JP6152933B2 - クロレラ培養システム及びクロレラの培養方法 - Google Patents
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Description
(2)通気するCO2混合空気は水中を通らないため、常圧で通気可能である。
(3)容器の大型化、又は薄型化に伴う培養液の撹拌の課題がなく、受光の課題を解決しやすい。
(4)培養液は、流出液タンク内と担体表面上分だけあればよいので、水槽を用いる液体培養より少ない培養液の量で培養を行うことができる。すなわち、水の使用量を最小限に抑えることが可能である。
(5)液体培養ではコンタミネーションが生じるとすぐに培養液全体へ広がるのに対し、固相培地を用いた本培養システムでは、広がりが遅く、コンタミネーションに対して比較的強い。すなわち、長期間の連続培養が容易である。
(6)培養液を常時流す培養形式であることから、必要に応じて培養液を別の培養液に交換(即ち培養液の組成の変更)し、目的の物質を多く生産する条件に変更することが容易に行える。
(7)培養液の担体への供給は、担体表面の自然落下速度であるため、培養液を担体の上方へ持ち上げる速度は充分低く抑えられる。このため、消費電力が抑えられる。
(8)連続培養による回収であることと、担体表面からの強制離脱を随時行うことにより、濃縮状態で微細藻類を回収することが可能である。そのため、微細藻類の回収が比較的安価に行うことができる。
固相膜2は、微細藻類が付着できるとともに、上から供給された培養液を内部に浸透させつつ流下させることが可能なものであれば特に限定されず、例えば、綿ブロード、リント布等からなる薄膜や、多孔質状の薄板等の内部に空隙を有する部材からなるものが挙げられる。固相膜2は、図2に示すように、(a)平板状のものであってもよく、(b)円筒状のものであってもよい。固相膜2が円筒状のものである場合は、床面積当たりの培養面積をより多く確保することができるとともに、固相膜2同士が接触しにくい。
vulgaris、Chlorella saccharophila等のクロレラ;分子系統解析によりトレボキシア藻網として分類されるParachlorella kessleri(Chlorella kessleri);セネデスムス属に属するSenedesmus obliquus;スティココッカス属に属するStichococcus ampliformis、ナンノクロリス属に属するNannochloris
bacillaris;デスモデスムス属に属するDesmodesmus subspicatus等が挙げられる。その他、付着性の珪藻やシュードコリシスティス、又はシアノバクテリア、更には小型の紅藻や緑藻も可能である。また、この中には、遺伝子組換えしたシアノバクテリアや微細藻類も含まれる。また、培養装置1を用いて、例えば、オーランチオキトリウム等の光合成を行わない卵菌類を、有機廃液を用いて培養することも可能である。なお、光合成を行わずに増殖できる微生物を培養装置1を用いて培養する場合は、光照射部3はなくてもよい。
図4に示すような培養装置(アクリル管サイズ:直径3cm×高さ120cm、断面積(床面積)7cm2)を用いてクロレラ(Chlorella kessleri 11h)を培養した。
図5に示すような培養装置10(幅1cmの綿ブロード使用、カラム高25〜100cm)を用い、培養液の流速を変えてクロレラの流出量(乾燥重量)を測定した。結果を図6のグラフに示す。
2・・・固相膜
3・・・光照射部
4・・・流出液タンク
5・・・収穫容器
6・・・循環流路
7・・・培養液タンク
Claims (9)
- 板状の上下方向に延びるものであり、気相中に配置してその表面にクロレラを付着させる担体と、
前記担体から流出したクロレラを含む培養液を貯留する流出液タンクと、
前記担体の上から連続的に培養液を供給する培養液供給部と、を備え、
前記担体表面を、5mL/h/m2以上1200mL/h/m2以下の流速で培養液が流れ、培養液を自然流下させた前記担体表面でクロレラを継続して増殖させつつ、前記流出液タンクへ自然流下した培養液中からクロレラを回収するように構成されていることを特徴とするクロレラ培養システム。 - 前記流出液タンクに貯留されたクロレラを含む培養液から少なくとも一部のクロレラが取り除かれた培養液を前記担体上から供給する流路を備えている請求項1記載のクロレラ培養システム。
- 前記クロレラが、光合成微生物であり、
前記担体に光を照射する光照射部を備えている請求項1又は2記載のクロレラ培養システム。 - 板状の上下方向に延びるものであり、その表面にクロレラを付着させた担体を気相中に配置して、当該クロレラを培養する方法であって、
前記担体表面を、5mL/h/m2以上1200mL/h/m2以下の流速で培養液が流れるように、前記担体の上から連続的に前記培養液を供給し、培養液を自然流下させた前記担体表面でクロレラを継続して増殖させつつ、前記担体から流出したクロレラを含む培養液を貯留する流出液タンクへ自然流下した培養液中からクロレラを回収することを特徴とするクロレラの培養方法。 - 前記流速の上限が、100mL/h/m2である請求項4記載のクロレラの培養方法。
- 培養液とともに流下したクロレラを、当該培養液中から回収し、回収後の培養液を再びクロレラが付着した担体の上から供給する請求項4又は5記載のクロレラの培養方法。
- 前記クロレラが、光合成微生物であり、
光を照射しながら前記クロレラを培養する請求項4、5又は6記載のクロレラの培養方法。 - 前記光が、赤色光である請求項7記載のクロレラの培養方法。
- 前記流出液タンクの底部と接続された収穫容器をさらに備え、
前記流出液タンクが、底部にクロレラが含まれる沈殿が沈降し、上部には培養液の上澄みが分離するように構成されており、
前記流路は、培養液の上澄みが流入するように構成されている請求項2記載のクロレラ培養システム。
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