JP2008532529A - 植物プランクトンを主成分とする栄養補助食品 - Google Patents

Abstract

植物プランクトン抽出物を生産する方法は、植物プランクトンを含む海水を取得することを含む。海水はタンクに貯蔵し、タンク内で循環させる。空気をタンク内で海水と混合する。海水中の植物プランクトンを自己溶解させ、収集する。得られた生成物は栄養補助食品として粉末、液体または藻類ペーストの形式で使用可能である。

Description

本発明は一般に藻類抽出物に関し、詳細には植物プランクトンから製造された栄養補助食品に関する。

いくつかの藻類が薬効成分を有することは当該技術分野で周知である。例えば、特許文献１はＢｏｎｎｅｍｃｚｉｓｏｎｉａｃｅａとして知られている藻類から抗菌性抽出物を得る方法を開示している。特許文献２は、Ｂｉｆｕｒｃａｒｉａ Ｒｏｔｕｎｄａ、Ｆｕｃｕｓ Ｖｅｓｉｃｕｌｏｓｉｓ、Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ Ｎｏｄｏｓｕｍ、Ｐｅｌｖｉｔｉａ Ｃａｎａｌｉｃｕｌａｔａとして知られている褐藻類およびＤｅｌｅｓｓｅｒｉａ Ｓａｎｇｕｉｎｅａとして知られている紅藻類の抽出物に基づく薬剤について開示している。

上述の特許は、海草または大型藻類に由来する抽出物の例を含み、それらは多細胞かつ通常肉眼で観察することができる。海草および植物プランクトンはいずれもＰｒｏｔｉｓｔａ（原生生物界）に属するが、それらは別の門に含まれる。

海の大型藻類として知られている海洋植物プランクトンは、原生生物界に属する数百種の光合成単細胞生物を含む。カナダのブリティッシュコロンビア州に沿った沿岸水等の温和な沿岸水は、生産性が高く、珪藻（Ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｃｅａｅ網）と称される一次生産者を含む多くの網の多様な大型藻類種をサポートしている。毎年春になると、光、栄養素および混合の条件が成長に最適なものとなり、珪藻が海洋の有光層（上部２０メートル）で急速に成長する。この出来事は「春季大増殖（spring bloom）」として知られている。この期間中、多くの種が高まった条件を利用するが、Ｓｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ、ＴｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａおよびＣｈａｅｔｏｃｅｒｏｓは一般に最も成功している３つの珪藻類である。
米国特許第６，３４６，２５２号 米国特許第４，５８１，２３３号（発明の開示） 植物プランクトン抽出物を生産する方法は、植物プランクトンを含む海水を取得することを含む。海水はタンクに貯蔵する。海水はタンク内で循環させる。空気を海水と混合する。植物プランクトンを自己溶解させる。植物プランクトンを収集する。

本発明別の態様では、組成物は、リン、水溶性カリ、ホウ素、キレート化銅、キレート化鉄、キレート化マンガン、モリブデン、キレート化亜鉛、およびエチレンジアミンから本質的に成る。

本発明のさらなる態様では、化合物は、藻類ペーストから得られた自己溶解した植物プランクトンを含む。
本発明のさらなる態様では、装置は、タンクの底に接続された混合チャンバを備える。混合チャンバに支持構造が取り付けられ、支持構造はタンクの底から混合チャンバを離間させる。ラインが空気源に接続され、ラインは混合チャンバへ取り付けられて混合チャンバに空気を注入するように配置される。

本発明の上述のおよび他の特徴は以下の説明からより完全に明らかなるか、以下に記載する本発明の実施により習得されよう。
本発明の上述のおよび他の利点および特徴を一層明確にするために、本発明のより詳しい説明を添付図面に図示されたその特定の実施形態を参照することによりなされる。図面
は本発明の典型的な実施形態を描いているに過ぎず、本発明の範囲を制限するわけではない。本発明を添付図面の使用を通じてさらなる詳細な説明により説明する。

十分な種の数と多様性で制御環境において植物プランクトンを効率的に生産するには、自然界で見出される「春季大増殖」状態を再現することが最良である。植物プランクトンの分類学は、細胞の形態（形状）、表面の装飾、色および食餌貯蔵物に基づいている。多くの場合、植物プランクトンの識別は、化合物または２５０−４００倍の倒立型光学顕微鏡に基づく。種によっては、種が正確に識別できる前に電子顕微鏡により詳細を観察することが必要である。本発明の種々の実施形態は、以下に論じる以下の網および目の植物プランクトンを包含し得る。

１．珪藻網（Ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｃｅａｅ）（Ｄｉａｔｏｍ）
Ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｃｅａｅ網の植物プランクトンは、珪質の被殻を備えた単細胞藻類であり、被殻の半分ずつが殻(valve)と接続帯またはガードル帯とから成り、多
数の中間帯を有する場合もある。は気孔、孔様のもの、ノブ、胞紋（areola）、またはリブにより種々の方法で特徴付けられている。細胞質は細胞の外部領域付近に集中しており、内部領域は大きな液胞を含んでいる。通常黄色または緑がかった茶色をした１または複数のプレート状またはディスク状の色素胞が存在する。貯蔵産物はクリソラミナランおよび油滴である。Ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｃｅａｅ網は２つの主な目であるＣｅｎｔｒａｌｅｓ（中心目）とＰｅｎｎａｌｅｓ（羽状目）に分けられる。

Ｃｅｎｔｒａｌｅｓ目（中心珪藻類）のメンバーは、１または複数の地点周囲に同心上または放射状に広がる彫刻を有している。縫線や偽縫線は存在せず、自発運動は起こらない。この目は海洋植物プランクトンの最も重要な成分であり、一般的な海洋属であるＳｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ、ＴｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａおよびＣｈａｅｔｏｃｅｒｏｓを含んでいる。

Ｐｅｎｎａｌｅｓ目（羽状珪藻類）のメンバーは、縦走線に関して配列された彫刻を有している。Ｐｅｎｎａｌｅｓ目は縫線または偽縫線を有することが多く、多くの種が自発運動することができる。それらは一般に底生生物（沈殿物）に見出され、る。一般的な海洋属はＰｓｅｕｄｏｎｉｔｚｓｃｈｉａ、ＴｈａｌａｓｓｉｏｎｅｍａおよびＮａｖｉｃｕｌａを含んでいる。

２．渦鞭毛藻綱（Ｄｉｎｏｐｈｙｃｅａｅ）（Ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔｅ）
Ｄｉｎｏｐｈｙｃｅａｅ網の植物プランクトンは通常横方向に延びる帯（cingulum,帯
状束）および縦方向に延びる溝（sulcus,溝）を有する。帯と溝は腹側で合流する。種は
、細胞膜に加えてそれらがセルロースプレートを有するかどうかによって、外殻（theca
）を有するか（armoured）または外殻を有しない（naked）。それらは、食餌貯蔵物とし
てデンプンおよび油を使用する（デンプンはルゴールヨウ素で暗く染まる）。Ｄｉｎｏｐｈｙｃｅａｅ網は多くの目に分けられる。

Ｐｒｏｒｏｃｅｎｔｒａｌｅｓ目のメンバーには溝がなく、鞭毛が細胞の先端付近に挿入されている。Ｐｒｏｒｏｃｅｎｔｒａｌｅｓ目のメンバーは外殻を有し、これは挿入された鞭毛付近の小さな小板を備えた２つの大きな殻である。小板は針を有し得る。

Ｄｉｎｏｐｈｙｓｉａｌｅｓ目のメンバーは帯と溝の両方を有している。細胞の先端に向かって帯が配置される。ろ置き換えられる。Ｄｉｎｏｐｈｙｓｉａｌｅｓ目のメンバーは、両方の溝を裏打ちする翼（リストと称される）を有し、左側に沿った翼はよく発達史、３つのリブにより支持されているほとんどの種は強く圧縮されているため、通常は側面
図で観察される。それらは、細胞のサイズおよび形状、プレートの装飾、ならびに左側の溝のリストの形態により識別される。

Ｇｙｍｎｏｄｉｎｉａｌｅｓ目のメンバーは外殻を有さず、そのため保存上のそれらの形態を保持しない。Ｇｙｍｎｏｄｉｎｉａｌｅｓ目のメンバーは、サイズおよび一般的形状、帯および溝の位置および経路、先端の溝、表面の縞、葉緑体の数、および核の位置および形状により識別される。ＧｙｍｎｏｄｉｎｉｕｍとＧｙｒｏｄｉｎｉｕｍは帯の相対的変位により分けられ、Ｇｙｒｏｄｉｎｉｕｍでは変位はｌ／５細胞長さよりも大きい。

Ｐｅｒｉｄｉｎｉａｌｅｓ目のメンバーはプレートの配置により識別される（細胞は細胞内容物を除去するために注意深く平らにしなければならない）。それらは先端に特殊な有孔プレート（いくぶんポークチョップのように見える）を有している。種によっては特殊な鎖（例えばＡｌｅｘａｎｄｒｉｕｍ ｃａｔｅｎｅｌｌａ）を形成する。

Ｎｏｃｔｉｌｕｃａｌｅｓ目のメンバーの主相は、触手を備えることが多い外殻を有しない大きな細胞である。これは一般的な海洋属であるＮｏｃｔｉｌｕｃａおよびＫｏｆｏｉｄｉｎｉｕｍを含んでいる。

Ｐｙｒｏｃｙｓｔａｌｅｓ目のメンバーの主相は、非運動性の球状細胞であり、生殖はｇｏｎｙａｕｌａｃｏｉｄかｇｙｍｎｏｄｉｎｏｉｄの運動性細胞による。それは一般的な海洋属であるＰｙｒｏｃｙｓｔｉｓを含んでいる。

３．ラフィド藻類網（Ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｃｅａｅ）（Ｃｈｌｏｒｏｍｏｎａｄｓ、緑色鞭毛藻類網とも）
Ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｃｅａｅ網の記述されている種は２０未満である。それらは黄色から黄褐色をした円盤状葉緑体である。それらは細胞を前方に引っ張るための前方鞭毛と後方の後曳鞭毛とを備えた双鞭毛である。ルゴールヨウ素で保存するとそれらの外側の膜が消失し、網メンバーは外観上がラズベリーに似たものとなる。

４．プリムネシウム藻綱（Ｐｒｙｍｎｅｓｉｏｐｈｙｃｅａｅ）（Ｐｒｖｍｎｅｓｉｏｐｈｖｔｅｓ／Ｈａｐｔｏｐｈｖｔｅｓ、プリネシウム藻網／ハプト藻綱とも）
Ｐｒｙｍｎｅｓｉｏｐｈｙｃｅａｅ網の網メンバーは、円石藻類の炭酸カルシウムから構成された微細な有機鱗片で覆われている。２つの金褐色の葉緑体が通常存在する。それらは１つのハプト鞭毛を備えた双鞭毛である。約５０のＣｈｒｙｓｏｃｈｒｏｍｕｌｉｎａのみが存在する。それらは円石藻類の多様な一般的配列を有している。

５．網状藻類網（Ｄｉｃｔｙｏｐｈｙｃｅａｅ）（Ｓｉｌｉｃｏｆｌａｇｅｌｌａｔｅｓ、珪質べん毛虫類網とも）
Ｄｉｃｔｙｏｐｈｙｃｅａｅ網のメンバーは多数のディスク状の金褐色の葉緑体（光合成属）を有している。単一の前方鞭毛を有する。外部の珪質骨格は管状要素から構成されている。種の数は非常に少なく、ＤｉｃｔｙｏｃｈａおよびＥｂｒｉａ属が含まれる。

６．ユーグレナ藻類網（Ｅｕｇｌｅｎｏｐｙｃｅａｅ）（Ｅｕｇｌｅｎｏｉｄｓとも）
Ｅｕｇｌｅｎｏｐｙｃｅａｅ網の植物プランクトンは、柔軟な緑色の双鞭毛藻で、一般的な海洋属であるＥｕｔｒｅｐｔｉｅｌｌａおよびＥｕｇｌｅｎａを含んでいる。

７．プラシノ藻綱網（Ｐｒａｓｉｎｏｐｈｙｃｅａｅ）（Ｐｒａｓｉｎｏｐｈｙｔｅｓとも）
Ｐｒａｓｉｎｏｐｈｙｃｅａｅ網のメンバーは、より高等な緑藻類に対する原始的前駆体である。それらは長さが等しいか不揃いの１〜８本の鞭毛を有し、深い鞭毛の窪みが共
通している。それらは、細胞の内部スペースのほとんどを占める一つのボウル形の葉緑体を有している。それらの主要な水溶性の光合成産物はマンニトールである。それらのデンプンはルゴール溶液で赤紫色または赤茶色に染まる。それらは一般的な海洋属であるＰｙｒａｍｉｍｏｎａｓ、Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ、Ｍｉｃｒｏｉｎｏｎａｓ、ＨｅｔｅｒｏｍａｓｔｉｘおよびＮｅｐｈｒｏｓｅｌｍｉｓを含んでいる。

８．クリプト藻網（Ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｃｅａｅ）（Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｄｓとも）
Ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｃｅａｅ網の植物プランクトンは、背腹方向に平坦な涙型の細胞を有する。それらは毛で覆われた長さが等しいかほぼ等しい２つの鞭毛を有する。電子顕微鏡を使用した場合、それらの長方形または六角形の表面パターンが明らかとなる。通常、それらは１または２個の葉緑体を有し、またそれらは広範囲な色（赤、青、オリーブイエロー、茶、緑）を有するが、いくつかの属は無色である。それらの光合成型はルゴールヨウ素で保存されると染まる貯蔵するデンプンを貯蔵する。それらの鞭毛の基底のガレットの部分は毛胞(ejectosome)で裏打ちされている。一般的な海洋属は：Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ、Ｒｈｏｄｏｍｏｎａｓ、Ｐｌａｇｉｏｓｅｌｉｎｉｓ、Ｃｈｒｏｏｍｏｎａｓ、およびＨｅｍｉｓｅｌｍｉｓを含む。

９．黄金色藻網（Ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｃｅａｅ）（Ｃｈｒｖｓｏｐｈｖｔｅｓとも）
Ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｃｅａｅ網の植物プランクトンは、通常細胞当たり１または２個の葉緑体、場合によっては６個の葉緑体を有する、金褐色の鞭毛藻を有する。それらは通常、互いに傾斜した角度で挿入された２つの等しくない鞭毛を有し、大きな方の鞭毛は遊泳時に前方を向き、小さな方の鞭毛は細胞の後方を向く。それらのうちのいくつかは外殻を有さず、いくつかは鱗片、被甲（lorica）、または細胞壁からなる細胞カバーを有する。一般的な海洋属はＯｃｈｒｏｍｏｎａｓ、Ａｐｅｄｉｎｅｌｌａ、ＰｓｅｕｄｏｐｅｄｉｎｅｌｌａおよびＤｉｎｏｂｒｙｏｎを含む。

１０．緑藻網（Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｃｅａｅ）（Ｃｈｌｏｒｏｐｈｖｔｅｓとも）
Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｃｅａｅ網の網メンバーは、細胞に前方に向けて挿入された（それらは鞭毛で前方に泳ぐ）等しい長さの２本または４本の鞭毛を有している。ほとんどの種は大きなカップ状の葉緑体を有する。一般的な海洋属はＣｈｉａｍｙｄｏｍｏｎａｓおよびＤｕｎａｌｉｅｌｌａである。

本明細書で使用される場合、用語「植物プランクトン」は、上述した網および目のメンバーを含む原生生物界に属する光合成単細胞生物のことを意味する。
植物プランクトンは抽出物を生産するために海水から収集され、生育され、採取される。抽出物から栄養補助食品製品が作られる。プロセスでは、海洋植物プランクトンを得るために未処理の海水が貯蔵タンクに集められる。例えば、未処理海水は、バンクーバー島付近のＧｅｏｒｇｉａ Ｓｔｒａｉｇｈｔから回収される。図１および２に示されているように、未処理海水はポンプ２２を使用してパイプ２０に集められ、タンク２４の中に入れられる。パイプ２０は例えば海岸線から約１キロメートル延び出た直径約１．２１９ｍ（４フィート）のパイプであってよい。パイプ２０の一端２６はタンク２４に接続され、パイプ２０の他端２８は、水面下約１５．２４ｍ（約５０フィート）から約２７．４３ｍ（約９０フィート）に位置する。例えば、パイプ２０の端２８は水面下約２３．７７ｍ（約７８フィート）にある。この深さで上述の植物プランクトンを容易に収集することができる。収集された水は、植物プランクトンを生育および採取するために任意の外気温であってよい。

未処理海水は、クラゲおよび漂流する海草の小片ならびに他のより大きな多細胞の有機物質を除去するために、パイプ２０の端２８とタンク２４の間のフィルタ３０を使用するろ過される。フィルタ３０は単細胞藻類（植物プランクトン）を通過させるように設計さ
れる。その後、このろ過された海水は、ポンプ２２を使用してパイプ２０を通ってタンク２４へ圧送される。ポンプ２２はタンク２４に海水を十分に送り込むサイズであればいかなるサイズであってもよい。例えば、ポンプ２２は約７．５７ｍ³／分（２，０００ガロ
ン／分）を圧送するサイズである。海水がタンク２４内で所望のレベルに達するまで海水はタンク２４に送り込まれる。タンク２４の充填レベルは例えばタンク２４の頂部から約１．２１９〜約１．５２４ｍ（約４〜約５フィート）に設定することができる。海水がバンクーバー島付近のＧｏｒｇｉａ Ｓｔｒａｉｇｈｔから得られる場合、海水は多くのＳｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ、ＴｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａおよびＣｈａｅｔｏｃｅｒｏｓを含んでいる。この海水は、ろ過後、「植物プランクトン水」と称される。

植物プランクトン水を貯蔵するために使用されるタンク２４等のタンクは、好ましくは従来の海水タンクである。タンクは２０リットルほどから１００万リットルを超える量までのサイズであってよい。例えば、タンクは約２，５００リットルの小型タンク、約５，０００リットルの中型タンクおよび約８５０，０００リットルの大型タンクを含む。タンク２４は環境に対して開放されており、自然光に露出される。任意選択で、日照時間が嵐の天候や一年のある季節（例えば冬の数か月）により制限されている場合に、生育光を使用して追加の光を提供してもよい。

このプロセスで集められた植物プランクトンは「大型藻類の海岸域温和種」である。これらの単細胞生物のサイズは約１マイクロメートルから約１，０００マイクロメートルまでの範囲に及び、上述した１０の異なる系統発生網由来の数百もの種を含む。大型藻類の海岸域温和種は、湧昇流の領域で生じる富栄養（栄養素が高い）条件に一般に適合される。湧昇流は栄養素を深水から光が光合成に好都合な表面へと輸送する。強い光と高い栄養素の組み合わせにより、Ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｃｅａｅ網の珪藻類の迅速な成長が促進される。これらの条件が一定のままである場合、珪藻類が優勢となり、ついには単一の特異的な大増殖を形成する。しかしながら、自然は、多種混合物を維持する多くの成魚要因を通常提供する。所与時間における種の組成は、照度、温度、塩分、主要栄養素（主に硝酸塩、リン酸塩およびケイ酸塩）と微量栄養素（ビタミン、金属補因子など）の比、日周期リズム、種間の相互作用等の環境因子および生物学的因子の複雑な組み合わせの結果である。

そのような複雑さを仮定すると、そのような多種混合物の生産が本明細書で説明する本プロセスの前に、商業的規模では成功に達していないことが理解される。大型藻類の大部分の商業的な製造業者は、単一の特異的培養によっている。大型藻類を多量規模で生育するだけでも多くの運搬上の問題を示す。本明細書で説明するプロセスは、「珪藻の大増殖」として知られる自然の発電所を実質的に模倣した一貫した大規模な多種培養物を達成するための多くの制御機構を開発させた。

多種混合物中で所望の成長を達成する１つの要因は、使用される栄養素のタイプである。タンク２４が植物プランクトン水で充填されると、植物プランクトンの成長を助けるためにそれらの栄養素が付け加えられる。それらの栄養素は自然界で植物プランクトンに通常利用可能であるよりも多くの栄養を提供し、植物プランクトンを急速に増加させる。好ましい栄養素は約２０％リン；約２０％水溶性カリ；約０．０２％ホウ素；約０．０５％キレート化銅；約０．０１％キレート化鉄；約０．０５％キレート化マンガン；約０．０００５％モリブデン；約０．０５％キレート化亜鉛；および約１％のエチレンジアミンである。栄養素の残りは通常有機水溶性充填剤である。また、当該技術分野で周知の他の混合物および上記成分組成の変化も植物プランクトン成長を刺激するのに有効である。

植物プランクトンの濃度が海水１ミリリットル当たり５０，０００〜５，０００，０００個の細胞に達するまで、それらの栄養素は好ましくは毎日添加される。好ましくは、海
水１トン当たり４４グラムの栄養素がタンクに毎日加えられるが、他のレベルの栄養素が使用されてもよい。それらの濃度は、タンクが露出される日光（または人工光）の時間および水温等のいくつかの変数に依存して、１〜１２日で通常達成される。

藻類が沈殿したり、外に飛び出したり、表面に浮かんだり、または別の方法で嫌気性になるのを防ぐために、ルート型送風機または他の空気方式を使用して、タンク２４に空気が供給される。ルート型送風機はタンク２４へ空気を導入するいかなるタイプの送風機であってもよい。例えば、送風機は高容量で低圧の送風機であってもよい。空気は魚の水槽におけるようにエアストーンか、または拡散装置（diffuser）で拡散させる。エアストーンは、タンク２４の周囲の周りおよび中央に配置することができる。この空気は栄養素を混合し、かつ水に酸素を添加する役割を果たす。

図３に示されるように、タンク２４内の水を循環させるために、拡散装置３２またはエアレータが空気揚水ポンプとして使用される。この例証的実施形態では、拡散装置３２はタンク２４の中心に配置された混合チャンバ３４を備えている。混合チャンバ３４は、例えば、直径約２０．３２（８インチ）のパイプから作成することができる。植物プランクトン水が混合チャンバ３４およびタンク２４の中で循環するためのスペースを提供するために、混合チャンバ３４はタンク２４の底３６から離間される。混合チャンバ３４は支持体３８を使用してタンク２４の底３６から離間される。例えば、混合チャンバ３４は４つの支持体３８を使用してタンク２４の底３６から約２５．４ｃｍ（約１０インチ）離間される。支持体３８は、山形鋼、棒状部材（bar）、チャンネルまたは表面の上で構造体を
支援するための当業者に周知の他の部材から製造することができる。混合チャンバ３４の頂部４０は、表面または所望の水位４２を超えて約１０．１６ｃｍ（約４インチ）延びるサイズである。

空気はライン４４を通って混合チャンバ３４へ導入される。ライン４４は直径約５．０８ｃｍ（２インチ）のパイプであってよい。ライン４４の第１端部４８は混合チャンバ３４の頂部４０から下に約１／３の距離で混合チャンバ３４へ取り付けられる。ライン４４の第２端部５０は上述したように送風機等の空気供給源に取り付けられる。空気が混合チャンバ３４に導入されると、空気は植物プランクトン水と混ざり、空気／水混合物を生成し、空気／水混合物は混合チャンバ３４内を上昇する。空気／水混合物は、混合チャンバ３４の頂部４０の上に上がり、頂部４０からこぼれ出る。空気／水混合物が混合チャンバ３４内を上昇する際、植物プランクトン水は底５２により引き込まれ、混合チャンバ３４を通って上昇し、頂部４０からこぼれ出る。この作用によって植物プランクトン水はタンク２４内で循環し、空気と混合するが、一方で植物プランクトンへあるとしても最小のダメージしか生じない。

ｐＨバランスが許容範囲内にあることを確認するために植物プランクトン水はチェックされる。ｐＨレベルは約４．５から約８までの間にする。最適のレベルはｐＨ約７．５である。植物プランクトン水にＣＯ₂を与えるために空気取入ライン５０に第２のライン５
４を接続することができる。例えば、第２のライン５４は空気取入ライン５０に接続される約０．６３５ｃｍ（１／４インチ）のラインであってよい。第２のライン５４はＴ字型取付具（フィッティング）等の取付具を用いてライン５０に接続することができる。弁等の制御装置５６をプロセスに注入されるＣＯ₂量を制御するために第２のライン５４に添
加することができる。植物プランクトンの濃度が増加した場合、植物プランクトンはｐＨバランスを維持するためにより多くのＣＯ₂を必要とし得る。高濃度とは例えば細胞約１
００万個／リットル〜細胞約５００万個／リットルの間であってよい。大型タンクは通常大量の植物プランクトンを得るが、これにはより多くのＣＯ₂を必要とする。通常、手動
でプロセスにＣＯ₂を注入しなければならないことを回避するために、夜間の空気は小型
タンクに十分なＣＯ₂を導入するだろう。

植物プランクトンのサンプルをタンク２４から取得し、植物プランクトンの濃度を決定するために測定する。通常、植物プランクトン水は、細胞約１５０万個／リットルから細胞約２５０万個／リットルの間で採取される。植物プランクトン水が所望の濃度に達すると、食品用ＮａＯＨ（水酸化ナトリウムまたはカセイソーダとしても知られる）を植物プランクトン水に添加する。例えば、藻類水の１トン当たりＮａＯＨの約１．８ｋｇ（約４ポンド）のＮａＯＨを添加する。ＮａＯＨは植物プランクトンの細胞壁に破裂させる。このプロセスは本明細書において「自己分解」と称される。このプロセスから生成する産物は「自己溶解した」または「溶解した」ものと称される。

ＮａＯＨを添加した後、タンク２４中の植物プランクトン水をさらに１２時間または一晩通気する。通気後、タンク２４をさらに１２時間から２４時間静置し、植物プランクトンをタンクの底に沈ませる。その後、植物プランクトンを含まない水をサイフォン５６等の装置を使用して排水する。サイフォン５６は沈殿物から約５．０８ｃｍ（約２インチ）挿入される。その後、沈殿物の上の水はタンク２４の頂部から排水され、収集され、海洋に戻される。

沈殿した植物プランクトンを含む水はタンク２４の底３６の流出パイプ５８を通じて排水することにより、フィルタに移動される。タンク２４の底３６は植物プランクトンの排出を支援するために傾斜させることができる。例えば底３６は約３０．４８ｃｍに対して０．３１５ｃｍ（１２インチに対して約１／８インチ）の角度で傾斜させることができる。残留沈殿物はゴム製払拭部材（スクイージー）の使用によりタンク２４から押し出すことができる。

図４に示されるように、沈殿物は重力フィルタ等のフィルタ６０に入れられる。フィルタ６０は濾材６２（例えばキャンバス、未染色デニム生地、または同様な材料）を備えている。水が好ましくは８５％から約８７％の水分含量を有するまで、沈殿物は沈降されるが、水分含量は８％から９８％の範囲が許容可能である（さらなる処理が要求される場合はあるが）。その後、植物プランクトン水は沈降し、この時点で植物プランクトン水は藻類ペーストになり、栄養補助食品用の粉末、液体、またはカプセルを形成するか、または局所適用するための石鹸製品または液体を作成するためのさらなるプロセスのための準備ができる。ろ過された水は戻りライン６４を通じて海洋に戻される。

植物プランクトン水は、ＮａＯＨの添加前に、好ましくは約８．４のｐＨレベルを有する。植物プランクトン水の沈殿はｐＨレベルを変更させない。ＮａＯＨの添加により、植物プランクトン水のｐＨレベルは約１０．５のピークまで上昇し、その時点でＭｇ（ＯＨ）₂によりバッファされる。ＮａＯＨが植物プランクトン水に添加されると、細胞壁は破
裂し、その結果植物プランクトンの内部がこぼれ出る。これは大抵ＮａＯＨの添加後５分〜１時間以内に起こる。

生育プロセスを支援するために、海水の新しいタンクに開始物質すなわちスタータを添加することができる。開始物質は多くの培養物を有する別のタンクから得られる。開始物質は通常小型タンクでは必要なく、大型タンクで有益である。何らかの理由でバッチが所望の濃度まで生育しない場合、水は海洋に戻される。通常１２回のうち１回、悪いバッチが生じる。開始物質はバッチが所望の濃度まで成長する確率を上昇させる。

藻類ペーストの塩含有量は約２５〜３２部／１０００部である。しかしながら、ペーストを洗浄して、約２〜５部／１０００部の塩含量を有する派生生成物を得ることが可能である。そのような低塩含量の生成物を得るために藻類ペーストは洗浄される。これは藻類ペーストが採取されるタンクに藻類ペーストを戻し入れることにより遂行される。その後
、タンクを淡水で充填し、約１２時間通気する。その後気流を停止し、１２時間タンクを静置する。その後、淡水（この時点で藻類ペーストからのほとんどの塩を含んでいる）を排出させる。タンクに残った水と植物プランクトンは、２〜５部／１０００部の塩含量を有する。この水を藻類ペーストを生成するためにフィルタに圧送し、藻類ペーストを沈殿させ、落ち着かせる。

一旦藻類ペーストを１２時間（高い塩濃度または低い塩濃度のいずれかで）落ち着かせると、それは好ましくはＭｇ⁺⁺陽イオンから形成された金属有機化合物石鹸層、石鹸と植物プランクトンの混合層、および純粋な植物プランクトン層の３層から成る。石鹸は好ましくは厚さ１．２７ｍｍ（１／２０インチ）のステンレス鋼ブレードを有するスクレーパにより除去することができる。石鹸は皮膚に適用されて、にきび、湿疹、瘢痕治癒および整復等の症状や、腫瘍の除去、ならびに他の皮膚科学的状態を治療するために使用することができる。

石鹸層の下の第２層には植物プランクトンと共にある程度の石鹸が残っている。この層もスクレーパにより除去し、皮膚への適用のために使用することができる。第３の生成物である植物プランクトンは、今や残されたすべてものであるが、ヨウ素、ビタミンおよび種々の酸等の微量元素を含み、栄養補助食品として有用である。植物プランクトンは経口摂取用に液体、カプセルまたは粉末に加工することができる。植物プランクトンはさらに局所適用のためにペースト形式のままにしてもよい。

上述のプロセスにより生成された生成物は、いくつかの種々の症状に対して有効であることが判明した。例えば、生成物が緊張の緩和、胃酸逆流の治療、体重減少の促進、腎臓機能の支援、エネルギー準位の増大、ある種の癌の治療の支援、および過敏性大腸症候群の援助に有益であった。生成物は５００ｍｇのカプセル形式で１日３回経口摂取した場合に有効であることが判明した。

生成物の分析により以下の成分が示された。

成分
灰分 ０．０３〜０．７５％
炭水化物 １〜３５％
ヨウ素 ５〜５０ｍｃｇ／ｇ
水分 ３０〜８０％
タンパク質 ０．２〜３０％
硫黄 ０．０１〜３％

さらに、以下の化合物が完成した藻類ペーストおよび派生生成物に見出され得る：アルミニウム、アンチモニ、ヒ素、バリウム、ホウ素、カドミウム、カルシウム、クロミウム、コバルト、銅、鉄、鉛、リチウム、マグネシウム、マンガン、モリブデン、ニッケル、カリウム、銀、ナトリウム、ストロンチウム、トリウム、錫、チタン、ウラニウム、バナジウム、亜鉛およびジルコニウム。特に注目すべきはホウ素（０．５〜３００ｐｐｍ）；カルシウム（１．０〜５，０００ｐｐｍ）；鉄（０．５〜２５ｐｐｍ）；マグネシウム（０．０２〜１０，０００ｐｐｍ超）；カリウム（０．５〜４，０００ｐｐｍ）；ナトリウム（１．０〜１５，０００ｐｐｍ）；ストロンチウム（０．０１〜７５ｐｐｍ）；および亜鉛（０．０５〜２０ｐｐｍ）の量である。他の化合物はより微量（通常０．０１〜１０ｐｐｍ）で存在する。

植物プランクトンを主成分とする栄養補助食品および同栄養補助食品を製造する方法を説明した特定の実施形態に関して説明してきたが、上記説明は単なる例であって、発明を
限定するものとして解釈すべきではない。そのようなものとして、本発明の例証的実施形態の部品の最適な寸法の関係は、サイズ、材料、形状、配置構成、形式、機能および動作方法を変更することが可能である。当業者に明白な最適な寸法の関係、使用方法、およびアセンブリはと図面および明細書に例証された実施形態のすべての均等物は、本発明に包含される。

本発明はその精神または本質的特性から逸脱せずに他の特定の形式で具現化されてもよい。説明した実施形態はすべての点で単有る例示であって限定ではない。従って、本発明の範囲は、上記の説明によってではなく特許請求の範囲により示される。特許請求の範囲の意味および範囲内にあるすべての変更は特許請求の範囲内に包含されものとする。

本発明のシステムの略図。 タンクの詳細を示すシステムの略図。 拡散装置の詳細を示すシステムの略図。 フィルタの詳細を示すシステムの略図。

Claims (37)

1. 植物プランクトン抽出物を生産する方法であって、
   植物プランクトンを含む海水を取得する工程；
   海水をタンクに貯蔵する工程；
   海水をタンク内で循環させる工程；
   海水と空気を混合する工程；
   植物プランクトンを自己溶解させる工程；および
   溶解した植物プランクトンを収集する工程；
   からなる方法。
2. 前記海水を取得する工程は、水面下約１５．２４ｍ（約５０フィート）から約２７．４３ｍ（約９０フィート）までの深さから海水を収集することを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記海水を取得する工程は、水面下約２３．７７ｍ（約７８フィート）の深さから海水を収集することを含む請求項１に記載の方法。
4. 前記海水を循環させる工程は、拡散装置を使用することを含む請求項１に記載の方法。
5. 前記海水を循環させる工程は、拡散装置に空気を導入することを含む請求項４に記載の方法。
6. 前記植物プランクトンを自己溶解する工程は、海水にＮａＯＨを添加することを含む請求項１に記載の方法。
7. 前記植物プランクトンを収集する工程は、海水の一部から植物プランクトンをろ過することを含む請求項１に記載の方法。
8. 植物プランクトンへ栄養素を供給する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
9. タンク中の海水に植物プランクトン開始物質を添加する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
10. 直射日光にタンク中の海水を露出する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
11. 前記空気を混合する工程で空気ＣＯ₂を添加する工程をさらに含む請求項１に記載の方法
    。
12. 海水から植物プランクトンを沈ませる工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
13. 沈ませた植物プランクトンから海水を排出する工程をさらに含む請求項１２に記載の方法。
14. 前記収集した植物プランクトンを粉末に加工する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
15. 前記収集した植物プランクトンを液体に加工する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
16. リン、水溶性カリ、ホウ素、キレート化銅、キレート化鉄、キレート化マンガン、モリブ
    デン、キレート化亜鉛、エチレンジアミンおよび有機水溶性充填剤から本質的に成る組成物。
17. 前記リンは組成物の約２０％である請求項１６に記載の組成物。
18. 前記水溶性カリは組成物の約２０％である請求項１６に記載の組成物。
19. 前記ホウ素は組成物の約０．０２％である請求項１６に記載の組成物。
20. 前記キレート化銅は組成物の約０．０５％である請求項１６に記載の組成物。
21. 前記キレート化鉄は組成物の約０．０１％である請求項１６に記載の組成物。
22. 前記キレート化マンガンは組成物の約０．０５％である請求項１６に記載の組成物。
23. 前記モリブデンは組成物の約０．０００５％である請求項１６に記載の組成物。
24. 前記キレート化亜鉛は組成物の約０．０５％である請求項１６に記載の組成物。
25. 前記エチレンジアミンは組成物の約１％である請求項１６に記載の組成物。
26. 約２０％リン、約２０％水溶性カリ、約０．０２％ホウ素、約０．０５％キレート化銅、約０．０１％キレート化鉄、約０．０５％キレート化マンガン、約０．０００５％モリブデン、約０．０５％キレート化亜鉛、約１％エチレンジアミンおよび残りの量の有機水溶性充填剤を含有する組成物。
27. 藻類ペーストから得られた自己溶解した植物プランクトンを含む化合物。
28. 前記自己溶解した植物プランクトンが粉末である請求項２７に記載の化合物。
29. 前記自己溶解した植物プランクトンが液体である請求項２７に記載の化合物。
30. 自己溶解した植物プランクトンは、Ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｃｅａｅ網、Ｄｉｎｏｐｈｙｃｅａｅ網、Ｒａｐｈｉｄｏｐｈｙｃｅａｅ網、Ｐｒｙｍｎｅｓｉｏｐｈｙｃｅａｅ網、Ｄｉｃｔｙｏｐｈｙｃｅａｅ網、Ｅｕｇｌｅｎｏｐｙｃｅａｅ網、Ｐｒａｓｉｎｏｐｈｙｃｅａｅ網、Ｃｒｙｐｔｏｐｈｙｃｅａｅ網、Ｃｈｒｙｓｏｐｈｙｃｅａｅ網およびＣｈｌｏｒｏｐｈｙｃｅａｅ網から選択された少なくとも１または複数の植物プランクトンから製造される請求項２７に記載の化合物。
31. タンクの底に接続された混合チャンバ；
    混合チャンバに取り付けられ、タンクの底から混合チャンバを離間させる支持構造；
    空気源に接続され、混合チャンバに取り付けられて混合チャンバに空気を注入するように配置された第１のライン；および
    混合チャンバと連通し、混合チャンバにＣＯ₂ガスを注入するように配置された第２の
    ライン；
    を備えた装置。
32. 第１のラインの空気にＣＯ₂ガスを選択的に注入するために第２のラインが第１のライン
    に接続されている請求項３１に記載の装置。
33. 第１のラインが混合チャンバの頂部から約３分の１下降したところで混合チャンバに取り付けられている請求項３１に記載の装置。
34. 混合チャンバがタンク内に垂直に配置されたパイプである請求項３１に記載の装置。
35. 支持構造がタンクの底から約２５．４ｃｍ（約１０インチ）上方で混合チャンバを離間させる請求項３１に記載の装置。
36. 混合構造がタンク中の液体の表面の上に延びるように設計されている請求項３１に記載の装置。
37. 混合チャンバがタンクの中心に配置される請求項３１に記載の装置。

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