JP2009011197A - 焼却灰を利用する光合成生物の培養培地およびその製造方法、並びに光合成生物の培養方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光合成生物を光照射下で独立栄養的に培養するに際し、焼却灰を酸で溶解した溶液を培地として用いる。
【選択図】なし
Description
(1)焼却灰を酸で溶解して調製される溶液を含む光合成生物の培養培地。
(2)前記酸が、硝酸、硫酸および塩酸から選ばれる一以上である上記(1)に記載の光合成生物の培養培地。
(3)前記焼却灰が、鶏糞の焼却灰である上記(1)又は(2)に記載の光合成生物の培養培地。
(4)前記溶液に、鉄塩もしくは銅塩またはその両方をさらに添加してなる上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光合成生物の培養培地。
(5)焼却灰を酸で溶解させ、得られた溶液を用いて光合成生物を培養する、光合成生物の培養方法。
(6)焼却灰を酸で溶解して溶液を調製し、該溶液を含む培養培地を製造する光合成生物の培養培地の製造方法。
本発明で使用される焼却灰としては、鶏糞、豚糞および牛糞等の畜産廃棄物、生ゴミ、都市ゴミ、食品廃棄物、廃材や間伐材等の林産廃棄物、下水処理場汚泥、工場から排出される廃棄物等の、各種の有機性廃棄物を燃焼した際に排出される灰や、火力発電所や燃焼炉等で石炭等の固形燃料を燃焼した際に排出される灰等を用いることができる。
焼却灰を用いた培養培地を以下のようにして調製した。0.1mol/LのHNO3、0.1mol/LのH2SO4および0.1mol/LのHClを体積比で25:3:5の比率で混ぜた混合酸50mlをビーカーに入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながら鶏糞焼却灰を少量ずつ添加し、溶液のpHが5.4になるまで鶏糞焼却灰を溶解させた。酸による溶解処理により、鶏糞焼却灰は元の重量の約60%相当分が溶解し、焼却灰の減容化を行うことができた。焼却灰を溶解した溶液を遠心分離(10,000rpm、10分間)して未溶解の焼却灰を取り除き、得られた上澄み液を蒸留水で30倍に希釈したものを培養培地として用いた。
上記実施例1における鶏糞焼却灰を用いて調製した焼却灰培地をL字型試験管に10mL添加し、オートクレーブ(121℃、15分間)で滅菌した。滅菌後、各種のスピルリナ属の藻体の前培養液0.3mLを接種し、培養温度30℃、蛍光灯での光照射(5500Lux、12時間暗−12時間明)の条件下で7日間の振盪培養を行った。培養開始時と培養終了時の培養液の吸光度(OD660)の差から生育度を求めた。また、スピルリナ属の培養に使用されるSOT培地またはMA培地でも同様の方法で培養して生育度を求め(参考例2および3)、本発明による培養培地での生育度と比較した。この測定結果を図2に示す。
培養培地を調製する際に、混合酸の組成を変えて焼却灰を溶解させ、得られた培養培地での生育度を検討した。具体的には、0.1mol/LのHNO3、0.1mol/LのH2SO4および0.1mol/LのHClを、25:3:5(実施例3)、25:3:0(実施例4)、25:0:5(実施例5)、0:3:5(実施例6)、の体積比で混ぜた4種類の混合酸を用いた。4種類の混合酸50mLをそれぞれビーカーに入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながら鶏糞焼却灰を少量ずつ添加し、溶液のpHが5.4になるまで鶏糞焼却灰を溶解させた。鶏糞焼却灰が溶解した溶液を遠心分離(10,000rpm、10分間)して未溶解の焼却灰を取り除き、得られた4種類の上澄み液を蒸留水で30倍に希釈したものを培地として用いた。
培養培地の調製において、0.1mol/LのHNO3、0.1mol/LのH2SO4および0.1mol/LのHClを体積比で25:3:5の比率で混ぜた混合酸を用いて、鶏糞焼却灰(実施例7)または豚糞と木炭の混合物を燃焼して得られる豚糞・木炭焼却灰(実施例8)を溶解して得られた溶液を30倍希釈したものを培養培地として用いた。これらの培養培地をL字型試験管に10mL添加し、オートクレーブ(121℃、15分間)で滅菌した後、クロレラブルガリス(Chlorella vulgaris)MKJ−34の前培養液0.3mlを接種し、培養温度30℃、蛍光灯での光照射(5500Lux、12時間暗−12時間明)の条件下で7日間の振盪培養を行った。培養開始時と培養終了時の培養液の吸光度(OD660)の差から生育度を求めた。
図3に示すように、豚糞・木炭焼却灰から調製した培養培地でもクロレラのような光合成生物を培養するための培地として利用できることが分かった。また、鶏糞焼却灰および豚糞・木炭焼却灰を用いて調製した培養培地では、微量の鉄塩と銅塩を添加すると、無添加の場合に比べて生育度が高くなる傾向を示した。
0.1mol/LのHNO3、0.1mol/LのH2SO4および0.1mol/LのHClを体積比が25:3:5になるように混ぜた混合酸を用いて、鶏糞焼却灰を溶解して得られた30倍希釈の培養培地280mLを300mLの三角フラスコに添加し、オートクレーブ(121℃、15分間)で滅菌した。滅菌後、クロレラブルガリス(Chlorella vulgaris)MKJ−34の前培養液20mLを添加し、CO2濃度が5%となるように空気にCO2ガスを混ぜた混合ガス(CO25%,空気95%)を300mL/minの流量で通気しながら、培養温度30℃、蛍光灯での光照射(5500Lux、12時間暗−12時間明)の条件下で7日間通気培養を行い、培養開始時と培養終了時の培養液の吸光度(OD660)の差から生育度を求めた。
また、実施例15における培養培地に対し、FeSO4・7H2OおよびCuSO4・5H2Oが各々2mg/Lおよび0.079mg/Lの濃度となるように添加した。この鉄塩と銅塩を添加した培養培地280mLを300mLの三角フラスコに入れ、オートクレーブ(121℃、15分間)で滅菌した後、実施例15と同様の方法でクロレラブルガリス(Chlorella vulgaris)MKJ−34の通気培養を行い、培養開始時と培養終了時の培養液の吸光度(OD660)の差から生育度を求めた。
さらに、実施例15および16の培養培地での通気培養と比較するために、MBM培地280mLを300mLの三角フラスコに入れ、オートクレーブ(121℃、15分間)で滅菌した後、実施例15と同様の方法でクロレラブルガリス(Chlorella vulgaris)MKJ−34の通気培養を行い、培養開始時と培養終了時の培養液の吸光度(OD660)の差から生育度を求めた。
実施例15および16、並びに参考例4の測定結果を、表7に示す。
Claims (6)
- 焼却灰を酸で溶解して調製される溶液を含む光合成生物の培養培地。
- 前記酸が、硝酸、硫酸および塩酸から選ばれる一以上である請求項1に記載の光合成生物の培養培地。
- 前記焼却灰が、鶏糞の焼却灰である請求項1又は2に記載の光合成生物の培養培地。
- 前記溶液に、鉄塩もしくは銅塩またはその両方をさらに添加してなる請求項1〜3のいずれかに記載の光合成生物の培養培地。
- 焼却灰を酸で溶解させ、得られた溶液を用いて光合成生物を培養する、光合成生物の培養方法。
- 焼却灰を酸で溶解して溶液を調製し、該溶液を含む培養培地を製造する光合成生物の培養培地の製造方法。
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