮な植物から得られた自由流動する顆粒状残留物は、κ−カラギーナン用の原料として、乾燥された全植物よりも優れているが、その理由は、前者はより嵩ばらず、輸送が容易で、貯蔵が容易で、取扱いが容易であり、ほとんど色彩を含まず、より高いκ−カラギーナン含有量を有し、あるいくつかの用途におけるゲル形成のために直接用いることもできるからである。

Ｅｕｃｈｅｕｍａ液体（ｐＨ８．６抽出物）と標準的成長促進物質の混合物とのＨＰＬＣクロマトグラムの比較を示している。

Claims (19)

1. 海藻液体肥料および自由流動するフィココロイド含有固体残留物の調製のための新規な統合的方法であって、
   ａ．海藻を海から収穫し、シルトおよび異物を除去するステップと、
   ｂ．海藻をグラインダー−カム−ミキサーにおいて均質化し、スラリーを得るステップと、
   ｃ．その結果生じたスラリーを濾過して、残留物および汁液を別々に得るステップと、
   ｄ．湿分含有量が２５質量％未満になるまで、この湿潤残留物を乾燥するステップと、
   ｅ．乾燥された残留物粉末から既知の方法によってフィココロイドを抽出するステップ、またはあるいくつかの用途においてこれを直接用いるステップと、
   ｆ．適切な防腐剤をこの汁液に添加し、より安価な包装および輸送費のために好ましくはこの汁液を濃縮して容積を減少させるステップと、および所望であれば、
   ｇ．この汁液を希釈し、必要に応じて、種子および葉面スプレー用途に適した湿潤剤を添加するステップと、
   を含む方法。
2. ステップ（ｃ）において、モスリン布またはフィルタープレスを用いて濾過が行なわれる、請求項１に記載の方法。
3. ステップ（ｄ）において、湿潤残留物の天日乾燥が実施される、請求項１に記載の方法。
4. ステップ（ｆ）において、汁液が、天日蒸発または膜プロセスを通して濃縮される、請求項１に記載の方法。
5. 海藻が、紅藻および若布の綱、より詳しくは、潰されて汁液を放出しうる海藻、更に詳しくは、商業的に重要な海藻、すなわちＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉおよびＳａｒｇａｓｓｕｍ ｗｉｇｈｔｉｉから選択される、請求項１に記載の方法。
6. 新鮮な海藻からの汁液が、機械的作用の助けによって、例えばグラインダー−カム−ミキサー、サトウキビ液連続圧搾機、または同様な他の器具を通して、これらの細胞を破壊することによって得られる、請求項１に記載の方法。
7. 汁液が、既知の濾過方法、例えばモスリン布またはフィルタープレスを通した濾過、または遠心分離方法によって分離されうる、請求項１に記載の方法。
8. 濾過された汁液が、０．１〜２．０％Ｋ_２Ｏ、微量養素、および成長促進物質を含んでいる、請求項１に記載の方法。
9. 濃度１００％と考えられている汁液が、発芽、成長、結実および収率の向上、ならびに早熟性のために、０．１〜１００％、好ましくは０．１〜１０％（ｖ／ｖ）の濃度まで水で希釈される、請求項１に記載の方法。
10. この汁液が、好ましくは微細濾過され、滅菌され、防腐剤、例えば緩衝剤、ホルムアルデヒド、アルコール、またはナトリウムベンゾエートが、より長い貯蔵寿命のために、０．１〜５％ｗ／ｖの範囲内で汁液またはその希釈液に添加される、請求項１に記載の方法。
11. この汁液を、蒸発または膜ベースの脱水のどちらかによって濃縮して容積を減少させることができ、所望であれば、１リットルの汁液あたり２５〜１００ｇの収率で生物肥料の固定形態に転換することもできる、請求項１に記載の方法。
12. 汁液の分離後の残留物を、フィココロイドの回収のための原料として用いることができる、請求項１に記載の方法。
13. 新鮮な海藻の水含有量が、汁液とともに大幅に排出され、これによって、雨季の間、人工的な方法によってこの残留物を乾燥しやすくするか、または外気乾燥が可能である場合、新鮮な全海藻の場合の必要条件と比較して、乾燥時間を１０〜８０％、乾燥に必要とされる面積を２０〜８０％減少させる、請求項１に記載の方法。
14. 乾燥残留物中のフィココロイド含有量が、乾燥された全海藻において１０〜１００％高い、請求項１に記載の方法。
15. フィココロイドのゲル強度が、乾燥された全海藻から得られたフィココロイドのものに匹敵しうる、請求項１に記載の方法。
16. この残留物が、全乾燥海藻よりも１．５〜５．０倍もコンパクトであり、したがって輸送および貯蔵がより安価である、請求項１に記載の方法。
17. Ｋａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｚｉｉの残留物が、本発明の方法によって脱色され、同様に、包装、輸送、および下流加工のための取扱いの容易さを改良する、自由流動する顆粒形態で得られる、請求項１に記載の方法。
18. この残留物を、あるいくつかの用途において、ゲル調製のために直接用いることができる、請求項１に記載の方法。
19. 養殖１ヘクタールあたり、１００〜２００トンの新鮮なＫａｐｐａｐｈｙｃｕｓ ａｌｖａｒｅｚｉｉの典型的な生産に対して、本発明の方法によって、精製κ−カラギーナンが、乾燥された全海藻からと同様な量（３〜６トン）で生産されうる顆粒乾燥残留物７〜１４トンのほかに、第二産物として液体生物肥料（汁液）７５〜１５０トンを得ることができ、これによって新鮮な海藻の全体的な価値を高める、請求項１に記載の方法。
    

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