JP2015189742A - Ppar activity composition and energy production facility - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To discover new raw material for extraction of PPAR compositions other than gramineous plants, and thus obtain a PPAR composition easily available for effective use.SOLUTION: A PPAR activity composition is mainly composed of extract obtained by extracting Chlamydomonas fine algae with extraction solvent.

Description

本発明は、ペルオキシソーム増殖剤応答性受容体(peroxisome proliferator−activated receptor:PPAR)活性組成物を利用する技術に関する。   The present invention relates to a technique using a peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) active composition.

PPARは、ステロイド受容体、レチノイド受容体やサイロイド受容体等と同様、核内受容体スーパーファミリーに属するリガンド依存性の転写因子であり、これまでに組織分布を異にする三種のアイソフォーム(α型、δ(またはβ)型、γ型)がヒトをはじめ種々の動物種で同定されている(非特許文献1を参照)。この内PPARαは、脂肪酸の異化能の高い肝臓や腎臓、骨格筋等に発現しており、特に肝臓において高発現が認められ(非特許文献2を参照)、脂肪酸の代謝や細胞内輸送に関連する遺伝子(たとえば、アシルCoA合成酵素、脂肪酸結合タンパク質やリポ蛋白リパーゼなど)およびコレステロールや中性脂質の代謝に関連するアポリポ蛋白(AI、AII、CIII)遺伝子の発現を正または負に制御している。PPARδは、神経細胞を中心として生体内各組織に普遍的に発現している。現時点ではPPARδの生理的意義については不明である。PPARγは、脂肪細胞に高発現していて脂肪細胞の分化に関与している(非特許文献3を参照)。このようにPPARの各アイソフォームは特定の臓器や組織において特異的な機能を果たしている。   PPAR is a ligand-dependent transcription factor belonging to the nuclear receptor superfamily, like steroid receptors, retinoid receptors and thyroid receptors, and so far three isoforms (α Type, δ (or β) type, and γ type) have been identified in various animal species including humans (see Non-Patent Document 1). Among these, PPARα is expressed in the liver, kidney, skeletal muscle and the like having high fatty acid catabolism, and is particularly highly expressed in the liver (see Non-Patent Document 2), and is related to fatty acid metabolism and intracellular transport. By positively or negatively controlling the expression of genes (eg, acyl CoA synthase, fatty acid binding protein, lipoprotein lipase, etc.) and apolipoprotein (AI, AII, CIII) genes related to cholesterol and neutral lipid metabolism Yes. PPARδ is ubiquitously expressed in each tissue in the body centering on nerve cells. At present, the physiological significance of PPARδ is unknown. PPARγ is highly expressed in adipocytes and is involved in adipocyte differentiation (see Non-Patent Document 3). Thus, each isoform of PPAR performs a specific function in a specific organ or tissue.

このようなPPAR活性組成物が、イネ科植物に含有されていることは知られており、具体的にモロコシ属植物に含まれているPPAR活性組成物の抽出物は特許文献1に記載されている。ところが、一般に、同じ科に属する植物であっても、属が異なる植物が、同種の活性物質を生産するとしても、その活性物質が、他の属の植物から得られた活性物質と同等の活性を有するとは限らず、また、何らかの要因で活性が阻害されている場合もありえる。そのため、このような活性物質を探索する場合には、植物ごとに特有の抽出手法、分離手法を開発しなければならないことも多く、容易に活性物質を開発することができるわけではない。   It is known that such a PPAR active composition is contained in a grass family plant. Specifically, an extract of a PPAR active composition contained in a sorghum plant is described in Patent Document 1. Yes. However, in general, even if a plant belongs to the same family or a plant of a different genus produces the same type of active substance, the active substance has an activity equivalent to that of an active substance obtained from a plant of another genus. The activity may not be inhibited by some factor. Therefore, when searching for such active substances, it is often necessary to develop extraction methods and separation methods peculiar to each plant, and active substances cannot be easily developed.

そこで、本発明者らは、簡易な手法で効率よく得ることができるペルオキシソーム増殖剤応答性受容体(PPAR)活性組成物を提供することを目的としてサトウキビ由来のPPAR組成物を先に見出している(特許文献2)。   Therefore, the present inventors have previously found a PPAR composition derived from sugarcane for the purpose of providing a peroxisome proliferator-responsive receptor (PPAR) active composition that can be efficiently obtained by a simple technique. (Patent Document 2).

特開2004−161656号公報JP 2004-161656 A 特開2013−193987号公報JP 2013-193987 A

Proceedings of the National Academy of Sciences, 1992年, 89巻, 4653〜4657頁Proceedings of the National Academy of Sciences, 1992, 89, 4653-4657. Endocrinology, 1996年, 137巻, 354〜366頁Endocrinology, 1996, 137, 354-366 Journal of Lipid Research, 1996年, 37巻, 907〜925頁Journal of Lipid Research, 1996, 37, 907-925.

しかし、特許文献2の構成のように、PPAR組成物には、阻害物質が含まれ、PPAR組成物の活性が抑制されていることもあり、この阻害物質の低減等により、PPAR組成物の活性を向上することが求められることもある。すなわち、既知のPPAR組成物を活用する場合に、抽出されたPPAR組成物をそのまま用いるわけにはいかず、他に種々の付随操作を伴って初めて、活性の高いPPAR組成物を有効利用できるというのが現状である。そのため、さらに簡便に活性の高いPPAR組成物を得られるPPAR組成物原料の探索も必要になっている。   However, as in the configuration of Patent Document 2, the PPAR composition contains an inhibitor and the activity of the PPAR composition may be suppressed. The activity of the PPAR composition is reduced by reducing the inhibitor or the like. It may be required to improve That is, when a known PPAR composition is used, the extracted PPAR composition cannot be used as it is, and a highly active PPAR composition can be effectively used only with other accompanying operations. Is the current situation. Therefore, it is necessary to search for a PPAR composition raw material that can obtain a PPAR composition having high activity more easily.

また、植物からPPAR組成物を抽出した場合、抽出後の植物は廃棄されることになるが、抽出溶媒を含んだ状態の植物廃棄物は、そのまま廃棄することもできず、さらに他に有効利用することが求められている。   In addition, when a PPAR composition is extracted from a plant, the extracted plant is discarded, but the plant waste in a state containing the extraction solvent cannot be discarded as it is, and it is effectively used for other purposes. It is requested to do.

そこで、本発明の目的は、イネ科植物以外に新たなPPAR組成物を抽出する原料を見出し、有効利用容易なPPAR組成物を得る点にあり、さらに、PPAR組成物の抽出をエネルギー効率よく行えるエネルギー生産設備を得る点にもある。   Therefore, an object of the present invention is to find a raw material for extracting a new PPAR composition in addition to a grass family plant, to obtain a PPAR composition that is easy to use effectively, and to further efficiently extract a PPAR composition. It also has the point of obtaining energy production facilities.

上記目的のため本発明者等は、鋭意研究の結果、クラミドモナス属の微細藻類を抽出溶媒により抽出した抽出物にはPPAR活性物質が含まれていることを明らかにした。   As a result of intensive studies, the present inventors have clarified that an extract obtained by extracting Chlamydomonas microalgae with an extraction solvent contains a PPAR active substance.

〔構成1〕
そこで、上記課題を解決するための本発明の特徴構成は、クラミドモナス属の微細藻類を抽出溶媒により抽出した抽出物を主成分とする点にある。
[Configuration 1]
Then, the characteristic structure of this invention for solving the said subject exists in the point which has as a main component the extract which extracted the microalga of Chlamydomonas genus with the extraction solvent.

〔作用効果1〕
上述の新知見により、イネ科植物以外のPPAR組成物原料としてとして、クラミドモナス属の微細藻類を用いることができることが明らかになった。そしてその抽出溶媒による抽出物をPPAR組成物として得ることができるから、PPAR組成物を有効に利用できる形態を提供することができた。
[Function 1]
From the above-mentioned new findings, it has become clear that Chlamydomonas microalgae can be used as a PPAR composition raw material other than Gramineae plants. And since the extract by the extraction solvent can be obtained as a PPAR composition, the form which can utilize a PPAR composition effectively could be provided.

この構成において抽出されるPPAR活性物質は、PPARα、PPARβ、PPARγいずれも含むことがわかっている。PPARβの生理活性が現状でわかっていないとしても、これら物質は医薬品、機能性食品成分として有効に機能すると考えられるもので、利用性が高い。   It is known that the PPAR active substance extracted in this configuration includes any of PPARα, PPARβ, and PPARγ. Even if the physiological activity of PPARβ is not known at present, these substances are considered to function effectively as pharmaceuticals and functional food ingredients and are highly useful.

なお、本発明でいうPPAR活性物質とは、PPARのリガンド結合領域に結合する能力(活性)を有する化合物を含む物質であり、PPAR活性組成物とは、このような物質を成分として含有し、上記活性を備えた組成物をさす。PPARリガンド活性は、たとえば、PPARリガンド結合領域とGAL4との融合タンパクに対する結合をルシフェラーゼの発現で評価するレポーター・アッセイ(Cell,1995年,83巻,803〜812頁)や、PPARリガンド結合領域を含むタンパクを用いたコンペティション・バインディング・アッセイ(Cell,1995年,83巻,813〜819頁)などにより測定することができる。これらのアッセイにおいて、サンプルの活性は一般に溶媒対照と比較し、溶媒対照よりも高い活性を示し、なおかつ用量依存性が認められるサンプルを「PPAR活性あり」と評価する。   The PPAR active substance referred to in the present invention is a substance containing a compound having the ability (activity) to bind to the ligand binding region of PPAR, and the PPAR active composition contains such a substance as a component, It refers to a composition having the above activity. PPAR ligand activity can be determined by, for example, a reporter assay (Cell, 1995, 83, 803-812) for evaluating the binding of a PPAR ligand binding region to a GAL4 fusion protein by expression of luciferase, It can be measured by a competition binding assay (Cell, 1995, 83, 813-819) or the like using a protein containing the protein. In these assays, the activity of the sample is generally compared to the solvent control, and a sample that exhibits higher activity than the solvent control and is found to be dose-dependent is evaluated as “with PPAR activity”.

また、抽出方法は、特に限定されないが、溶媒抽出、水蒸気蒸留、超臨界抽出技術を用いた二酸化炭素による抽出など種々抽出操作を用いることができる。さらに、当該抽出物は、精製して用いることもできるが、飲食品や医薬品として不適当な不純物を含有しない限り、抽出液のまま、または粗抽出物あるいは半精製抽出物のような形態で使用できる。   The extraction method is not particularly limited, and various extraction operations such as solvent extraction, steam distillation, and extraction with carbon dioxide using a supercritical extraction technique can be used. Furthermore, the extract can be purified and used, but as long as it does not contain impurities that are inappropriate for food and drink or pharmaceuticals, it is used as an extract or in the form of a crude extract or semi-purified extract. it can.

また、本願発明で使用する微細藻類は、水中を漂って光合成によって生育する顕微鏡サイズの植物プランクトンを含む藻類であり、真性細菌であるシアノバクテリアおよび真核生物で単細胞または群体を作るものを指す。例えば、光合成を行う微細藻類であって、曝気槽の内部壁面などに着生しない微細藻類であるユーグレナ藻が挙げられる。ユーグレナ藻は鞭毛虫の一群で、運動性のある藻類としてミドリムシ等を含む単細胞真核藻類のグループに含まれる。このように、ユーグレナ藻は運動性のある藻類なので、曝気槽の内部壁面や処理汚水の流路壁面などに着生するものではない。従って、着生による処理汚水の流路などの閉塞を発生することはなく、光合成を行う際に、処理汚水中の富栄養環境において、窒素やリンを取り入れて増殖するので、処理汚水が浄化される。   The microalgae used in the present invention is an algae containing microscopic phytoplankton that floats in water and grows by photosynthesis, and refers to those that form single cells or colonies with eubacteria, cyanobacteria and eukaryotes. For example, Euglena algae, which are microalgae that perform photosynthesis and that do not grow on the inner wall surface of the aeration tank, can be mentioned. Euglena algae is a group of flagellates and is included in the group of unicellular eukaryotic algae including Euglena and the like as a motile algae. As described above, Euglena algae is a motile algae and does not grow on the inner wall surface of the aeration tank or the channel wall surface of the treated sewage. Therefore, there is no blockage of the flow path of the treated sewage due to the growth, and when photosynthesis is performed, nitrogen and phosphorus are introduced and propagated in the eutrophic environment in the treated sewage, so that the treated sewage is purified. The

〔構成2〕
上記構成において微細藻類がクラミドモナスラインハーディ(Chlamydomonas reinhardtii)であってもよい。
[Configuration 2]
In the above configuration, the microalgae may be Chlamydomonas reinhardtii.

〔作用効果2〕
微細藻類としてクラミドモナスラインハーディを用いると、一般的な下水処理設備で取り扱う廃水を栄養源として増殖させることができ、また、増殖させるに伴って、水素を生産させ、さらに別のエネルギー供給が可能となるので好ましい。また、微細藻類は、液状のまま取り扱えるので、取り扱い容易で、特に、上記生育形態をとることができるクラミドモナスラインハーディを用いると、連続的にPPAR組成物供給する形態を採用しやすいという点でも有利である。
[Operation effect 2]
When Chlamydomonas line hardy is used as a microalgae, wastewater handled by general sewage treatment facilities can be grown as a nutrient source, and as it grows, hydrogen can be produced and further energy can be supplied. This is preferable. In addition, since microalgae can be handled in a liquid state, it is easy to handle. In particular, the use of Chlamydomonas line hardy that can take the above growth form is advantageous in that it is easy to adopt a form in which a PPAR composition is continuously supplied. It is.

〔構成3〕
また、前記抽出溶媒が、エタノール含有溶媒もしくはアセトン含有溶媒とすることができる。
[Configuration 3]
The extraction solvent can be an ethanol-containing solvent or an acetone-containing solvent.

〔作用効果3〕
前記抽出溶媒としては、抽出効率の面から、エタノール、アセトン、クロロホルム、塩化メチレン、酢酸エチル等種々の溶媒を用いることが考えられるが、微細藻類の生育環境に影響を与えにくく、また、PPAR組成物抽出後の微細藻類廃液を廃棄する際の利便性を考慮すると、環境に影響を与えにくいエタノール含有溶媒もしくはアセトン含有溶媒とするのが好ましい。
[Operation effect 3]
As the extraction solvent, various solvents such as ethanol, acetone, chloroform, methylene chloride, and ethyl acetate can be used from the viewpoint of extraction efficiency. However, the extraction solvent hardly affects the growth environment of microalgae and has a PPAR composition. In consideration of the convenience when discarding the microalgae waste liquid after the extraction of the product, it is preferable to use an ethanol-containing solvent or an acetone-containing solvent that hardly affects the environment.

〔構成4〕
また、前記抽出物が、抽出溶媒による抽出後、炭素吸着材に接触処理したものであることが好ましい。
[Configuration 4]
Moreover, it is preferable that the said extract is the thing which contact-treated the carbon adsorbent after extraction with an extraction solvent.

〔作用効果4〕
PPAR組成物にはいわゆる阻害物質が含まれていることが多く、PPAR組成物の活性を十分に活用できない一因となっている。そこで、PPAR組成物を炭素吸着材に接触処理すると、炭素吸着材は、PPAR組成物中のPPAR活性の高い物質を吸着せず、阻害物質を優先して吸着すると考えられるから、PPAR組成物中の阻害物質を選択的に除去することができる。そのため、PPAR組成物を活性の高いものとすることができる。
[Operation effect 4]
In many cases, so-called inhibitors are contained in the PPAR composition, which contributes to the inability to fully utilize the activity of the PPAR composition. Therefore, when the PPAR composition is contact-treated with the carbon adsorbent, it is considered that the carbon adsorbent does not adsorb a substance having a high PPAR activity in the PPAR composition but preferentially adsorbs an inhibitor. Inhibitors can be selectively removed. Therefore, the PPAR composition can be made highly active.

〔構成5〕
また、本発明のエネルギー生産設備の特徴構成は、
クラミドモナス属の微細藻類を含む微細藻類培養槽を設けて、微細藻類培養槽内の微細藻類に炭酸ガスを含有するガスを爆気するとともに、栄養源を供給しながら光照射して、水素を生産するとともに前記微細藻類を増殖させ、増殖した微細藻類を微細藻類培養槽から取り出し、取り出した微細藻類から抽出溶媒により抽出してPPAR活性組成物を得る微細藻類抽出槽を設け、微細藻類抽出槽から発生する抽出残差をメタン発酵してバイオガスを得るメタン発酵槽を設けた点にある。
[Configuration 5]
The characteristic configuration of the energy production facility of the present invention is as follows:
Providing a microalgae culture tank containing Chlamydomonas microalgae to produce hydrogen by irradiating the microalgae in the microalgae culture tank with carbon dioxide-containing gas and irradiating with light while supplying nutrients In addition, the microalgae are proliferated, the proliferated microalgae are taken out of the microalgae culture tank, and a microalgae extraction tank is provided that extracts the extracted microalgae with an extraction solvent to obtain a PPAR active composition. It is in the point which provided the methane fermenter which obtains biogas by methane fermentation of the generated extraction residue.

〔作用効果5〕
上記構成によると、微細藻類培養槽で微細藻類を培養するだけでなく、水素生産を行い、エネルギー源として供給可能となる。この状態で微細藻類培養槽内の微細藻類が増殖するので、増殖した微細藻類を順次取り出して有効利用することができる。微細藻類抽出槽では、取り出された微細藻類を抽出溶媒により抽出することにより、PPAR組成物を得ることができる。この抽出操作は、微細藻類培養槽における培養液をそのまま用い、微細藻類抽出槽にて自然濾過作用により固液分離しつつ、抽出溶媒に接触させることができるが、遠心分離等、別途固液分離する手段を有していてもよい。また、PPAR組成物を回収した後の抽出残差は、バイオマスであるので、メタン発酵に供することができ、ここで、メタン発酵させてメタンガスをエネルギー源として供給することができるようになる。
[Operation effect 5]
According to the said structure, not only can a micro algae be cultured with a micro algae culture tank, but hydrogen can be produced and supplied as an energy source. In this state, since the microalgae in the microalgae culture tank grow, the proliferated microalgae can be taken out and used effectively. In the microalgae extraction tank, the PPAR composition can be obtained by extracting the extracted microalgae with an extraction solvent. In this extraction operation, the culture solution in the microalgae culture tank is used as it is, and it can be brought into contact with the extraction solvent while solid-liquid separation by natural filtration in the microalgae extraction tank. You may have a means to do. Moreover, since the extraction residual after recovering the PPAR composition is biomass, it can be used for methane fermentation, where methane fermentation can be performed and methane gas can be supplied as an energy source.

すなわち上記構成によると、微細藻類の培養過程で水素ガスをエネルギーとして供給することができるとともに、PPAR組成物回収後にメタンガスをエネルギーとして供給することができ、微細藻類の有効利用が果たされ、効率の良いエネルギー供給が行えることになる。   That is, according to the above configuration, hydrogen gas can be supplied as energy during the cultivation process of microalgae, and methane gas can be supplied as energy after the recovery of the PPAR composition. A good energy supply.

〔構成6〕
尚、上記構成において、前記炭酸ガスを含有するガスをコジェネレーション装置からの排ガスとすることができ、前記栄養源を下水処理設備の汚水とすることができる。
[Configuration 6]
In addition, in the said structure, the gas containing the said carbon dioxide gas can be made into the waste gas from a cogeneration apparatus, and the said nutrient source can be made into the sewage of a sewage treatment facility.

〔作用効果6〕
上記構成において、微細藻類培養槽では、微細藻類培養のための栄養源と、炭酸ガス、光が必要になる。これにより、微細藻類が光合成を行い、水素を生産するのであるが、下水処理施設の曝気槽のように、栄養源としての汚水に太陽光が入光し、且つ排ガスを投入する状態で、その曝気槽を微生物培養槽として光合成を行なう微細藻類を汚水内で培養することができる。そのため、微細藻類は曝気槽の処理汚水内で、処理汚水と、排気ガス中の炭酸ガスと、太陽光を利用して光合成を行なうことができ、これにより、炭酸ガスを固定化することができる。
また、通常、下水処理施設の曝気槽は、数千立方メートル以上にも及ぶ容積を有するため、大量の微細藻類を処理汚水中に培養して増殖させることが可能となるため、より多くの炭酸ガスを固定化することができる。さらに、微細藻類は処理汚水に含まれる窒素およびリンなどの養分を吸収して増殖するので、処理汚水の浄化が促進される。
[Operation effect 6]
In the above configuration, the microalgae culture tank requires a nutrient source, carbon dioxide gas, and light for microalgae culture. As a result, microalgae photosynthesize and produce hydrogen, but in the state where sunlight enters the wastewater as a nutrient source and the exhaust gas is introduced, like an aeration tank in a sewage treatment facility, Microalgae that perform photosynthesis can be cultured in sewage using an aeration tank as a microorganism culture tank. Therefore, microalgae can perform photosynthesis using the treated sewage, carbon dioxide in the exhaust gas, and sunlight in the treated sewage in the aeration tank, thereby fixing the carbon dioxide. .
In addition, since the aeration tank of a sewage treatment facility usually has a volume of several thousand cubic meters or more, a large amount of microalgae can be cultured and propagated in the treated wastewater, so that more carbon dioxide gas Can be immobilized. Further, since the microalgae absorb and grow nutrients such as nitrogen and phosphorus contained in the treated sewage, purification of the treated sewage is promoted.

ここで、たとえば、エネルギー生産設備にコジェネレーション装置が隣接している場合など、そのコジェネレーション装置からの排ガスを微生物培養槽に供給される排ガスとして用いることができる。すると、炭酸ガスは、コジェネレーション装置から安定的に供給することができるようになる。また排ガス中の炭酸ガスは大気中に放出されることなく微細藻類として固定化される。また、発酵槽で回収されるメタンガスは、コジェネレーション装置に供給することができるので、効率よくエネルギー生産、消費が図られる合理的な構成とすることができる。   Here, for example, when the cogeneration apparatus is adjacent to the energy production facility, the exhaust gas from the cogeneration apparatus can be used as the exhaust gas supplied to the microorganism culture tank. Then, carbon dioxide gas can be stably supplied from the cogeneration apparatus. Further, carbon dioxide in the exhaust gas is fixed as microalgae without being released into the atmosphere. Moreover, since the methane gas collect | recovered with a fermenter can be supplied to a cogeneration apparatus, it can be set as the rational structure with which energy production and consumption are achieved efficiently.

したがって、サトウキビ廃材代替原料として微細藻類を用い、効率よくPPAR活性成分を得ることができ、メタボリックシンドローム改善の健康食品や飲料および医薬品としての活用が可能となる。   Therefore, microalgae can be used as an alternative raw material for sugarcane waste, and PPAR active ingredients can be obtained efficiently, and can be used as health foods, beverages and pharmaceuticals for improving metabolic syndrome.

各検体のPPARα活性を示すグラフGraph showing PPARα activity of each specimen 各検体のPPARδ活性を示すグラフGraph showing PPARδ activity of each specimen 各検体のPPARγ活性を示すグラフGraph showing PPARγ activity of each specimen エネルギー生産設備の概略図Schematic diagram of energy production equipment

以下に、本発明のPPAR活性組成物を説明する。なお、以下に好適な実施例を記すが、これら実施例はそれぞれ、本発明をより具体的に例示するために記載されたものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更が可能であり、本発明は、以下の記載に限定されるものではない。   Below, the PPAR active composition of this invention is demonstrated. In addition, although suitable examples are described below, these examples are described in order to more specifically illustrate the present invention, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the following description.

〔PPAR活性組成物の抽出〕
微細藻類クラミドモナス ラインハーディ ダンゲアド(Chlamydomonas reinhardtii Dangeard)(NIES−2235)の培養液を、遠心洗浄して沈渣を回収し、微細藻類試料とした。
[Extraction of PPAR active composition]
The culture solution of the microalga Chlamydomonas reinhardtii Dangerard (NIES-2235) was centrifuged and the sediment was collected to obtain a microalgae sample.

前記微細藻類試料を水、エタノール、アセトンにより抽出した。   The microalgae sample was extracted with water, ethanol, and acetone.

(1)水による抽出
微細藻類試料9.75g(湿重量)をNaCl水(0.9w/v%、滅菌済),11mlに懸濁させた。これを超音波処理(Vibra Cell, Sonics & Material inc.を用い、Amplitude:40, Pulser:1で3分×3回、以下の超音波処理も同条件)して微細藻類試料中のPPAR組成物を溶出させた。これを遠心分離(39,800×g, 20min., 4℃、以下の遠心分離も同条件)により固液分離し、上清15mLを得た(回収操作時に上記NaCl水を用い、最終濃度0.78w/v%となった。以下の操作においても適宜上記NaCl水を用いる)。
(1) Extraction with water 9.75 g (wet weight) of a microalgae sample was suspended in 11 ml of NaCl water (0.9 w / v%, sterilized). PPAR composition in microalgae samples by sonication (using Vibra Cell, Sonics & Material Inc., Amplitude: 40, Pulser: 3 minutes x 3 times, the same sonication below) Was eluted. This was subjected to solid-liquid separation by centrifugation (39,800 × g, 20 min., 4 ° C., the same conditions for the following centrifugation) to obtain 15 mL of the supernatant (the above NaCl water was used during the recovery operation to obtain a final concentration of 0). (The above NaCl water was used as appropriate in the following operation).

この上清を限外ろ過膜(Amicon Ultra 30K)を用いてろ過濃縮し(約0.2mL)、濃縮乾固してサンプル1とした。
サンプル1とともに得られたろ液を限外ろ過膜(Amicon Ultra 3K)を用いてろ過濃縮し(約0.8mL)、濃縮乾固してサンプル2とした。
サンプル2とともに得られたろ液(役10mL)を濃縮乾固してサンプル3とした。
The supernatant was filtered and concentrated (about 0.2 mL) using an ultrafiltration membrane (Amicon Ultra 30K), and concentrated to dryness to give Sample 1.
The filtrate obtained with Sample 1 was filtered and concentrated using an ultrafiltration membrane (Amicon Ultra 3K) (about 0.8 mL), and concentrated to dryness to give Sample 2.
The filtrate (10 mL) obtained together with sample 2 was concentrated to dryness to obtain sample 3.

(2)エタノール抽出
微細藻類試料9.44gを99.5%エタノール,13.75mlに懸濁させた。これを超音波処理して微細藻類試料中のPPAR組成物を溶出させた。これを遠心分離により固液分離し、上清19.5mLを得た(回収操作時に上記エタノールを用い、最終濃度75v/v%となった。以下の操作においても適宜上記エタノールを用いる)。
(2) Ethanol extraction 9.44 g of a microalgae sample was suspended in 99.5% ethanol, 13.75 ml. This was sonicated to elute the PPAR composition in the microalgae sample. This was subjected to solid-liquid separation by centrifugation to obtain 19.5 mL of the supernatant (the above ethanol was used during the collection operation to a final concentration of 75 v / v%. The above ethanol was also used in the following operations as appropriate).

上記上清を濃縮乾固したものを75v/v%エタノール2mlに再溶解した。これを1ml採取し、エバポレーターにて濃縮乾固してサンプル4とした。
また、残り1mlを、グラファイトカーボン(5982−4482, SampliQ Carbon SPE, AgilentTechnologies),0.75gをパッキングしたオープンカラムにより脱吸着処理して、得られた溶液をエバポレーターにて濃縮乾固し、サンプル4−2とした。
The supernatant obtained by concentrating to dryness was redissolved in 2 ml of 75 v / v% ethanol. 1 ml of this was sampled and concentrated to dryness with an evaporator to give sample 4.
Further, the remaining 1 ml was desorbed by an open column packed with 0.75 g of graphite carbon (5982-4482, SampliQ Carbon SPE, Agilent Technologies), and the resulting solution was concentrated and dried with an evaporator. -2.

(3)アセトン抽出
微細藻類試料9.08gを99.9%以上の純アセトン,11.5mlに懸濁させた。これを超音波処理して微細藻類試料中のPPAR組成物を溶出させた。これを遠心分離により固液分離し、上清18mLを得た(回収操作時に上記アセトンを用い、最終濃度70v/v%となった。以下の操作においても適宜上記アセトンを用いる)。
(3) Acetone extraction 9.08 g of a microalgae sample was suspended in 11.5 ml of 99.9% or more pure acetone. This was sonicated to elute the PPAR composition in the microalgae sample. This was subjected to solid-liquid separation by centrifugation to obtain 18 mL of the supernatant (the above acetone was used during the recovery operation to a final concentration of 70 v / v%. In the following operation, the above acetone was also used as appropriate).

上記上清を濃縮乾固したものを70%アセトン2mLに再溶解した。これを1ml採取し、エバポレーターにて濃縮乾固してサンプル5とした。
また、残り1mlを、前記グラファイトカーボン,0.75gをパッキングしたオープンカラムにより脱吸着処理して、得られた溶液をエバポレーターにて濃縮乾固し、サンプル5−2とした。
The supernatant obtained by concentrating to dryness was redissolved in 2 mL of 70% acetone. 1 ml of this was sampled and concentrated to dryness with an evaporator to give sample 5.
Further, the remaining 1 ml was desorbed by an open column packed with 0.75 g of graphite carbon, and the resulting solution was concentrated to dryness with an evaporator to obtain sample 5-2.

〔PPAR活性の測定〕
サンプル1〜5−2にそれぞれDMSOを一定量加えて穏やかに撹拌し、室温下に数時間静置した。ついで試料を遠心分離(GILSON,GmCLab)し、上清を回収して評価用試料とした。この評価用試料をアッセイ系当たりの終濃度として1/3000、1/1000、1/300、1/40倍になるように調整し、計28検体を作成した。これらの検体のPPAR活性を、核内受容体・コファクターアッセイシステムであるEnBio RCAS for PPARα、EnBio RCAS for PPARδおよびEnBio RCAS for PPARγ(いずれも藤倉化成株式会社製)を使用して測定した。その結果、各検体のPPAR活性は図1〜3のようになった。
[Measurement of PPAR activity]
A fixed amount of DMSO was added to each of Samples 1-2 and gently stirred, and allowed to stand at room temperature for several hours. Subsequently, the sample was centrifuged (GILSON, GmCLab), and the supernatant was collected to be used as an evaluation sample. This sample for evaluation was adjusted so that the final concentration per assay system would be 1/3000, 1/1000, 1/300, 1/40 times, and a total of 28 specimens were prepared. The PPAR activity of these specimens was measured using EnBio RCAS for PPARα, EnBio RCAS for PPARδ, and EnBio RCAS for PPARγ (all manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.), which are nuclear receptor / cofactor assay systems. As a result, the PPAR activity of each specimen was as shown in FIGS.

図1〜3より、各検体にはPPARα活性物質が含まれており、PPARδ活性物質、PPARγもある程度含まれていることがわかる。また、水、エタノール、アセトンのいずれを用いてもPPAR組成物が抽出できることも分かる。また、図1より、PPARαは、3K未満の低分子量領域に多く含まれているが、30K以上の領域にも活性が見られた。   1 to 3, it can be seen that each specimen contains a PPARα active substance and also contains PPARδ active substance and PPARγ to some extent. It can also be seen that the PPAR composition can be extracted using any of water, ethanol, and acetone. From FIG. 1, PPARα is contained in a large amount in a low molecular weight region of less than 3K, but activity was also observed in a region of 30K or more.

また、サンプル4と4−2、5と5−2を比較するとグラファイトカーボンカラムで処理することにより、PPAR活性はいずれも向上しており(特に高濃度の検体において顕著である)、活性阻害物質がグラファイトカーボンカラムにより除去され、より高活性なPPAR組成物を得るために有効であることも分かった。   In addition, when samples 4 and 4-2, 5 and 5-2 are compared, the PPAR activity is improved by treatment with a graphite carbon column (particularly in high-concentration specimens), and activity inhibitors Was removed by a graphite carbon column and was found to be effective to obtain a more active PPAR composition.

〔エネルギー生産設備〕
以下、本発明に係るエネルギー生産設備を、図面に基づいて説明する。図4に示す本発明の実施形態に係るエネルギー生産設備としての下水処理施設1は、炭酸ガスを含む排気ガスEを排出するコジェネレーション装置2と、下水道管から処理汚水Wが流入する沈砂池6と、処理汚水Wを曝気する曝気槽3と処理汚水W中の汚泥を回収する第1沈殿槽4および第2沈殿槽5とを有する。
そして、図4に示すように、下水道管から下水処理施設1に流入した処理汚水Wは、沈砂池6、第1沈殿槽4、微細藻類培養槽としての曝気槽3、第2沈殿槽5の順に流動して、第2沈殿槽5の上澄みの処理汚水Wが、処理が完了した処理完了水として、塩素消毒などの後に河川等に流出する。また、第2沈殿槽5には微細藻類抽出槽51が接続されている。
[Energy production equipment]
Hereinafter, the energy production equipment concerning the present invention is explained based on a drawing. A sewage treatment facility 1 as an energy production facility according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 includes a cogeneration device 2 that discharges an exhaust gas E containing carbon dioxide gas, and a sand basin 6 into which treated sewage W flows from a sewer pipe. And an aeration tank 3 for aeration of the treated sewage W and a first settling tank 4 and a second settling tank 5 for collecting sludge in the treated sewage W.
As shown in FIG. 4, the treated sewage W flowing into the sewage treatment facility 1 from the sewer pipe is stored in the sand basin 6, the first sedimentation tank 4, the aeration tank 3 as a microalgae culture tank, and the second sedimentation tank 5. It flows in order, and the treated waste water W of the supernatant of the second sedimentation tank 5 flows out into a river or the like after chlorine disinfection as treated water that has been treated. In addition, a microalgae extraction tank 51 is connected to the second sedimentation tank 5.

この沈砂池6では、処理汚水Wに含まれる大きなゴミや土砂類Gが沈殿する。そして、沈砂池6を出た処理汚水Wは、第1沈殿槽4に流入する。第1沈殿槽4では、比較的沈みやすい第1沈殿汚泥S1が沈殿する。その後、処理汚水Wが曝気槽3に流入する。曝気槽3内では活性汚泥と呼ばれる好気性微生物を処理汚水W中にエアレーションによって混合して、処理汚水W中の溶解・浮遊性有機物を酸化分解する。さらに、処理汚水W中に微細藻類8が投入されて、この微細藻類8が光合成を行なうことで曝気槽3に供給される炭酸ガスが微細藻類8に固定化される。   In the sand basin 6, large garbage and earth and sand G contained in the treated wastewater W are deposited. Then, the treated sewage W exiting the sand basin 6 flows into the first sedimentation tank 4. In the 1st sedimentation tank 4, 1st sedimentation sludge S1 which is comparatively easy to sink is settled. Thereafter, the treated sewage W flows into the aeration tank 3. In the aeration tank 3, aerobic microorganisms called activated sludge are mixed into the treated sewage W by aeration to oxidatively decompose dissolved / floating organic substances in the treated sewage W. Further, the microalgae 8 is introduced into the treated wastewater W, and the microalgae 8 performs photosynthesis so that the carbon dioxide gas supplied to the aeration tank 3 is fixed to the microalgae 8.

その後、処理汚水Wは第2沈殿槽5に流入して、第2沈殿槽5で微細藻類8を含んだ活性汚泥S2(汚泥に相当)を沈殿させて、上澄みの処理汚水Wを処理が完了した処理完了水として、塩素消毒などの後に河川等に流出させる。一方、ここで沈殿した活性汚泥S2の一部は、曝気槽3に戻されて、処理汚水W中の溶解・浮遊性有機物を酸化分解するために使用される。   Thereafter, the treated sewage W flows into the second settling tank 5 and the activated sludge S2 (corresponding to sludge) containing the microalgae 8 is precipitated in the second settling tank 5 to complete the treatment of the treated sewage W as a supernatant. The treated water is discharged into rivers after chlorination. On the other hand, a part of the activated sludge S2 precipitated here is returned to the aeration tank 3 and used for oxidative decomposition of dissolved / floating organic substances in the treated wastewater W.

曝気槽3について説明する。処理汚水Wが流入する曝気槽3は、処理汚水Wに太陽光Tを入光させる太陽光入光手段と、排気ガスEを投入する排気ガス投入手段とを備えており、太陽光入光手段により曝気槽3の処理汚水Wに太陽光Tが入光し、且つ排気ガス投入手段により排気ガスEが曝気槽3に投入される投入状態で、光合成を行なう微細藻類8を培養可能に構成されている。
本実施形態においては、曝気槽3の上部が開放状態とされて、処理汚水Wに太陽光Tを入光させる構成としているので、この上部開口3aが太陽光入光手段を構成している。
The aeration tank 3 will be described. The aeration tank 3 into which the treated sewage W flows includes solar light incident means for allowing sunlight T to enter the treated sewage W and exhaust gas input means for introducing exhaust gas E. Is configured so that the microalgae 8 for photosynthesis can be cultured in the input state where the sunlight T enters the treated wastewater W of the aeration tank 3 and the exhaust gas E is input to the aeration tank 3 by the exhaust gas input means. ing.
In this embodiment, since the upper part of the aeration tank 3 is made into an open state, and it is set as the structure which makes sunlight T enter the process wastewater W, this upper opening 3a comprises the sunlight incident means.

また、曝気槽3には、処理汚水Wを好気状態に保って、処理汚水W中の有機物を活性汚泥によって酸化分解するために、処理汚水W中に空気Aを散布するディフューザ7が設けられている。このディフューザ7は、曝気槽3の内側底部の全面に設けられており、ガス供給管15aから供給される空気Aを曝気槽3の処理汚水Wの全域に散布する全面エアレーション式とされている。
そして、ディフューザ7により散布した空気Aを曝気槽3から排出させるため、曝気槽3の上部が開放された状態とされているので、その上部開口3aを太陽光入光手段としても利用することで太陽光Tを曝気槽3内に入光させることができる。通常、下水処理施設1の曝気槽3は、数千立方メートル以上にも及ぶ容積を有するため、大量の微細藻類8を処理汚水W中に培養して増殖させることが可能となるため、より多くの炭酸ガスを固定化することができる。
Further, the aeration tank 3 is provided with a diffuser 7 for spraying air A into the treated sewage W in order to keep the treated sewage W in an aerobic state and oxidize and decompose organic matter in the treated sewage W with activated sludge. ing. The diffuser 7 is provided on the entire inner bottom portion of the aeration tank 3, and is a full-aeration type in which the air A supplied from the gas supply pipe 15 a is dispersed over the entire area of the treated sewage W in the aeration tank 3.
And since the upper part of the aeration tank 3 is made into the open state in order to discharge the air A spread | diffused by the diffuser 7 from the aeration tank 3, by using the upper opening 3a also as a sunlight incident means, Sunlight T can enter the aeration tank 3. Usually, since the aeration tank 3 of the sewage treatment facility 1 has a volume of several thousand cubic meters or more, a large amount of microalgae 8 can be cultured and propagated in the treated wastewater W. Carbon dioxide can be fixed.

また、ディフューザ7に接続されたガス供給管15aに、空気Aに加えて排気ガス供給管15bによってガス供給管15aに供給されるコジェネレーション装置2の排気ガスEを供給することで、このディフューザ7を排気ガス投入手段として利用することができ、ディフューザ7により空気Aと排気ガスEとを同時に処理汚水W中に散布することができる。このように、高温の排気ガスEを低温の空気Aと混合することで、処理汚水W中に温度が低下した排気ガスEを供給することができ、後述する処理汚水W中の微細藻類8に高温による悪影響を与えずに炭酸ガスを供給することができる。よって、下水処理施設1に既設の設備を使用して微細藻類8に排気ガスEの炭酸ガスを供給して微細藻類8を培養することができる。   Further, by supplying the exhaust gas E of the cogeneration apparatus 2 supplied to the gas supply pipe 15a by the exhaust gas supply pipe 15b in addition to the air A to the gas supply pipe 15a connected to the diffuser 7, the diffuser 7 Can be used as exhaust gas charging means, and the diffuser 7 can simultaneously spray the air A and the exhaust gas E into the treated wastewater W. In this way, by mixing the high temperature exhaust gas E with the low temperature air A, the exhaust gas E having a lowered temperature can be supplied into the treated wastewater W, and the microalgae 8 in the treated wastewater W to be described later can be supplied. Carbon dioxide gas can be supplied without adversely affecting high temperatures. Therefore, the microalgae 8 can be cultured by supplying the carbon dioxide gas of the exhaust gas E to the microalgae 8 using the existing equipment in the sewage treatment facility 1.

このように、曝気槽3の上部開口3aより処理汚水Wに太陽光Tが入光し、且つディフューザ7により処理汚水Wに排気ガスEが散布されるように構成されるので、曝気槽3内に投入された微細藻類8は、処理汚水Wと、排気ガスE中の炭酸ガスと、太陽光Tを利用して光合成を行なうことができる。これにより、微細藻類8によって炭酸ガスを固定化することができる。さらに、微細藻類8は処理汚水Wに含まれる養分である窒素やリンを吸収する状態で培養されて増殖するので、処理汚水Wが浄化されるとともに、増殖した微細藻類8によって、より多くの炭酸ガスを固定化することができる。   In this way, the sunlight T is incident on the treated wastewater W from the upper opening 3a of the aeration tank 3, and the exhaust gas E is sprayed on the treated wastewater W by the diffuser 7. The microalgae 8 introduced into the can be subjected to photosynthesis using the treated sewage W, carbon dioxide in the exhaust gas E, and sunlight T. Thereby, carbon dioxide can be fixed by the microalgae 8. Furthermore, since the microalgae 8 is cultured and proliferated in a state of absorbing nitrogen and phosphorus, which are nutrients contained in the treated sewage W, the treated sewage W is purified and more carbonic acid is produced by the proliferated microalgae 8. Gas can be immobilized.

次に、微細藻類8について説明する。本願発明で使用する微細藻類8は、光合成を行う微細藻類8であって、曝気槽3の内部壁面などに着生しない微細藻類8であり、例えば、ユーグレナ藻が挙げられる。ユーグレナ藻は鞭毛虫の一群で、運動性のある藻類としてミドリムシ等を含む単細胞真核藻類のグループである。ユーグレナ藻は運動性のある藻類なので、曝気槽3の内部壁面や処理汚水Wの流路壁面などに固着するものではない。従って、処理汚水Wの流路などの閉塞を発生することはなく、下水処理施設1の機能を阻害することはない。また、このユーグレナ藻は、光合成を行うに伴って、処理汚水W中の富栄養環境において、窒素やリンを取り入れて増殖するので、処理汚水Wが浄化される。
一方、例えば、アオノリやワカメなどに代表される海藻類では、根状の部分が岩などに固着するとともに、葉状部を水中に伸ばし、特にワカメなどの褐藻類では、1mを超えるような大型種であるので、処理汚水Wの流路壁面に固着するとともに、その大きさも伴って処理汚水Wの流路の閉塞などを発生する可能性があるので、本願発明で使用する微細藻類8として適するものではない。
Next, the microalgae 8 will be described. The microalgae 8 used in the present invention is a microalgae 8 that performs photosynthesis and that does not grow on the inner wall surface of the aeration tank 3, and examples thereof include Euglena algae. Euglena algae is a group of flagellates and is a group of unicellular eukaryotic algae including Euglena as a motile algae. Euglena algae are motility algae, so they do not adhere to the inner wall surface of the aeration tank 3 or the channel wall surface of the treated sewage W. Therefore, the blockage of the flow path of the treated wastewater W does not occur, and the function of the sewage treatment facility 1 is not hindered. Moreover, since this Euglena algae takes in nitrogen and phosphorus and proliferates in the eutrophic environment in the treated sewage W with performing photosynthesis, the treated sewage W is purified.
On the other hand, for example, in seaweeds represented by aonori and seaweed, the root-like part sticks to rocks and the like, and the leaf-like part extends into the water. Especially in brown algae such as seaweed, a large species exceeding 1 m. Therefore, since it adheres to the flow path wall surface of the treated wastewater W and may cause a blockage of the flow path of the treated wastewater W, it is suitable as the microalgae 8 used in the present invention. is not.

第2沈殿槽5について説明する。第2沈殿槽5は、曝気槽3の処理汚水Wの流れの下流側に位置している。微細藻類8と活性汚泥が混合された処理汚水Wは、曝気槽3から流出して第2沈殿槽5に流入する。そして、微細藻類8を含んだ活性汚泥S2(汚泥に相当)が底部に沈殿する。第2沈殿槽5の底部には汚泥輸送管10aおよび汚泥戻し管10bが接続されており、沈殿した活性汚泥S2の一部は、上述の如く、汚泥戻し管10bによって曝気槽3に戻されて、処理汚水W中に混合されて再び使用される。   The 2nd sedimentation tank 5 is demonstrated. The second settling tank 5 is located on the downstream side of the flow of the treated wastewater W in the aeration tank 3. The treated sewage W in which the microalgae 8 and the activated sludge are mixed flows out from the aeration tank 3 and flows into the second settling tank 5. Then, activated sludge S2 (corresponding to sludge) containing microalgae 8 is deposited at the bottom. A sludge transport pipe 10a and a sludge return pipe 10b are connected to the bottom of the second sedimentation tank 5, and a part of the precipitated activated sludge S2 is returned to the aeration tank 3 by the sludge return pipe 10b as described above. , Mixed in the treated waste water W and used again.

微細藻類8を含んだ活性汚泥S2のさらに一部は、固液分離膜を備えた脱水器16で脱水されたのち、微細藻類抽出槽51に輸送される構成となっている。残りの活性汚泥S2は前記汚泥輸送管10aによってメタン発酵装置9に輸送される。   A part of the activated sludge S2 containing the microalgae 8 is dehydrated by the dehydrator 16 equipped with a solid-liquid separation membrane and then transported to the microalgae extraction tank 51. The remaining activated sludge S2 is transported to the methane fermentation apparatus 9 by the sludge transport pipe 10a.

微細藻類抽出槽51は、抽出溶媒供給部51aを備えるとともに、脱水された微細藻類8を含んだ活性汚泥S2に、エタノールなどの抽出溶媒Solを加え、PPAR組成物を抽出する。抽出された抽出液はPPAR組成物Pとして、膜分離装置51bにより回収する。膜分離された抽出残差S4は、引抜路51cよりメタン発酵装置9に供給される。   The microalgae extraction tank 51 includes an extraction solvent supply unit 51a, and adds an extraction solvent Sol such as ethanol to the activated sludge S2 containing the dehydrated microalgae 8 to extract the PPAR composition. The extracted extract is recovered as a PPAR composition P by the membrane separation device 51b. The extraction residual S4 subjected to membrane separation is supplied to the methane fermentation apparatus 9 from the drawing path 51c.

メタン発酵装置9について説明する。本発明に係る下水処理施設1には、第1沈殿槽4において回収された第1沈殿汚泥S1と、第2沈殿槽5において回収された微細藻類8を含んだ活性汚泥S2と、微細藻類抽出槽51からの抽出残差S4の混合物である混合汚泥S3をメタン発酵するメタン発酵装置9を備えている。メタン発酵装置9は、この微細藻類8を含んだ混合汚泥S3をメタン発酵させ、メタンを主成分とするバイオガス燃料Bを生成する。従って、その混合汚泥S3には、曝気槽3において培養されて増殖された微細藻類8を含んでいるので、混合汚泥S3によってより多くのバイオガス燃料Bを生成することができる。
また、メタン発酵装置9には、メタン発酵を加速させるため、通常、メタン発酵装置9内において混合汚泥S3は35〜40℃程度に加温されている。そして、後述するコジェネレーション装置2からの排気ガスEが流通する熱交換器9aを、このメタン発酵装置9に設けてメタン発酵装置9内の混合汚泥S3の加温を行なっている。
The methane fermentation apparatus 9 will be described. In the sewage treatment facility 1 according to the present invention, the first sedimentation sludge S1 collected in the first sedimentation tank 4, the activated sludge S2 containing the microalgae 8 collected in the second sedimentation tank 5, and the microalgae extraction A methane fermentation apparatus 9 for methane fermentation of mixed sludge S3, which is a mixture of extraction residuals S4 from the tank 51, is provided. The methane fermentation apparatus 9 performs methane fermentation of the mixed sludge S3 containing the microalgae 8 to generate biogas fuel B mainly composed of methane. Therefore, since the mixed sludge S3 contains the microalgae 8 cultured and grown in the aeration tank 3, more biogas fuel B can be generated by the mixed sludge S3.
Moreover, in order to accelerate methane fermentation to the methane fermentation apparatus 9, the mixed sludge S3 is normally heated to about 35-40 degreeC in the methane fermentation apparatus 9. FIG. And the heat exchanger 9a in which the exhaust gas E from the cogeneration apparatus 2 mentioned later distribute | circulates is provided in this methane fermentation apparatus 9, and the mixed sludge S3 in the methane fermentation apparatus 9 is heated.

また、メタン発酵装置9で生成されるバイオガス燃料Bをコジェネレーション装置2に供給する燃料供給管11を備えている。これにより、メタン発酵装置9で生成されるバイオガス燃料Bがコジェネレーション装置2に供給される。
よって、下水処理施設1に設けられたメタン発酵装置9で生成したバイオガス燃料Bを、別の場所に輸送することなく、下水処理施設1内に設けられたコジェネレーション装置2において消費することができる。これにより、バイオガス燃料Bを輸送するためのコストが削減できる。また、コジェネレーション装置2の燃料をメタン発酵装置9で生成されるバイオガス燃料Bとすることで、外部から新たに下水処理施設1に供給するエネルギーを削減することができる。
Further, a fuel supply pipe 11 for supplying the biogas fuel B generated by the methane fermentation apparatus 9 to the cogeneration apparatus 2 is provided. Thereby, the biogas fuel B produced | generated with the methane fermentation apparatus 9 is supplied to the cogeneration apparatus 2. FIG.
Therefore, the biogas fuel B generated in the methane fermentation apparatus 9 provided in the sewage treatment facility 1 can be consumed in the cogeneration apparatus 2 provided in the sewage treatment facility 1 without being transported to another place. it can. Thereby, the cost for transporting the biogas fuel B can be reduced. Moreover, the energy supplied to the sewage treatment facility 1 from the outside newly can be reduced by making the fuel of the cogeneration apparatus 2 into the biogas fuel B produced | generated with the methane fermentation apparatus 9. FIG.

燃料供給管11には、ガス前処理装置12、燃料タンク13およびガス混合装置14が接続されている。ここで、ガス前処理装置12としては脱硫装置12a、除湿器12bおよびシロキサン除去装置12cが設けられており、バイオガス燃料B中の不純物成分が除去されるように構成されている。
メタン発酵装置9で生成されたバイオガス燃料Bは、燃料供給管11を流通して脱硫装置12aに導入されて硫化水素が処理される。次に、バイオガス燃料Bに含まれる多量の水分が、シロキサン除去装置12cにおけるシロキサンの吸着除去に悪影響を及ぼすことから、バイオガス燃料Bが除湿器12bに導入されて除湿される。その後、シロキサン除去装置12cに流入して、シロキサンが除去される。このように、硫化水素およびシロキサンが除去されたバイオガス燃料Bが燃料タンク13に貯留される。燃料タンク13に貯留されたバイオガス燃料Bは、コジェネレーション装置2の稼動状況に合わせて、必要に応じてガス混合装置14に供給される。
A gas pretreatment device 12, a fuel tank 13, and a gas mixing device 14 are connected to the fuel supply pipe 11. Here, the gas pretreatment device 12 is provided with a desulfurization device 12a, a dehumidifier 12b, and a siloxane removal device 12c, which are configured to remove impurity components in the biogas fuel B.
The biogas fuel B produced by the methane fermentation apparatus 9 is introduced into the desulfurization apparatus 12a through the fuel supply pipe 11, and the hydrogen sulfide is processed. Next, since a large amount of water contained in the biogas fuel B adversely affects the adsorption and removal of siloxane in the siloxane removal device 12c, the biogas fuel B is introduced into the dehumidifier 12b and dehumidified. Then, it flows into the siloxane removal apparatus 12c and siloxane is removed. Thus, the biogas fuel B from which hydrogen sulfide and siloxane have been removed is stored in the fuel tank 13. The biogas fuel B stored in the fuel tank 13 is supplied to the gas mixing device 14 as necessary in accordance with the operation status of the cogeneration device 2.

燃料タンク13に貯留されたバイオガス燃料Bが供給されるコジェネレーション装置2は、ガスエンジン2aとそのガスエンジン2aによって駆動される発電機2bとを備えている。このコジェネレーション装置2のガスエンジン2aにバイオガス燃料Bと都市ガスFとを混合した混合ガス燃料Mが供給される。混合ガス燃料Mはガス混合装置14でバイオガス燃料Bと都市ガスFとを混合して生成される。   The cogeneration apparatus 2 to which the biogas fuel B stored in the fuel tank 13 is supplied includes a gas engine 2a and a generator 2b driven by the gas engine 2a. A mixed gas fuel M obtained by mixing the biogas fuel B and the city gas F is supplied to the gas engine 2a of the cogeneration apparatus 2. The mixed gas fuel M is generated by mixing the biogas fuel B and the city gas F in the gas mixing device 14.

発電機2bによって発電された電力Vは、下水処理施設1内の各電力負荷設備に供給されるように構成されている。また、ガスエンジン2aの排熱によってメタン発酵装置9を加温可能に構成する熱交換器9aがメタン発酵装置9に設けられている。熱交換器9aは、ガスエンジン2aの排気ガスEとメタン発酵装置9内の混合汚泥S3とが熱交換されるように構成されている。これにより、ガスエンジン2aの排気ガスEの排熱を利用して、メタン発酵装置9内の混合汚泥S3を加温してメタン発酵を促進することができる。また、メタン発酵装置9の加温に必要な電力等を削減することができ、コジェネレーション装置2の熱回収効率を向上させることができる。   The power V generated by the generator 2b is configured to be supplied to each power load facility in the sewage treatment facility 1. Moreover, the heat exchanger 9a which comprises the methane fermentation apparatus 9 so that heating is possible by the exhaust heat of the gas engine 2a is provided in the methane fermentation apparatus 9. The heat exchanger 9a is configured so that heat is exchanged between the exhaust gas E of the gas engine 2a and the mixed sludge S3 in the methane fermentation apparatus 9. Thereby, using the exhaust heat of the exhaust gas E of the gas engine 2a, the mixed sludge S3 in the methane fermentation apparatus 9 can be heated to promote methane fermentation. Moreover, the electric power required for heating of the methane fermentation apparatus 9 can be reduced, and the heat recovery efficiency of the cogeneration apparatus 2 can be improved.

したがって、サトウキビ廃材代替原料として微細藻類を用い、効率よくPPAR活性成分を得ることができ、たとえば、メタボリックシンドローム改善の健康食品や飲料および医薬品としての活用が可能となる。   Accordingly, microalgae can be used as an alternative raw material for sugarcane waste, and PPAR active ingredients can be obtained efficiently. For example, it can be used as health foods, beverages and pharmaceuticals for improving metabolic syndrome.

1 下水処理施設(エネルギー生産設備)
2 コジェネレーション装置
2a ガスエンジン
3 曝気槽(微細藻類培養槽)
3a 上部開口(太陽光入光手段)
5 第2沈殿槽(汚泥回収槽)
51 微細藻類抽出槽
7 ディフューザ(排気ガス投入手段)
8 微細藻類
9 メタン発酵装置(メタン発酵槽)
11 燃料供給管(燃料供給手段)
B バイオガス燃料
E 排気ガス
M 混合ガス燃料
S2 活性汚泥(汚泥)
T 太陽光
W 処理汚水
1 Sewage treatment facility (energy production equipment)
2 Cogeneration system 2a Gas engine 3 Aeration tank (microalgae culture tank)
3a Upper opening (sunlight entry means)
5 Second sedimentation tank (sludge collection tank)
51 Microalgae extraction tank 7 Diffuser (exhaust gas input means)
8 Microalgae 9 Methane fermentation equipment (methane fermentation tank)
11 Fuel supply pipe (fuel supply means)
B Biogas fuel E Exhaust gas M Mixed gas fuel S2 Activated sludge (sludge)
T Sunlight W Treated sewage

Claims (6)

クラミドモナス属の微細藻類を抽出溶媒により抽出した抽出物を主成分とするPPAR活性組成物。   A PPAR active composition mainly comprising an extract obtained by extracting Chlamydomonas microalgae with an extraction solvent. 前記微細藻類がクラミドモナスラインハーディ(Chlamydomonas reinhardtii)である請求項1に記載のPPAR活性組成物。   The PPAR active composition according to claim 1, wherein the microalga is Chlamydomonas reinhardtii. 前記抽出溶媒が、エタノール含有溶媒もしくはアセトン含有溶媒である請求項1または2に記載のPPAR活性組成物。   The PPAR active composition according to claim 1 or 2, wherein the extraction solvent is an ethanol-containing solvent or an acetone-containing solvent. 前記抽出物が、抽出溶媒による抽出後、炭素吸着材に接触処理したものである請求項1〜3のいずれか一項に記載のPPAR活性組成物。   The PPAR active composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the extract is obtained by subjecting a carbon adsorbent to contact treatment after extraction with an extraction solvent. クラミドモナス属の微細藻類を含む微細藻類培養槽を設けて、微細藻類培養槽内の微細藻類に炭酸ガスを含有するガスを爆気するとともに、栄養源を供給しながら光照射して、水素を生産するとともに前記微細藻類を増殖させ、増殖した微細藻類を微細藻類培養槽から取り出し、取り出した微細藻類から抽出溶媒により抽出してPPAR活性組成物を得る微細藻類抽出槽を設け、微細藻類抽出槽から発生する抽出残差をメタン発酵してバイオガスを得るメタン発酵槽を設けたエネルギー生産設備。   Providing a microalgae culture tank containing Chlamydomonas microalgae to produce hydrogen by irradiating the microalgae in the microalgae culture tank with carbon dioxide-containing gas and irradiating with light while supplying nutrients In addition, the microalgae are proliferated, the proliferated microalgae are taken out of the microalgae culture tank, and a microalgae extraction tank is provided that extracts the extracted microalgae with an extraction solvent to obtain a PPAR active composition. An energy production facility equipped with a methane fermentation tank that obtains biogas by methane fermentation of the generated extraction residue. 前記炭酸ガスを含有するガスがコジェネレーション装置からの排ガスであり、前記栄養源が下水処理設備の汚水であるエネルギー生産設備。   An energy production facility in which the gas containing carbon dioxide is exhaust gas from a cogeneration device, and the nutrient source is sewage from a sewage treatment facility.
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