JP2017163878A - Culture apparatus for eustigmatophyceae and culture method eustigmatophyceae - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真正眼点藻類の培養装置および真正眼点藻類の培養方法に関する。 The present invention relates to a true eye point algae culture apparatus and a true eye point algae culture method.
海産魚類の種苗生産では、有用微細藻類としてナンノクロロプシスオキュラータ(Nannochloropsis oculata)などの真正眼点藻類が使用されている。例えば、ナンノクロロプシスオキュラータは、EPA(エイコサペンタエン酸:eicosapentaenoic acid)などの高度不飽和脂肪酸を多く含んでいることから、海産仔稚魚の飼料である海産ツボワムシ類の飼料用あるいは栄養強化用として、海産仔稚魚や海産ツボワムシ類がいる水槽内に投入される。食物連鎖によりナンノクロロプシスオキュラータを捕食した海産ツボワムシ類が海産仔稚魚に捕食されることにより、海産仔稚魚に高度不飽和脂肪酸が蓄積され、栄養価の高い海産仔稚魚を生産できる。また、ナンノクロロプシスオキュラータは、アンモニア態窒素を吸収する性質を有することから、種苗生産時の水質を良好に保つ効果を発揮する。さらに、ナンノクロロプシスオキュラータは、葉緑体を含んでいるので、水槽内を緑色にし、海産仔稚魚の行動を落ち着かせる効果、いわゆるグリーンウォーター効果を発揮する。 In the seed production of marine fish, true-point algae such as Nannochloropsis oculata are used as useful microalgae. For example, Nannochloropsis oculata contains a large amount of highly unsaturated fatty acids such as EPA (eicosapentaenoic acid), so it can be used for feed or fortification of marine worms that are feed for marine larvae It is put into the aquarium containing marine larvae and marine aphids. Marine larvae that prey on Nannochloropsis oculata by the food chain are preyed on by marine larvae, so highly unsaturated fatty acids are accumulated in marine larvae and can produce marine larvae with high nutritional value. In addition, Nannochloropsis oculata has the property of absorbing ammonia nitrogen and therefore exhibits the effect of maintaining good water quality during seedling production. Furthermore, since Nannochloropsis oculata contains chloroplasts, the inside of the aquarium is made green, and the effect of calming the behavior of marine larvae and so-called green water effects is exhibited.
こうしたナンノクロロプシスオキュラータなどの真正眼点藻類といった培養対象物を大量に培養する方法として、屋外に設置した水槽内に培養対象物を入れ、培養対象物に太陽光を照射する方法がある。しかし、1日のうちの日照時間には限界があり、また悪天候などにより日照不足となることもあるので、上記方法では培養対象物の培養効率が安定しないという問題がある。屋外で培養対象物を培養しようとすると、培養対象物以外の微生物、例えば藍藻類などが混入して増殖し、その結果、培養対象物の培養効率が落ちてしまうという問題もある。また、夏場の炎天下などのように培養対象物に照射される光量が多くなると、増殖が加速し、栄養不足などの理由から培養対象物が枯れてしまうという問題もある。このような問題を解決するために、屋内に設置した水槽内に培養対象物を入れ、培養対象物に蛍光灯やLEDなどの光を照射する方法がある(例えば特許文献1)。 As a method for culturing a large amount of a culture object such as true eye point algae such as Nannochloropsis oculata, there is a method of placing the culture object in a water tank installed outdoors and irradiating the culture object with sunlight. However, there is a limit to the sunshine time of the day, and there is a problem that the culturing efficiency of the culture object is not stable in the above method because the sunshine may be insufficient due to bad weather or the like. When trying to cultivate the culture object outdoors, there is a problem that microorganisms other than the culture object, for example, cyanobacteria and the like are mixed and proliferated, and as a result, the culture efficiency of the culture object decreases. In addition, when the amount of light irradiated to the culture object increases, such as under the hot sun in summer, there is a problem that the growth is accelerated and the culture object is withered due to lack of nutrition. In order to solve such a problem, there is a method in which a culture object is placed in a water tank installed indoors and the culture object is irradiated with light such as a fluorescent lamp or LED (for example, Patent Document 1).
特許文献1には、光源としてLEDを使用し、ピーク波長が約540nm以下の光を光合成生物(培養対象物)に照射する方法が開示されている。
しかしながら、上記特許文献1に開示された方法では、培養対象物の増殖を抑制することができないので、光量が多ければ、依然として培養対象物が枯れてしまうという問題が生じてしまう。
However, in the method disclosed in
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、培養中の真正眼点藻類の増殖を抑制することができる真正眼点藻類の培養装置および真正眼点藻類の培養方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a true eye-point algae culture device and a true eye-point algae culture method capable of suppressing the growth of true eye-point algae during culture. Objective.
発明者は、真正眼点藻類の吸光度特性に関して、鋭意研究を重ねたところ、真正眼点藻類の増殖を抑制する波長の光に関する新たな知見を得るに至り、本発明を完成させた。 The inventor conducted extensive research on the absorbance characteristics of true-eye point algae. As a result, the inventor obtained new knowledge about light having a wavelength that suppresses the growth of true-eye point algae, and completed the present invention.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る真正眼点藻類の培養装置は、
培養中の真正眼点藻類に対して、前記真正眼点藻類の増殖を抑制する波長の光を照射する抑制用LEDを備える、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a true eye-point algae culture device according to the first aspect of the present invention comprises:
It comprises a suppression LED that irradiates light of a wavelength that suppresses the growth of the true eyed point algae against the true eyed point algae in culture,
It is characterized by that.
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記真正眼点藻類は、ナンノクロロプシスオキュラータである、
ようにしてもよい。
In the above-described true eye point algae culture apparatus,
The true eye point algae is Nannochloropsis oculata,
You may do it.
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記抑制用LEDは、中心波長が610〜650nmの光を照射するものである、
ようにしてもよい。
In the above-described true eye point algae culture apparatus,
The suppression LED irradiates light having a center wavelength of 610 to 650 nm.
You may do it.
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記真正眼点藻類に対して、前記真正眼点藻類の増殖を促進する波長の光を照射する促進用LEDをさらに備え、
前記促進用LEDの光と前記抑制用LEDの光とを同時に照射する、
ようにしてもよい。
In the above-described true eye point algae culture apparatus,
Further comprising a promoting LED that irradiates the true eye point algae with light of a wavelength that promotes the growth of the true eye point algae,
Irradiating simultaneously the light of the LED for promotion and the light of the LED for suppression,
You may do it.
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記促進用LEDは、中心波長が410〜470nmの光と、中心波長が660〜690nmの光とのうちの少なくともいずれか一方を照射するものである、
ようにしてもよい。
In the above-described true eye point algae culture apparatus,
The LED for promotion irradiates at least one of light having a center wavelength of 410 to 470 nm and light having a center wavelength of 660 to 690 nm.
You may do it.
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記促進用LEDの光量と前記抑制用LEDの光量との比が、2:1である、
ようにしてもよい。
In the above-described true eye point algae culture apparatus,
The ratio of the light quantity of the promotion LED and the light quantity of the suppression LED is 2: 1.
You may do it.
上記の真正眼点藻類の培養装置において、
前記真正眼点藻類に対して、中心波長が480〜520nmの光を照射するカロテノイド用LEDをさらに備え、
少なくとも前記抑制用LEDの光と前記カロテノイド用LEDの光とを同時に照射する、
ようにしてもよい。
In the above-described true eye point algae culture apparatus,
Further comprising a carotenoid LED that emits light having a central wavelength of 480 to 520 nm with respect to the true eye-point algae,
Irradiating at least the light of the suppression LED and the light of the carotenoid LED simultaneously,
You may do it.
また、上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係る真正眼点藻類の培養方法は、
培養中の真正眼点藻類に対して、前記真正眼点藻類の増殖を抑制する波長の光を照射する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for cultivating true eye point algae according to the second aspect of the present invention includes:
Irradiating light of a wavelength that suppresses the growth of the true eye point algae to the true eye point algae in culture,
It is characterized by that.
本発明によれば、培養中の真正眼点藻類の増殖を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the growth of true eye point algae during culture.
本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施の形態および図面によって限定されるものではない。 Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following embodiment and drawing.
(実施の形態1)
まず、本発明に係る実施の形態1について詳細に説明する。図1は、本実施の形態1に係る真正眼点藻類の培養装置1の斜視図である。図2は、図1の真正眼点藻類の培養装置1の側面図である。本実施の形態1に係る真正眼点藻類の培養装置1は、一例として、屋内で使用する装置である。図1、図2に示すように真正眼点藻類の培養装置1は、テーブル2と、LED(light emitting diode)ユニット3〜6と、エアー供給部7と、を備えている。なお、真正眼点藻類の培養装置1は、テーブル2やエアー供給部7を備えていなくてもよい。
(Embodiment 1)
First, the first embodiment according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a perspective view of a true eye-point
テーブル2は、培養株10を入れた容器11を載置可能な広さを有している。培養株10は、培養液12と少量のナンノクロロプシスオキュラータ(Nannochloropsis oculata)13とから作成される。容器11は、例えば透明ガラスから構成されており、LEDユニット3〜6から入射した光を透過するものとなっている。LEDユニット3〜6は、その正面がテーブル2の上に載置される容器11に対向する姿勢で、テーブル2の縁部に設置されている。従って、LEDユニット3〜6からの光は、テーブル2の上に載置される容器11内のナンノクロロプシスオキュラータ13に照射されることとなる。各LEDユニット3〜6は、例えば複数のLED(LED素子ともいう。)を備えて構成されたものである。なお、各LEDユニット3〜6は、1つのLEDを備えて構成されたものであってもよい。
The table 2 has a size that allows the
なお、本実施の形態1では、真正眼点藻類であるナンノクロロプシス属のナンノクロロプシスオキュラータを培養対象としているが、培養対象は、真正眼点藻類であればナンノクロロプシスオキュラータに限定されない。例えば、培養対象は、ナンノクロロプシス属のナンノクロロプシスサリナ(Nannochloropsis salina)であってもよい。 In the first embodiment, nannochloropsis oculata belonging to the genus Nannochloropsis, which is a true eye-point algae, is the subject of culture. Not. For example, the culture object may be Nannochloropsis salina of the genus Nannochloropsis.
LEDユニット3、4は、一例として、中心波長が455nmの光を照射するLED3a、4aを複数用いて構成されたものである。波長455nmは、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を促進する波長となっている。LEDユニット3、4を構成するLED3a、4aを、促進用LEDともいう。「ナンノクロロプシスオキュラータの増殖」とは、ナンノクロロプシスオキュラータが光合成を行うこと、具体的にはナンノクロロプシスオキュラータが有するクロロフィル(クロロフィルa)が光を吸収して光合成を行うことにより、細胞分裂をして、ナンノクロロプシスオキュラータの個体数が増加することをいう。なお、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を促進する波長は、455nmに限定されず、410〜470nm、あるいは、660〜690nmであればよい。従って、LEDユニット3、4を構成するLED3a、4aは、中心波長が410〜470nmの光と、中心波長が660〜690nmの光とのうちの少なくともいずれか一方を照射するものであればよく、中心波長が455nmの光を照射するものに限定されない。例えば、LED3aは、中心波長が455nmの光を照射するものであり、LED4aは、中心波長が680nmの光を照射するものであってもよい。あるいは、LED3aは、中心波長が455nmの光を照射するものであり、LED4aは、中心波長が410nmの光を照射するものであってもよい。波長が410〜470nmの光は青色に見えるので、この波長の光を照射するLEDを、青色LEDともいう。また、波長が660〜690nmの光は赤色に見えるので、この波長の光を照射するLEDを、赤色LEDともいう。
As an example, the
LEDユニット5は、一例として、中心波長が520nmの光を照射するLED5aを複数用いて構成されたものである。波長520nmは、ナンノクロロプシスオキュラータが細胞内でカロテノイドを効率的に生産する波長となっている。LEDユニット5を構成するLED5aを、カロテノイド用LEDともいう。なお、ナンノクロロプシスオキュラータがカロテノイドを効率的に生産する波長は、520nmに限定されず、480〜520nmであればよい。従って、LEDユニット5を構成するLED5aは、中心波長が480〜520nmの光を照射するものであればよく、中心波長が520nmの光を照射するものに限定されない。例えば、LED5aは、中心波長が500nmの光を照射するものであってもよい。波長が480〜520nmの光は緑色(青緑色)に見えるので、この波長の光を照射するLEDを、緑色LED(青緑色LED)ともいう。
As an example, the
LEDユニット6は、一例として、中心波長が630nmの光を照射するLED6aを複数用いて構成されたものである。波長630nmは、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長となっている。LEDユニット6を構成するLED6aを、抑制用LEDともいう。なお、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長は、630nmに限定されず、610〜650nmであればよい。従って、LEDユニット6を構成するLED6aは、中心波長が610〜650nmの光を照射するものであればよく、中心波長が630nmの光を照射するものに限定されない。例えば、LED6aは、中心波長が620nmの光を照射するものであってもよい。波長が610〜650nmの光は赤色に見えるので、この波長の光を照射するLEDを、赤色LEDともいう。
As an example, the
図2に示すように、エアー供給部7は、図示しないエアーポンプと、エアーポンプに基端が接続された通気管8と、通気管8の先端に接続されたエアストーン9とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
次に、真正眼点藻類の培養装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the true eye point
ナンノクロロプシスオキュラータを培養するためには、まず、容器11に、培養液12と少量のナンノクロロプシスオキュラータ13とを入れることにより、所定濃度の培養株10を作成する。そして、作成した培養株10が入った容器11を、真正眼点藻類の培養装置1のテーブル2に載置する。次に、エアストーン9を培養株10の中に入れて、エアーポンプを始動する。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータ13の光合成に必要な空気が通気管8とエアストーン9とを通過して、培養株10内に供給される。なお、容器11に蓋をすることで、埃やナンノクロロプシスオキュラータ13以外の微生物などが混入しないようにしてもよい。
In order to culture the nannochloropsis oculata, first, the
次いで、LEDユニット3〜6を作動させると、図2の矢印に示すようにLEDユニット3〜6のLED3a、4a、5a、6aからそれぞれの波長の光が容器11に対して照射される。上記したように容器11は入射した光を透過するものであるため、LEDユニット3〜6からの光は、培養株10中のナンノクロロプシスオキュラータ13に照射される。
Next, when the
上記したようにLEDユニット3、4を構成するLED3a、4aは、中心波長が455nmの光を照射するものである。従って、ナンノクロロプシスオキュラータ13には、波長が455nmの光が照射される。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータ13の増殖が促進される。また、LEDユニット6を構成するLED6aは、中心波長が630nmの光を照射するものである。従って、ナンノクロロプシスオキュラータ13には、波長が630nmの光が照射される。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータ13の増殖が抑制される。さらに、LEDユニット5を構成するLED5aは、中心波長が520nmの光を照射するものである。従って、ナンノクロロプシスオキュラータ13には、波長が520nmの光が照射される。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータ13の細胞内においてカロテノイドが効率良く生産される。
As described above, the
この実施の形態では、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を促進する波長の光を照射する促進用LEDとして、図1に示すLED3a、4aを使用している。また、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長の光を照射する抑制用LEDとして、図1に示すLED6aを使用している。そして、LED3aを備えるLEDユニット3を1個、LED4aを備えるLEDユニット4を1個、LED6aを備えるLEDユニット6を1個としている。このような構成により、促進用LEDの光量と抑制用LEDの光量との比は、2:1となっている。
In this embodiment,
以上説明したように、本実施の形態1に係る真正眼点藻類の培養装置1は、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長630nmの光を照射する抑制用LED(LED6a)と、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を促進する波長455nmの光を照射する促進用LED(LED3a、4a)と、波長520nmの光を照射するカロテノイド用LED(LED5a)とを備えており、ナンノクロロプシスオキュラータに対して、抑制用LEDの光と促進用LEDの光とカロテノイド用LEDの光とを同時に照射する。また、促進用LEDの光量と抑制用LEDの光量との比は、2:1となっている。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度を適した速度にすることができるとともに、カロテノイドを効率良く生産できる。
As described above, the true eye-point
なお、上記実施の形態1では、真正眼点藻類の培養装置1は、抑制用LED(LED6a)と促進用LED(LED3a、4a)とカロテノイド用LED(LED5a)とを備えるものとして説明した。しかしながら、この発明はこれに限定されない。例えば、真正眼点藻類の培養装置1は、抑制用LEDと促進用LEDとを備えるが、カロテノイド用LEDを備えないものであってもよい。このようにしても、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度を適した速度にすることができる。
In the first embodiment, the true eye-point
また、例えば、真正眼点藻類の培養装置1は、抑制用LEDを備えるが、促進用LEDとカロテノイド用LEDとを備えないものであってもよい。この場合、例えば蛍光灯が点灯している環境下でナンノクロロプシスオキュラータを培養してもよい。例えば、蛍光灯の光がナンノクロロプシスオキュラータに照射されると、ナンノクロロプシスオキュラータは光合成を行い増殖する。このようにナンノクロロプシスオキュラータを培養しているときに、真正眼点藻類の培養装置1の抑制用LEDを作動させて、抑制用LEDの光をナンノクロロプシスオキュラータに照射することにより、培養中のナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができる。例えば、蛍光灯からの光量が多くなると、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が加速し、栄養不足などの理由からナンノクロロプシスオキュラータが枯れてしまうことがあるが、このような真正眼点藻類の培養装置1を用いることで、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができる。従って、ナンノクロロプシスオキュラータが枯れてしまうことを防止することができる。
In addition, for example, the true eye point
また、例えば、真正眼点藻類の培養装置1は、抑制用LEDとカロテノイド用LEDとを備えるが、促進用LEDを備えないものであってもよい。この場合、例えば上記したのと同様に蛍光灯が点灯している環境下でナンノクロロプシスオキュラータを培養しているときに、真正眼点藻類の培養装置1を使用すればよい。これにより培養中のナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができるとともに、カロテノイドを効率良く生産できる。
In addition, for example, the true eye-point
また、上記実施の形態1では、促進用LEDの光量と抑制用LEDの光量との比を、2:1とした。しかしながら、この発明はこれに限定されない。例えば、促進用LEDの光量と抑制用LEDの光量との比を、1:1や1:2、3:1、4:1などとしてもよい。このようにすれば、培養環境に合わせてナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度を設定できる。 In the first embodiment, the ratio of the light amount of the promotion LED and the light amount of the suppression LED is 2: 1. However, the present invention is not limited to this. For example, the ratio between the light amount of the promotion LED and the light amount of the suppression LED may be 1: 1, 1: 2, 3: 1, 4: 1, or the like. In this way, the growth rate of Nannochloropsis oculata can be set according to the culture environment.
上記実施の形態1では、図1に示すようにLEDユニット3〜6を配置した。即ち、図1において左からLEDユニット3(青色)、LEDユニット4(青色)、LEDユニット5(緑色)、LEDユニット6(赤色)の順に、LEDユニット3〜6を配置した。しかしながら、この発明はこれに限定されず、LEDユニット3〜6の配置を変更してもよい。例えば、図1において左からLEDユニット3(青色)、LEDユニット5(緑色)、LEDユニット6(赤色)、LEDユニット4(青色)の順に、LEDユニット3〜6を配置してもよい。また、各LEDユニットの数を増やしてもよい。例えば、LEDユニット3、4(青色)を全部で4個、LEDユニット6(赤色)を全部で2個、LEDユニット5(緑色)を全部で2個(あるいは1個)などとしてもよい。
In the said
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について詳細に説明する。図3は、本実施の形態2に係る真正眼点藻類の培養装置100の斜視図である。本実施の形態2に係る真正眼点藻類の培養装置100は、一例として、屋外で使用する装置である。図3に示すように真正眼点藻類の培養装置100は、複数のLEDユニット6と、エアー供給部(図示せず)とを備えている。本実施の形態2におけるLEDユニット6は、上記実施の形態1におけるLEDユニット6と同じものである。従って、LEDユニット6は、中心波長が630nmの光を照射する抑制用LED(図3においては図示せず)を複数用いて構成されたものである。
(Embodiment 2)
Next, the second embodiment will be described in detail. FIG. 3 is a perspective view of the true eye point
次に、真正眼点藻類の培養装置100の動作について説明する。
Next, the operation of the true eye point
ナンノクロロプシスオキュラータを培養するためには、まず、屋外に設置された水槽101内に、培養液12と少量のナンノクロロプシスオキュラータ13とを入れることにより、所定濃度の培養株10を作成する。そして、真正眼点藻類の培養装置100のLEDユニット6を、その正面が水槽101内を向く姿勢で、水槽101の縁部に設置する。
In order to cultivate Nannochloropsis oculata, first, a
図3に示すように太陽光が水槽101内にある培養株10に照射されることにより、培養株10中のナンノクロロプシスオキュラータ13の増殖が促進される。ここで、真正眼点藻類の培養装置100のLEDユニット6を作動させると、LEDユニット6のLEDから光が培養株10中のナンノクロロプシスオキュラータ13に照射される。上記したようにLEDユニット6のLEDは、中心波長が630nmの光を照射するものである。従って、ナンノクロロプシスオキュラータ13の増殖が抑制される。
As shown in FIG. 3, the
以上説明したように、本実施の形態2に係る真正眼点藻類の培養装置100は、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長630nmの光を照射する抑制用LED(LEDユニット6のLED)を備えており、培養中のナンノクロロプシスオキュラータに対して、抑制用LEDの光を照射する。これにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができる。例えば、夏場の炎天下などのように太陽からナンノクロロプシスオキュラータに照射される光量が多くなると、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が加速し、栄養不足などの理由からナンノクロロプシスオキュラータが枯れてしまうことがあるが、本実施の形態2に係る真正眼点藻類の培養装置100を用いることで、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制することができる。従って、ナンノクロロプシスオキュラータが枯れてしまうことを防止することができる。
As described above, the true eye-point
なお、上記実施の形態2では、真正眼点藻類の培養装置100は、抑制用LEDを備えるものとして説明した。しかしながら、この発明はこれに限定されない。例えば、真正眼点藻類の培養装置100は、抑制用LEDと促進用LEDとを備えるものや、抑制用LEDとカロテノイド用LEDとを備えるもの、抑制用LEDと促進用LEDとカロテノイド用LEDとを備えるものであってもよい。例えば、図3において、LEDユニット6の一部を上記実施の形態1におけるLEDユニット3などに置き換えたり、LEDユニット6の他にさらに上記実施の形態1におけるLEDユニット3などを追加したりすることにより、真正眼点藻類の培養装置100を、少なくとも抑制用LEDと促進用LEDとを備える構成としてもよい。このような構成にすれば、夜間においてもナンノクロロプシスオキュラータを培養することが可能となり、培養効率を上げることができる。また、冬場などのように太陽からナンノクロロプシスオキュラータに照射される光量が少ないときには、促進用LEDを作動させることで、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖に必要な光量を補完することができる。
In the second embodiment, the true eye-point
以下の実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。 The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited to the examples.
まず、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖特性を調べるため、異なる濃度の培養株を作成した。異なる濃度の培養株を作成する方法として、例えば、所定濃度の培養株を1つ作成し、これを所定日数(例えば3日)培養した後に2つに分けて、第1段階の培養株Aを2つ作成する。2つの培養株Aのうち一方を冷暗所などに保管して、ナンノクロロプシスオキュラータが増殖しない、あるいは増殖し難いようにする。また、もう一方を所定日数(例えば3日)培養した後に2つに分けて、第2段階の培養株Bを2つ作成する。2つの培養株Bのうち一方を冷暗所などに保管して、ナンノクロロプシスオキュラータが増殖しない、あるいは増殖し難いようにする。また、もう一方を所定日数(例えば3日)培養して第3段階の培養株を作成する。こういった方法などにより、異なる濃度の培養株A、B、Cを作成した。 First, in order to investigate the growth characteristics of Nannochloropsis oculata, cultures with different concentrations were prepared. As a method of creating a culture strain having different concentrations, for example, one culture strain having a predetermined concentration is prepared, and this is cultured for a predetermined number of days (for example, 3 days), and then divided into two. Create two. One of the two cultures A is stored in a cool dark place so that the Nannochloropsis oculata does not grow or is difficult to grow. Further, after culturing the other for a predetermined number of days (for example, 3 days), it is divided into two, and two second-stage cultures B are prepared. One of the two cultures B is stored in a cool dark place so that the Nannochloropsis oculata does not grow or is difficult to grow. The other is cultured for a predetermined number of days (for example, 3 days) to produce a third stage culture. By these methods, culture strains A, B, and C having different concentrations were prepared.
そして、次のような培養条件により、異なる濃度の培養株A、B、Cを用いてナンノクロロプシスオキュラータを培養した。培養条件として、培養液の水温を20℃とし、塩分を23%とした。蛍光灯の光強度を150μmol photoms m-2 s-1とし、この蛍光灯の光を連続で照射した。また、培地をf培地とした。そして、常時通気した状態で11日間、バッチ培養した。 Then, Nannochloropsis oculata was cultured using different concentrations of the culture strains A, B, and C under the following culture conditions. As culture conditions, the water temperature of the culture solution was 20 ° C., and the salinity was 23%. The light intensity of the fluorescent lamp was set to 150 μmol photoms m −2 s −1, and the light from the fluorescent lamp was continuously irradiated. The medium was designated as f medium. And it culture | cultivated batch for 11 days in the state which always ventilated.
実験では、培養開始から1日毎にナンノクロロプシスオキュラータについての細胞濃度CDを測定した。実験結果を、増殖特性として図4に示す。図4に示すように、培養開始時点では培養株によって細胞濃度CDの値に大きな差があったとしても(培養株A:約11.5、培養株B:約15.5、培養株C:約16.7)、日数が増えるにつれてその差が縮まり、最終的には略同じ値(約18.8)に収束することが確認された。このことから、どのような濃度の培養株を用いてナンノクロロプシスオキュラータを培養したとしても、最終的に得られる培養株の濃度はほとんど同じであるといえる。 In the experiment, the cell concentration CD for Nannochloropsis oculata was measured every day from the start of culture. The experimental results are shown in FIG. 4 as growth characteristics. As shown in FIG. 4, even if there is a great difference in the value of cell concentration CD depending on the culture strain at the start of the culture (culture strain A: about 11.5, culture strain B: about 15.5, culture strain C: About 16.7), it was confirmed that the difference narrowed as the number of days increased and finally converged to approximately the same value (about 18.8). From this, it can be said that the concentration of the finally obtained culture strain is almost the same no matter what concentration of culture strain is used to cultivate Nannochloropsis oculata.
また、上記実験では、ナンノクロロプシスオキュラータについての光学濃度ODも測定した。実験結果を、光学濃度特性として図5に示す。なお、いずれの培養株でも略同じ光学濃度特性(吸光度特性)を示したため、図5では、培養株Aについての光学濃度特性を示し、培養株B、Cについての光学濃度特性を省略する。図5に示すように、波長が410〜470nmの範囲で光学濃度ODがピークとなる領域Iが現れ、波長が480〜520nmの範囲で光学濃度ODがピークとなる領域IIが現れ、波長が610〜650nmの範囲で光学濃度ODがピークとなる領域IIIが現れ、波長が660〜690nmの範囲で光学濃度ODがピークとなる領域IVが現れている。これらの領域のうち、領域Iと領域IVは、ナンノクロロプシスオキュラータが有するクロロフィルが吸収する波長領域である。クロロフィルは葉緑素とも呼ばれ、光エネルギーを吸収することにより活性化し、細胞分裂に寄与する性質を有している。従って、クロロフィルが活性化する波長の光が照射されることにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が促進されることとなる。また、領域IIは、ナンノクロロプシスオキュラータが有するカロテノイドが吸収する波長領域である。この領域IIの波長の光が照射されることにより、ナンノクロロプシスオキュラータ13の細胞内においてカロテノイドが効率良く生産されることとなる。そして、領域IIIは、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖を抑制する波長領域である。この領域IIIの波長の光が照射されることにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が抑制されることとなる。
Moreover, in the said experiment, the optical density OD about Nannochloropsis oculata was also measured. The experimental results are shown in FIG. 5 as optical density characteristics. Since all the culture strains showed substantially the same optical density characteristics (absorbance characteristics), FIG. 5 shows the optical density characteristics for the culture strain A and omits the optical density characteristics for the culture strains B and C. As shown in FIG. 5, a region I where the optical density OD peaks in the wavelength range of 410 to 470 nm appears, a region II where the optical density OD peaks in the wavelength range of 480 to 520 nm appears, and the wavelength is 610. A region III where the optical density OD peaks in a range of ˜650 nm appears, and a region IV where the optical density OD peaks in a wavelength range of 660 to 690 nm appears. Of these regions, region I and region IV are wavelength regions that are absorbed by chlorophyll of the nannochloropsis oculata. Chlorophyll, also called chlorophyll, is activated by absorbing light energy and has the property of contributing to cell division. Accordingly, irradiation with light having a wavelength that activates chlorophyll promotes the growth of Nannochloropsis oculata. Region II is a wavelength region that is absorbed by the carotenoid of Nannochloropsis oculata. By irradiating with light having a wavelength in this region II, carotenoids are efficiently produced in the cells of
次に、異なる照射条件における増殖特性を測定した。この実験では、光源を蛍光灯からLEDに変更したこと以外については、上記した培養条件と同じ条件により、ナンノクロロプシスオキュラータを培養した。即ち、培養液の水温を20℃とし、塩分を23%とした。LED全体の光強度を150μmol photoms m-2 s-1とし、このLEDの光を連続で照射した。また、培地をf培地とした。そして、常時通気した状態で11日間、バッチ培養した。なお、以下の説明では、「青色LEDユニット」というときは、中心波長が455nmの光を照射するLED(上記実施の形態1におけるLED3aまたはLED4a)を備えるLEDユニット(上記実施の形態1におけるLEDユニット3またはLEDユニット4)のことを指し、「赤色LEDユニット」というときは、中心波長が630nmの光を照射するLED(上記実施の形態1におけるLED6a)を備えるLEDユニット(上記実施の形態1におけるLEDユニット6)のことを指し、「緑色LEDユニット」というときは、中心波長が520nmの光を照射するLED(上記実施の形態1におけるLED5a)を備えるLEDユニット(上記実施の形態1におけるLEDユニット5)のことを指すものとする。
Next, proliferation characteristics under different irradiation conditions were measured. In this experiment, Nannochloropsis oculata was cultured under the same conditions as those described above except that the light source was changed from a fluorescent lamp to an LED. That is, the water temperature of the culture solution was 20 ° C., and the salinity was 23%. The light intensity of the entire LED was set to 150 μmol photoms m −2 s −1 , and the LED light was continuously irradiated. The medium was designated as f medium. And it culture | cultivated batch for 11 days in the state which always ventilated. In the following description, the term “blue LED unit” refers to an LED unit (LED unit in the first embodiment) that includes an LED (the
照射条件として、条件1:光源を青色LEDユニット2個、赤色LEDユニット1個及び緑色LEDユニット1個とした場合、条件2:光源を青色LEDユニット2個及び赤色LEDユニット2個とした場合、条件3:光源を青色LEDユニット1個、赤色LEDユニット2個及び緑色LEDユニット1個とした場合について実験を行った。 As irradiation conditions, Condition 1: When the light source is two blue LED units, one red LED unit and one green LED unit, Condition 2: When the light source is two blue LED units and two red LED units, Condition 3: An experiment was conducted in the case where the light source was one blue LED unit, two red LED units, and one green LED unit.
実験結果を、異なる照射条件における増殖特性として図6に示す。なお、光源の違いによる増殖特性を比較するため、図6(a)に、光源を白色光照明(蛍光灯)とした場合(図4の培養株Aについて)の増殖特性を示す。図6(b)は、条件1による実験結果を示し、図6(c)は、条件2による実験結果を示し、図6(d)は、条件3による実験結果を示している。なお、図6(a)〜(d)において、Aは対数期を示し、Bは静止期(定常期)を示している。
The experimental results are shown in FIG. 6 as growth characteristics under different irradiation conditions. In order to compare the growth characteristics depending on the light source, FIG. 6A shows the growth characteristics when the light source is white light illumination (fluorescent lamp) (for the culture strain A in FIG. 4). 6B shows the experimental result under
図6(a)と図6(b)とを比較すると、増殖特性はほとんど変わらないことが分かる。このことから、光源として蛍光灯の替わりにLEDを用いても、蛍光灯を用いてナンノクロロプシスオキュラータを培養する場合と同じように、ナンノクロロプシスオキュラータを培養することができる。上記実施の形態1、2における真正眼点藻類の培養装置1、100は、蛍光灯よりも消費電力が少ないLEDを用いて構成されているので、電力消費を抑えつつ、ナンノクロロプシスオキュラータを培養することができる。
Comparing FIG. 6 (a) and FIG. 6 (b), it can be seen that the proliferation characteristics are hardly changed. Therefore, even when an LED is used instead of the fluorescent lamp as the light source, the nannochloropsis occulta can be cultured in the same manner as in the case where the nannochloropsis oculiata is cultured using the fluorescent lamp. Since the true eye-point
図6(b)と図6(c)とを比較すると、対数期A付近における傾きが、図6(b)よりも図6(c)の方が緩やかであることが分かる。このことから、赤色LEDユニットを増やすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が抑制されるといえる。また、赤色LEDユニットを減らすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖が促進されるといえる。 Comparing FIG. 6 (b) and FIG. 6 (c), it can be seen that the slope in the vicinity of the logarithmic period A is gentler in FIG. 6 (c) than in FIG. 6 (b). From this, it can be said that the proliferation of Nannochloropsis oculata is suppressed by increasing the number of red LED units. Moreover, it can be said that the growth of Nannochloropsis oculata is promoted by reducing the red LED units.
また、図6(b)と図6(d)とを比較すると、対数期A付近における傾きが、図6(b)よりも図6(d)の方が緩やかであることが分かる。このことから、青色LEDユニットを減らし、赤色LEDユニットを増やすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度が遅くなるといえる。また、青色LEDユニットを増やし、赤色LEDユニットを減らすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度が早くなるといえる。このように、青色LEDユニットと赤色LEDユニットとを用いることで、ナンノクロロプシスオキュラータの増殖速度を制御することができる。 Further, comparing FIG. 6B and FIG. 6D, it can be seen that the slope in the vicinity of the logarithmic period A is gentler in FIG. 6D than in FIG. 6B. From this, it can be said that the proliferation rate of Nannochloropsis ocularata is slowed by reducing the number of blue LED units and increasing the number of red LED units. In addition, it can be said that the proliferation rate of Nannochloropsis oculata increases by increasing the number of blue LED units and decreasing the number of red LED units. Thus, by using the blue LED unit and the red LED unit, the growth rate of the Nannochloropsis oculata can be controlled.
また、上記条件1〜3において、ナンノクロロプシスオキュラータの1細胞あたりのクロロフィル量を測定した。実験結果を、クロロフィル量特性として図7(a)〜(c)に示す。なお、図7(a)〜(c)では、培養液の水温を20℃とした場合の他、培養液の水温を23℃とした場合についての結果も示している。図7(a)と図7(b)とを比較すると、図7(a)よりも図7(b)の方がナンノクロロプシスオキュラータの1細胞あたりのクロロフィル量が全体として少ないことが分かる。このことから、赤色LEDユニットを増やすことにより、ナンノクロロプシスオキュラータの1細胞あたりのクロロフィル量が全体として少なくなる。即ち、クロロフィルの活性化が抑えられるといえる。また、赤色LEDユニットを減らすことにより、クロロフィルの活性化が促進されるといえる。 Moreover, in the said conditions 1-3, the amount of chlorophyll per cell of Nannochloropsis oculata was measured. Experimental results are shown in FIGS. 7A to 7C as chlorophyll amount characteristics. 7A to 7C also show results when the temperature of the culture solution is set to 23 ° C. in addition to the case where the temperature of the culture solution is set to 20 ° C. Comparing FIG. 7 (a) and FIG. 7 (b), it can be seen that the amount of chlorophyll per cell of Nannochloropsis oculata is generally smaller in FIG. 7 (b) than in FIG. 7 (a). . From this, by increasing the number of red LED units, the amount of chlorophyll per cell of Nannochloropsis oculata decreases as a whole. That is, it can be said that the activation of chlorophyll is suppressed. Moreover, it can be said that the activation of chlorophyll is promoted by reducing the number of red LED units.
また、図7(a)と図7(c)とを比較すると、図7(a)よりも図7(c)の方がナンノクロロプシスオキュラータの1細胞あたりのクロロフィル量が全体として少ないことが分かる。このことから、青色LEDユニットを減らし、赤色LEDユニットを増やすことにより、クロロフィルの活性化が抑えられるといえる。また、青色LEDユニットを増やし、赤色LEDユニットを減らすことにより、クロロフィルの活性化が促進されるといえる。 Further, comparing FIG. 7 (a) and FIG. 7 (c), the amount of chlorophyll per cell of Nannochloropsis oculata is generally smaller in FIG. 7 (c) than in FIG. 7 (a). I understand. From this, it can be said that activation of chlorophyll can be suppressed by reducing the number of blue LED units and increasing the number of red LED units. Moreover, it can be said that activation of chlorophyll is promoted by increasing the number of blue LED units and decreasing the number of red LED units.
上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。 The above-described embodiments are for explaining the present invention and do not limit the scope of the present invention. In other words, the scope of the present invention is shown not by the embodiments but by the claims. Various modifications within the scope of the claims and within the scope of the equivalent invention are considered to be within the scope of the present invention.
本発明は、真正眼点藻類の培養に有用である。 The present invention is useful for culturing true-eye point algae.
1 真正眼点藻類の培養装置
2 テーブル
3、4、5、6 LEDユニット
3a、4a LED(青色)
5a LED(緑色)
6a LED(赤色)
7 エアー供給部
8 通気管
9 エアストーン
10 培養株
11 容器
12 培養液
13 ナンノクロロプシスオキュラータ
100 真正眼点藻類の培養装置
101 水槽
DESCRIPTION OF
5a LED (green)
6a LED (red)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
ことを特徴とする真正眼点藻類の培養装置。 It comprises a suppression LED that irradiates light of a wavelength that suppresses the growth of the true eyed point algae against the true eyed point algae in culture,
A true eye-point algae culture apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の真正眼点藻類の培養装置。 The true eye point algae is Nannochloropsis oculata,
The true eye point algae culture apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の真正眼点藻類の培養装置。 The suppression LED irradiates light having a center wavelength of 610 to 650 nm.
The apparatus for cultivating true eye-point algae according to claim 1 or 2.
前記促進用LEDの光と前記抑制用LEDの光とを同時に照射する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の真正眼点藻類の培養装置。 Further comprising a promoting LED that irradiates the true eye point algae with light of a wavelength that promotes the growth of the true eye point algae,
Irradiating simultaneously the light of the LED for promotion and the light of the LED for suppression,
The apparatus for cultivating true-eyed point algae according to any one of claims 1 to 3, wherein:
ことを特徴とする請求項4に記載の真正眼点藻類の培養装置。 The LED for promotion irradiates at least one of light having a center wavelength of 410 to 470 nm and light having a center wavelength of 660 to 690 nm.
The true eye point algae culture apparatus according to claim 4.
ことを特徴とする請求項4または5に記載の真正眼点藻類の培養装置。 The ratio of the light quantity of the promotion LED and the light quantity of the suppression LED is 2: 1.
The true eye-point algae culture apparatus according to claim 4 or 5.
少なくとも前記抑制用LEDの光と前記カロテノイド用LEDの光とを同時に照射する、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の真正眼点藻類の培養装置。 Further comprising a carotenoid LED that emits light having a central wavelength of 480 to 520 nm with respect to the true eye-point algae,
Irradiating at least the light of the suppression LED and the light of the carotenoid LED simultaneously,
The true eye-point algae culture apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein
ことを特徴とする真正眼点藻類の培養方法。 Irradiating light of a wavelength that suppresses the growth of the true eye point algae to the true eye point algae in culture,
A method for culturing binocular algae characterized by the above.
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US11473051B2 (en) | 2019-02-27 | 2022-10-18 | Nichia Corporation | Method of cultivating algae and photobioreactor |
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- 2016-03-15 JP JP2016050897A patent/JP2017163878A/en active Pending
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