JP6590144B2 - Indoor closed aquaculture system by static culture method using clonal monoalgae strain of Suizinori - Google Patents

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Description

本発明は、スイゼンジノリを安定的に、さらに簡便かつ効率的に大量培養する方法に関する。   The present invention relates to a method for stably culturing a large amount of a sardine squirrel, more simply and efficiently.

スイゼンジノリ(Aphanothece sacrum)は、九州地方で江戸時代から300年以上伝統的な方法で養殖され、食用として利用されてきた淡水産・単細胞ラン藻である(非特許文献1−2)。自生種は天然記念物に指定されているものの、環境汚染により絶滅が危惧されている。   Suizenjinori (Aphanothace sacrum) is a freshwater unicellular cyanobacterium that has been cultivated in the Kyushu region by a traditional method for over 300 years since the Edo period and has been used for food (Non-patent Documents 1-2). Although native species are designated as natural monuments, they are threatened with extinction due to environmental pollution.

本種の生産する細胞外放出多糖は「サクラン(登録商標)」として知られており、高い保水力を有することから(非特許文献3)、化粧品添加物として実用化されており、さらに医薬用途への利用も検討されている。   The extracellularly-released polysaccharide produced by this species is known as “Sakuran (registered trademark)” and has a high water retention capacity (Non-patent Document 3). The use for is also considered.

スイゼンジノリの伝統的な養殖法は低温・貧栄養の河川流水を用い屋外で行われてきたが、河川水流量低下に伴い、近年では地下水をポンプで揚水してかけ流す方式を用いて屋外養殖が行われている。   The traditional aquaculture method of suizenjinori has been practiced outdoors using low-temperature, oligotrophic river water, but in recent years, along with the decrease in river water flow, outdoor aquaculture has been carried out using a method in which groundwater is pumped and poured. Has been done.

しかし、このような屋外養殖においては、地下水の富栄養化によるスイゼンジノリ以外の微細藻類やアカウキクサなどの混入が激増し、また混入物を餌とする動物プランクトンや昆虫類・昆虫類の幼虫なども多数出現する。これにより、スイゼンジノリの生産量の激減を生じるだけでなく、そのようなスイゼンジノリを原料するためサクラン(登録商標)の品質低下も生じる。   However, in such outdoor aquaculture, the contamination of microalgae and red squirrels other than swallowtail butterflies due to eutrophication of groundwater has increased dramatically, and there are many zooplankton, insects and insect larvae that feed on the contaminants. Appear. This not only causes a drastic decrease in the production amount of suizenjinori, but also lowers the quality of Sakuran (registered trademark) because such suizenjinori is used as a raw material.

このような問題を解決するために、他生物の混入が避けられる室内環境でスイゼンジノリを養殖する試みがなされているが、そのほとんどは、微細藻類等が既に混入している野外で養殖されたスイゼンジノリの藻体をそのまま利用し、地下水を掛け流すか、通気・撹拌などを用いるものであり、野外養殖と同様に他生物の混入に対して抜本的な改善がなされておらず、さらに流水の維持や通気・撹拌のコストが大きいため、実用化には至っていない(非特許文献4)。また、無菌化した株を用いた培養報告では(特許文献1)、湿重量mgレベルの培養系で2週間の増殖が確認されているのみである。さらに、破砕・洗浄を利用して混入生物を物理的に破砕あるいは除去することで精製されたスイゼンジノリを、室内環境で静置培養する方法が報告されているが(特許文献2)、生残した混入生物を除去するために2週間間隔程度でスイゼンジノリの洗浄と培地の交換が必要であり、またその増殖速度は十分ではない。   In order to solve these problems, attempts have been made to cultivate swallowtail in an indoor environment where contamination with other organisms is avoided, but most of them have been cultivated in the field where microalgae have already been mixed. The algae of the plant is used as it is, and groundwater is poured or aeration and agitation are used. As in the case of outdoor aquaculture, there is no drastic improvement against contamination with other organisms. Since the cost of aeration and agitation is large, it has not been put into practical use (Non-patent Document 4). In addition, according to a culture report using a sterilized strain (Patent Document 1), only two weeks of growth was confirmed in a wet weight mg level culture system. Furthermore, although a method has been reported in which suizendinori purified by physically crushing or removing contaminating organisms using crushing / washing is left to stand in an indoor environment (Patent Document 2), it survived. In order to remove the contaminated organisms, it is necessary to wash the swallowtail and change the medium every two weeks, and the growth rate is not sufficient.

そのため、当該分野において依然として、スイゼンジノリの洗浄や培地交換を行うことなく、大きな規模で長期間培養を継続させることができ、スイゼンジノリを簡便かつ効率的に、安定的に高生産することが可能な新たな手法が切望されている。   Therefore, in this field, it is possible to continue culturing for a long time on a large scale without washing or changing the medium. A new technique is eagerly desired.

特開2004−81022号公報JP 2004-81022 A 特開2015−122991号公報JP2015-122991A

山形猪鹿狼 熊本県天然記念物水前寺苔自生地調査報告(熊本県史跡名勝天然物調査報告第5冊)熊本県(1931)Yamagata stag wolf Kumamoto natural monument Suizenji moss self-dough survey report (Kumamoto Prefecture historic site natural product survey report Vol. 5) Kumamoto (1931) 原敏雄 スイゼンジノリ(味をたずねて)中公文庫 pp145−150(1971)Toshio Hara Suizenjinori (Ask the taste) Chuko Bunko pp145-150 (1971) Okajima,MK.ら、Pure.Appl.Chem.79:2039−2046(2007).Okajima, MK. Et al., Pure. Appl. Chem. 79: 2039-2046 (2007). 糀田聖考ら、日本固有種ラン藻水前寺海苔(Aphanothece sacrun(Sur.)Okada)の培養および構成単糖と機能性の検索 九州東海大学紀要 24:37−43(2005)Seida Hamada et al., Culture of Aphanothes sacrun (Sur.) Okada and Search for Functional Monosaccharides and Functionality Bulletin of Kyushu Tokai University 24: 37-43 (2005)

本発明は、スイゼンジノリを安定的に、さらに簡便かつ効率的に大量培養する方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a method for mass-culturing suizenjinori stably, more simply and efficiently.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、スイゼンジノリのクローン単藻株を、液体培地中において静置培養することにより、スイゼンジノリを簡便且つ効率的に培養できること、また液体培地中に所定の濃度にて塩を含めることによりスイゼンジノリを静置培養にて簡便且つ効率的に培養できることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は以下の発明を包含する。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have been able to cultivate suizendinori simply and efficiently by culturing the clonal monoalgae strain of suizendinori in a liquid medium. It has been found that by including a salt at a predetermined concentration in the medium, it is possible to cultivate suizendinori simply and efficiently by static culture, and the present invention has been completed. That is, the present invention includes the following inventions.

[1]スイゼンジノリの培養方法であって、
スイゼンジノリクローン単藻株を液面が空気と接している液体培地中において静置培養することを含む、上記方法。
[2]液体培地における総塩濃度が0.003%〜1.3%の範囲にある、[1]の方法。
[3]液体培地におけるリン酸塩濃度がリンイオン濃度にして0.5〜1ppmである、[2]の方法。
[4]液体培地における硝酸塩濃度が窒素イオン濃度にして1〜14ppmである、[2]又は[3]の方法。
[5]液体培地の深さが3cm以下となる条件下にて静置培養することを含む、[1]〜[4]のいずれかの方法。
[6]20℃〜30℃の温度、及び20μmol・m−2・sec−1〜120μmol・m−2・sec−1の光強度の条件下にて静置培養することを含む、[1]〜[5]のいずれかの方法。
[7]複数の容器の各々に、前記液体培地が収容されており、
各容器は、上下方向の異なる位置に配置されており、
各容器に収容された前記液体培地中で前記スイゼンジノリクローン単藻株を静置培養することを特徴とする、[1]〜[6]のいずれかの方法。
[1] A method for cultivating suizenjinori,
The method as described above, comprising stationary culture of a Suizendinori clone monoalgae strain in a liquid medium whose liquid surface is in contact with air.
[2] The method of [1], wherein the total salt concentration in the liquid medium is in the range of 0.003% to 1.3%.
[3] The method of [2], wherein the phosphate concentration in the liquid medium is 0.5 to 1 ppm in terms of phosphorus ion concentration.
[4] The method of [2] or [3], wherein the nitrate concentration in the liquid medium is 1 to 14 ppm in terms of nitrogen ion concentration.
[5] The method according to any one of [1] to [4], comprising stationary culture under conditions where the depth of the liquid medium is 3 cm or less.
[6] 20 ℃ ~30 ℃ temperature, and to static culture under conditions of light intensity of 20μmol · m -2 · sec -1 ~120μmol · m -2 · sec -1, [1] Any method of [5].
[7] The liquid medium is accommodated in each of the plurality of containers,
Each container is arranged at a different position in the vertical direction,
The method according to any one of [1] to [6], wherein the Suizendinori clone monoalgae strain is statically cultured in the liquid medium contained in each container.

本発明によれば、スイゼンジノリを安定的に、さらに簡便かつ効率的に大量培養する方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of cultivating a sardine sardine stably, more simply and efficiently can be provided.

図1は培養用の容器50を示す図である。FIG. 1 is a view showing a container 50 for culture. 図2はスイゼンジノリクローン単藻株601を含む液体培地602を収容した容器50を示す図である。FIG. 2 is a view showing a container 50 containing a liquid culture medium 602 containing a suizendinori clone monoalgae strain 601. 図3は、複数の容器50を上下方向に積み重ねて配置した例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example in which a plurality of containers 50 are stacked in the vertical direction. 図4は、載置棚80を利用して複数の容器50を上下方向の異なる位置に配置した例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example in which a plurality of containers 50 are arranged at different positions in the vertical direction using the mounting shelf 80. 図5は、培養時の光強度及び温度の条件とスイゼンジノリクローン単藻株の平均増殖率(白四角)及び生物量増加率(黒四角)との関係を示すグラフ図である。(A)高フィコエリトリン(PE)株、(B)低PE株。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the light intensity and temperature conditions during culturing and the average growth rate (white squares) and biomass growth rate (black squares) of the Suizendinori clone monoalgae strain. (A) High phycoerythrin (PE) strain, (B) Low PE strain.

1.スイゼンジノリクローン単藻株
本発明にて利用されるスイゼンジノリクローン単藻株は、ラン藻類を単離する際に一般的に用いられる手法を用いて得ることができる。すなわち、河川や養殖場より回収されたスイゼンジノリをホモジナイズや超音波処理等で粉砕したのち、スイゼンジノリ細胞径とほぼ同じ目合い(およそ10μm)のネットを通して、塊を作っている細胞を除去し、細胞同士が接着していない細胞懸濁液を得る。細胞懸濁液は、光学顕微鏡を用いて細胞同士が接着して、細胞塊を形成していないことを確認することができる。
1. Suizendinori clone monoalgae strain The Suizendinori clone monoalgae strain used in the present invention can be obtained by a technique generally used in isolating cyanobacteria. That is, after pulverizing the swallowtail collected from rivers and farms by homogenization, ultrasonic treatment, etc., the cells forming the clumps are removed through a net having the same size (approximately 10 μm) as the cell diameter of swallowtail, A cell suspension is obtained in which the cells are not adhered to each other. The cell suspension can be confirmed that the cells adhere to each other using an optical microscope and no cell mass is formed.

次いで、回収したスイゼンジノリを、スイゼンジノリの生育に必要な成分が添加された寒天培地のプレート上に広げて培養し、出現したスイゼンジノリのコロニーを無菌的に回収することにより、スイゼンジノリクローン単藻株を得ることができる。   Next, the collected scorpion ginseng is spread and cultured on a plate of an agar medium to which components necessary for the growth of suizendinori are added, and the emergence of the suizenjinori colony is aseptically recovered to obtain a suizendinori clone monoalgae strain. be able to.

なお、本発明において「スイゼンジノリクローン単藻株」とは、他の微細藻類(珪藻類や緑藻類等)が含まれていない、しかも単一細胞から増殖させた遺伝的に均一な細胞集団を意味する。   In the present invention, the term “suizendinori clone monoalgae strain” means a genetically uniform cell population that does not contain other microalgae (diatoms, green algae, etc.) and is grown from a single cell. .

本発明に利用可能な「スイゼンジノリクローン単藻株」としては、既知のスイゼンジノリクローン単藻株(樹立株)を利用しても良いし、また細胞外多糖類生産能が維持されたその変異株を利用してもよい。   As the “Suizendinori clone monoalgae strain” that can be used in the present invention, a known Suizendinori clone monoalgae strain (established strain) may be used, or a mutant strain in which the ability to produce extracellular polysaccharides is maintained. May be used.

スイゼンジノリクローン単藻株は、株保存を目的とする維持培養とスイゼンジノリ生産に用いるための糖生産用培養とに分けて利用されることが好ましい。スイゼンジノリ生産とは別に維持培養を行うことにより、スイゼンジノリ生産に利用した株が消失することを防ぐことができる。   It is preferable that the Suizendinori clone monoalgae strain is used by dividing it into maintenance culture for the purpose of stock preservation and culture for sugar production for use in the production of Suizendinori. By performing the maintenance culture separately from the suizendinori production, it is possible to prevent the strain used for the suizenjinori production from disappearing.

2.培養条件
2.1.培地
本発明において用いるスイゼンジノリ培養用の培地は、水中にスイゼンジノリの培養に必要な成分が添加された液体培地であればよく、ラン藻類やスイゼンジノリの培養に用いられる公知の培地(例えば、AST培地(Fujishiro et al.,(2004)Appl.Environ.Microbiol.70:3338.)、AQUIL培地(More et al.,(1979)J.Phycol.15:135;Ohki et al.,(2014)J.Appl.Phycol.26:265−272)、MDM培地(Watanabe,A.J.(1960)Gen.Microbiol.6:283−292)、KMC培地(Kratz,W.A.& Myers,J.(1955)Am.J.Bot.42:282)、BG11培地(Rippka et al.,(1979)J.Gen.Microbiol.111:1)等が挙げられるがこれらに限定はされない)又はそれらの改変培地を利用することができる。
2. Culture conditions 2.1. Medium The medium for cultivating suizendinori used in the present invention may be a liquid medium in which components necessary for culturing suizendinori are added to water, and a known medium (for example, AST medium (for example, AST medium ( Fujishiro et al., (2004) Appl. Environ. Microbiol. 70: 3338.), AQUIL medium (More et al., (1979) J. Physol. 15: 135; Ohki et al., (2014) J. Appl. Physol. 26: 265-272), MDM medium (Watanabe, AJ (1960) Gen. Microbiol. 6: 283-292), KMC medium (Kratz, WA & Myers, J. (1955). Am.J.Bot.42: 2 2), BG11 medium J.Gen.Microbiol.111 (Rippka et al, (1979.): 1) Although the like are not limited to) or can utilize their modified medium.

本発明において好ましくは、液体培地における総塩濃度が0.03‰〜13‰(0.003%〜1.3%)、好ましくは0.05‰〜3‰(0.005%〜0.3%)の範囲にある。   In the present invention, the total salt concentration in the liquid medium is preferably 0.03 ‰ to 13 ‰ (0.003% to 1.3%), preferably 0.05 ‰ to 3 ‰ (0.005% to 0.3%). %).

また、本発明における液体培地は好ましくは、
液体培地にアンモニウム塩は含まれない(アンモニウム塩はスイゼンジノリの増殖に対して強い阻害作用を示す);
液体培地にケイ素は含まれない(珪藻類はケイ素を主成分とする殻を有しており、増殖に際してはケイ素を必須としている。そのため液体培地にケイ素を含まないことによって、培養中に空気中に飛散している珪藻類が万一混入してもケイ素を利用し得ない環境とすることによって混入珪藻類の増殖を抑制することができる);ならびに
液体培地が銅、マンガン、亜鉛、ホウ素、コバルト、及びモリブデンより選択される一つあるいは複数(二つ、三つ、四つ、五つ又は六つ)の微量金属を含む、
より選択される一又は複数(二つもしくは三つ)により特徴付けることができる。
The liquid medium in the present invention is preferably
Liquid medium does not contain ammonium salt (ammonium salt has a strong inhibitory effect on the growth of scorpionate);
The liquid medium does not contain silicon (diatoms have a shell composed mainly of silicon and require silicon for growth. For this reason, the liquid medium does not contain silicon, so that it does not contain silicon in the air during culture. In the unlikely event that diatoms scattered in the environment are mixed, it is possible to suppress the growth of mixed diatoms by making the environment in which silicon cannot be used); and the liquid medium is copper, manganese, zinc, boron, Including one or more (two, three, four, five or six) trace metals selected from cobalt and molybdenum,
It can be characterized by one or more (two or three) selected.

さらに本発明における液体培地には、ニッケルやセシウムが含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。従来、ニッケルやセシウムはスイゼンジノリの培養用培地に必要と考えられていたが、下記実施例にて示すとおり、これら成分はスイゼンジノリ培養に必須ではない。   Further, the liquid medium in the present invention may or may not contain nickel or cesium. Conventionally, nickel and cesium were considered to be necessary for the culture medium for suizendinori. However, as shown in the following examples, these components are not essential for culturing suizendinori.

例えば、本発明において利用可能な培地には、Mgを0.3〜19ppm、好ましくは2〜10ppm、より好ましくは9.7ppm;Kを1〜14ppm、好ましくは2〜7ppm、より好ましくは6.1ppm;Naを9〜200ppm、好ましくは18〜40ppm、より好ましくは39ppm;Caを1.5〜50ppm、好ましくは6〜40ppm、より好ましくは27ppm;Feを0.02〜0.4ppm、好ましくは0.06〜0.25ppm、より好ましくは0.13ppm;Nを1〜20ppm、好ましくは1〜14ppm、好ましくは1.4ppm;Pを0.1〜2ppm、好ましくは0.5〜1ppm、より好ましくは0.9ppm;Sを2〜100ppm、好ましくは4〜50ppm、より好ましくは32.5ppm;Clを20〜200ppm、好ましくは40〜130ppm、より好ましくは108ppm、のイオン濃度で含めることができる。なお、微量金属に含まれているN,S,Cl,Naは微量であることから、上記数値範囲には含まれない。   For example, in the medium that can be used in the present invention, Mg is 0.3 to 19 ppm, preferably 2 to 10 ppm, more preferably 9.7 ppm; K is 1 to 14 ppm, preferably 2 to 7 ppm, more preferably 6. 1 ppm; Na 9-200 ppm, preferably 18-40 ppm, more preferably 39 ppm; Ca 1.5-50 ppm, preferably 6-40 ppm, more preferably 27 ppm; Fe 0.02-0.4 ppm, preferably 0.06 to 0.25 ppm, more preferably 0.13 ppm; N is 1 to 20 ppm, preferably 1 to 14 ppm, preferably 1.4 ppm; P is 0.1 to 2 ppm, preferably 0.5 to 1 ppm, and more Preferably 0.9 ppm; S 2-100 ppm, preferably 4-50 ppm, more preferably 32.5 p m; a Cl 20-200 ppm, preferably 40~130Ppm, more preferably may be included in the ion concentration of 108 ppm,. In addition, since N, S, Cl, and Na contained in trace metals are trace amounts, they are not included in the above numerical range.

本発明において利用可能な培地はさらに、Cuを0.000002〜0.00007ppm、好ましくは0.000006〜0.000025ppm、より好ましくは0.000013ppm;Mnを0.00003〜0.0006ppm、好ましくは0.00008〜0.0003ppm、より好ましくは0.00016ppm;Znを0.00001〜0.0002ppm、好ましくは0.00002〜0.0001ppm、より好ましくは0.00005ppm;Bを0.2〜3ppm、好ましくは0.5〜2ppm、より好ましくは1.08ppm;Coを0.000006〜0.00008ppm、好ましくは0.00001〜0.00005ppm、より好ましくは0.00002ppm;Moを0.000006〜0.00008ppm、好ましくは0.00001〜0.00005ppm、より好ましくは0.00002ppmのイオン濃度で含めることができる。   The culture medium that can be used in the present invention is further 0.000002 to 0.00007 ppm of Cu, preferably 0.000006 to 0.000025 ppm, more preferably 0.000013 ppm; Mn is 0.00003 to 0.0006 ppm, preferably 0. 0.0008-0.0003 ppm, more preferably 0.00016 ppm; Zn is 0.00001-0.0002 ppm, preferably 0.00002-0.0001 ppm, more preferably 0.00005 ppm; B is 0.2-3 ppm, preferably 0.5 to 2 ppm, more preferably 1.08 ppm; Co 0.000006 to 0.00008 ppm, preferably 0.00001 to 0.00005 ppm, more preferably 0.00002 ppm; Mo 0.000006 to 0.000 8 ppm, preferably 0.00001~0.00005Ppm, more preferably may be included in the ion concentration 0.00002Ppm.

培地のpHは、7.2〜7.8、好ましくは7.4〜7.6とすることができる。ここでpH値は培地の温度が25℃の時に測定された値を指す。培地のpHの調整は特に限定されないが、水酸化物(NaOH、KOH等)や塩酸等を利用して行うことができる。   The pH of the medium can be 7.2 to 7.8, preferably 7.4 to 7.6. Here, the pH value refers to a value measured when the temperature of the medium is 25 ° C. Although adjustment of the pH of a culture medium is not specifically limited, It can carry out using hydroxide (NaOH, KOH, etc.), hydrochloric acid, etc.

2.2.浅い液体培地中での静置培養
本発明においては、スイゼンジノリクローン単藻株を、液面が空気と接している液体培地中において、静置培養する。
2.2. Static culture in a shallow liquid medium In the present invention, a Suizendinori clone monoalgae strain is statically cultured in a liquid medium whose liquid surface is in contact with air.

液体培地は、液深が浅いことが好ましい。液体培地の深さは、好ましくは3cm以下(例えば、3cm、2.5cm、2cm、1.5cm)とすることができる。深さの下限値は特に限定されないが、深さは通常は0.5cm以上、好ましくは1cm以上、更に好ましくは1.5cm以上である。なお本発明において液体培地の深さは、液体培地とスイゼンジノリクローン単藻株とが混合されたのちの、培養を開始する時点での液体培地の深さを指す。また、液体培地は空気と接する液面の面積が広いことが好ましい。液体培地の液面の面積は特に限定されず、用いる培養容器に応じて適宜選択することが可能であり、例えば、15cm以上、50cm以上、150cm以上、300cm以上、500cm以上、1,000cm以上、1,500cm以上、2,000cm以上等とすることができる。液体培地の液面の面積の上限値は特に限定されないが、培養容器の取扱い性の向上と液体培地の揮発の抑制の観点から、液体培地の液面の面積は通常は15,000cm以下、好ましくは10,000cm以下、より好ましくは5,000cm以下とすることができる。 The liquid medium preferably has a shallow liquid depth. The depth of the liquid medium can be preferably 3 cm or less (for example, 3 cm, 2.5 cm, 2 cm, 1.5 cm). The lower limit of the depth is not particularly limited, but the depth is usually 0.5 cm or more, preferably 1 cm or more, and more preferably 1.5 cm or more. In the present invention, the depth of the liquid medium refers to the depth of the liquid medium at the time when the culture is started after the liquid medium and the Suizendinori clone monoalgae strain are mixed. The liquid medium preferably has a large liquid surface area in contact with air. The area of the liquid surface of the liquid medium is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the culture vessel to be used. For example, 15 cm 2 or more, 50 cm 2 or more, 150 cm 2 or more, 300 cm 2 or more, 500 cm 2 or more, 1,000 cm 2 or more, 1,500Cm 2 or more, it may be 2,000 cm 2 or more and the like. The upper limit of the liquid surface area of the liquid medium is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the handleability of the culture vessel and suppressing the volatilization of the liquid medium, the liquid surface area of the liquid medium is usually 15,000 cm 2 or less, It is preferably 10,000 cm 2 or less, more preferably 5,000 cm 2 or less.

液体培地は液深を浅くすることによって、さらに液面の面積を深さに対して広くとることによって、撹拌や通気をせずともスイゼンジノリクローン単藻株に十分な空気が供給されるため、撹拌や通気をせずともスイゼンジノリクローン単藻株の生育が可能となり、静置培養を良好に行うことができる。   The liquid medium has a shallow liquid depth, and the surface area of the liquid surface is increased with respect to the depth, so that sufficient air is supplied to the Suizendinori Clone monoalgae strain without agitation or aeration. It is possible to grow a Suizendinori clone monoalgae strain without aeration or to perform static culture well.

液体培地の液面の形状は特に限定されないが、典型的には、液面を平面視したときの形状が三角形、四角形(長方形、正方形、平行四辺形、台形、ひし形等)、五〜八角形の多角形、円形、楕円形、扁平した円形、扁平した楕円形等であってよい。三角形、四角形、五〜八角形等の多角形は角部が滑らかな形状であってもよい。より好ましくは、液面を平面視したときの図形において、当該図形の重心を間に介して対向する、当該図形の周縁上の一対の点の間の距離の最大値(例えば長方形又は正方形の場合は対角線の長さ、円の場合は直径の長さ、楕円の場合は長径の長さ)をAとし、距離の最小値(例えば長方形の場合は短辺の長さ、正方形の場合は一辺の長さ、円の場合は直径の長さ、楕円の場合は短径の長さ)をBとしたとき、A/Bが好ましくは1.0〜5.0、より好ましくは1.0〜3.5、更に好ましくは1.0〜2.5、更に好ましくは1.0〜2.0である。   The shape of the liquid surface of the liquid medium is not particularly limited, but typically the shape when the liquid surface is viewed in plan is a triangle, a rectangle (rectangle, square, parallelogram, trapezoid, rhombus, etc.), a pentagon to an octagon May be a polygon, a circle, an ellipse, a flat circle, a flat ellipse, or the like. Polygons such as triangles, quadrilaterals, pentagons and octagons may have shapes with smooth corners. More preferably, in the figure when the liquid level is viewed in plan, the maximum value of the distance between a pair of points on the periphery of the figure that are opposed to each other with the center of gravity of the figure in between (for example, a rectangle or a square) Is the length of the diagonal, the length of the diameter in the case of a circle, the length of the major axis in the case of an ellipse), and the minimum distance (for example, the length of the short side for a rectangle, the length of a side for a square) A / B is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3 where B is the length of the diameter, the length of the circle in the case of a circle, and the length of the minor axis in the case of an ellipse. 0.5, more preferably 1.0 to 2.5, and still more preferably 1.0 to 2.0.

液体培地の液面と接する空気は、外気と通気可能な状態であることが好ましい。液体培地を収容する容器に蓋を有していたとしても、該蓋によって容器内と外気とが完全には遮断されず、容器内の空気と外気とが通気可能な状態であれば特に問題はない。液体培地を収容する容器が蓋を有することは、液体培地の揮発を抑止できるとともに、容器外からの害虫の侵入を阻止することができるため好ましい。   The air in contact with the liquid surface of the liquid medium is preferably in a state where it can be ventilated with outside air. Even if the container containing the liquid culture medium has a lid, the lid and the outside air are not completely blocked by the lid, and the problem is particularly problematic if the air and the outside air in the container can be vented. Absent. It is preferable that the container for storing the liquid medium has a lid because volatilization of the liquid medium can be suppressed and invasion of pests from outside the container can be prevented.

液体培地を、液面が空気と接するように収容するのに適した容器の一例である容器50を図1、2に示す。容器50は、容器本体51と蓋52とを備える。蓋52は上記の通り必須ではなく、容器本体51のみからなる容器であってもよい。蓋52は、容器本体51を、容器本体51の内部の空気と外気とが通気可能な状態で閉じることができればよく、通気口53を備えることができる。蓋52と容器本体51との間に大きな間隙ができて害虫等が進入することを阻止するためには、蓋52は、薄いプラスチック製シートなどの可塑性のある材質で構成されることが好ましく、より好ましくは蓋52と容器本体51の間に可塑性のある材料で構成されたパッキングを備える。通気口53は、当該通気口を通して容器本体51の内部の空気と外気とが通気可能な状態であればよく、その形状、大きさ、個数等は特に限定されない。通気口53には通気可能な状態である限り、害虫等の他生物の進入を阻止するための栓を備えることができる。栓は特に限定されることなく、綿栓、紙栓、ウレタン栓、シリコン栓等の通気性を有する培養栓を利用することができる。   1 and 2 show a container 50 as an example of a container suitable for containing a liquid medium so that the liquid surface is in contact with air. The container 50 includes a container main body 51 and a lid 52. The lid 52 is not essential as described above, and may be a container composed only of the container body 51. The lid 52 only needs to be able to close the container main body 51 in a state in which the air inside the container main body 51 and the outside air can be vented, and can include a vent 53. In order to prevent a pest or the like from entering due to a large gap between the lid 52 and the container body 51, the lid 52 is preferably made of a plastic material such as a thin plastic sheet, More preferably, a packing made of a plastic material is provided between the lid 52 and the container body 51. The vent 53 need only be in a state in which the air inside the container main body 51 and the outside air can be vented through the vent, and the shape, size, number, etc. thereof are not particularly limited. The vent 53 can be provided with a stopper for preventing the entry of other organisms such as pests, as long as it is in a ventable state. The stopper is not particularly limited, and a culture stopper having air permeability such as a cotton stopper, a paper stopper, a urethane stopper, or a silicone stopper can be used.

容器本体51に収容された液体培地602の深さHは深さに関する上記条件を満たす。
容器本体51及び蓋52を構成する材料は特に限定されないが、外部の光源からの光を透過することができる材料であることが好ましく、例えば、透明性のプラスチック(アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂等)を利用することができる。好ましくは、容器本体51はガラス(より詳細にはケイ素)を含まない材料からなる。珪藻類は容器材料から溶け出るケイ素を増殖に利用し得る。容器本体51をガラス(より詳細にはケイ素)を含まない材料とすることによってケイ素を利用し得ない環境とすることができ、スイゼンジノリクローン単藻株に珪藻類が混入していたとしても、その増殖を抑制することができる。
The depth H of the liquid culture medium 602 accommodated in the container main body 51 satisfies the above-described condition regarding the depth.
Although the material which comprises the container main body 51 and the lid | cover 52 is not specifically limited, It is preferable that it is the material which can permeate | transmit the light from an external light source, for example, transparent plastics (acrylic resin, vinyl chloride resin, etc.) Can be used. Preferably, the container body 51 is made of a material that does not contain glass (more specifically, silicon). Diatoms can utilize the silicon dissolved from the container material for growth. By making the container body 51 into a material that does not contain glass (more specifically, silicon), it is possible to make an environment in which silicon cannot be used, and even if diatoms are mixed in the Suizinori clone clones, Proliferation can be suppressed.

2.3.光条件、温度、時間等
スイゼンジノリクローン単藻株の静置培養の際の光条件、温度、培養時間等の諸条件は、適宜決定することができ特に限定されない。
2.3. Light conditions, temperature, time, etc. Various conditions such as light conditions, temperature, culture time, etc. in stationary culture of the Suizendinori clone monoalgae strain can be appropriately determined and are not particularly limited.

好ましい一例では、静置培養を、光合成有効光量子束密度が10μmol・m−2・sec−1以上、好ましくは20μmol・m−2・sec−1以上である明期を含む条件で行う。光合成有効光量子束密度とは光合成に有効な波長領域(400〜700nm)の光の、単面積単位時間当たりの光量子数であり、本明細書中では単に「光強度」とも呼ぶ。静置培養における光合成有効光量子束密度の上限は特に限定されないが、例えば、150μmol・m−2・sec−1以下、好ましくは120μmol・m−2・sec−1以下とすることができる。光合成有効光量子束密度は実施例に記載の機器を用いて測定することができる。上記の条件の明期が24時間当たり12時間〜16時間、好ましくは12〜14時間とする。光源としては、蛍光灯や白色LEDを利用することができる。下記載置棚を利用する場合には、各載置部ごとに光源を設けても良い。天然光を利用することも可能であるが、上記の光合成有効光量子束密度は、白昼の天然光の光合成有効光量子束密度よりも低い。このため光源として天然光を利用する場合、減光シート等の減光手段を利用して培養系に到達する光の光合成有効光量子束密度を低減することが好ましい。 In a preferred example, the static culture is performed under conditions including a light period in which the photosynthetic effective photon flux density is 10 μmol · m −2 · sec −1 or more, preferably 20 μmol · m −2 · sec −1 or more. The photosynthesis effective photon flux density is the number of photons per unit area of light in a wavelength region (400 to 700 nm) effective for photosynthesis, and is also simply referred to as “light intensity” in this specification. The upper limit of the photosynthetic effective photon flux density in the stationary culture is not particularly limited, but can be, for example, 150 μmol · m −2 · sec −1 or less, preferably 120 μmol · m −2 · sec −1 or less. The photosynthetic effective photon flux density can be measured using the instrument described in the examples. The light period of the above conditions is 12 to 16 hours, preferably 12 to 14 hours per 24 hours. As the light source, a fluorescent lamp or a white LED can be used. When using the mounting shelf described below, a light source may be provided for each mounting unit. Although natural light can be used, the above-mentioned photosynthesis effective photon flux density is lower than the daylight natural light photosynthesis effective photon flux density. For this reason, when using natural light as a light source, it is preferable to reduce the photosynthesis effective photon flux density of the light which reaches | attains a culture system using light reduction means, such as a light reduction sheet.

培養時の温度は、15℃〜30℃、好ましくは20℃〜25℃より選択される温度とすることができる。常時前記範囲の温度で培養を行うことが好ましいが、それには限定されず、培養期間中の所定の時間を別の温度条件としてもよい(例えば、一日のうち、明期と暗期で異なる温度条件としてもよい)。   The temperature at the time of culture can be a temperature selected from 15 ° C to 30 ° C, preferably from 20 ° C to 25 ° C. Although it is preferable to always perform the culture at a temperature within the above range, the present invention is not limited to this, and a predetermined time during the culture period may be set as another temperature condition (for example, different in light period and dark period in one day). It may be a temperature condition).

静置培養の時間は特に限定されないが、通常は1週間〜8週間程度行うことができる。静置培養に用いる容器、機材、培地を滅菌して使用することにより目的としない微生物の増殖を抑制することができ、培地交換なしに上記期間の培養を行うことができる。好ましくは、予め培養された(前培養された)スイゼンジノリクローン単藻株を用いて静置培養を行う。前培養を行うことによって、ある程度の量まで増殖したスイゼンジノリクローン単藻株を静置培養に利用することができ、静置培養の時間を短縮し効率的にスイゼンジノリクローン単藻株を増殖させることができる。前培養は、静置培養の規模と比べて小さな規模で行うことができ、静置培養に用いる培養容器よりも小さな培養容器にて、及び/又は少ない液体培地中にて行うことができる。前培養の時間は特に限定されないが、通常は1週間〜4週間程度行うことができる。前培養の光条件、温度は静置培養と同様に行うことができる。必要に応じて、前培養の前に、さらに一又は複数回の前培養を行っても良い。   The time for stationary culture is not particularly limited, but it can usually be performed for about 1 week to 8 weeks. By sterilizing the container, equipment, and medium used for stationary culture, growth of undesired microorganisms can be suppressed, and culture for the above period can be performed without medium replacement. Preferably, static culture is carried out using a pre-cultured (pre-cultured) Suizendinori clone monoalgae strain. By performing pre-culture, the Suizendinori clone monoalgae strain grown to a certain amount can be used for static culture, and the stationary culture time can be shortened and the Suizendinori clone monoalgae strain can be efficiently propagated. it can. Pre-culture can be performed on a small scale as compared with the scale of stationary culture, and can be performed in a culture container smaller than the culture container used for static culture and / or in a small liquid medium. The pre-culture time is not particularly limited, but it can usually be performed for about 1 week to 4 weeks. The pre-culture light conditions and temperature can be the same as those for stationary culture. If necessary, one or more pre-cultures may be performed before the pre-culture.

3.立体的な培養方法
本発明の培養方法の好ましい実施形態では、複数の容器の各々に、液体培地が、液面が空気と接するように収容されており、各容器は、上下方向の異なる位置に配置されており、各容器に収容された前記液体培地中でスイゼンジノリクローン単藻株を静置培養する。
3. Three-dimensional culture method In a preferred embodiment of the culture method of the present invention, a liquid medium is accommodated in each of a plurality of containers so that the liquid surface is in contact with air, and each container is at a different position in the vertical direction. The Suizendinori clone monoalgae strain is statically cultured in the liquid medium that is placed and accommodated in each container.

本実施形態で用いられる個々の容器の特徴は上記2.2において説明した通りであり、具体例として図1、2に示す容器50が例示できる。   The characteristics of the individual containers used in this embodiment are as described in 2.2 above, and the container 50 shown in FIGS.

本実施形態では、液体培地が収容された複数の容器を、上下方向の異なる位置に、好ましくは上下方向に沿って、配置する。このように配置する方法としては、図3に例示するようにフレーム801に配置・固定された複数の載置部802を備える載置棚80を用意し、各載置部に2以上の容器を上下方向に積み重ねてもよい。あるいは、図4に例示するように上下方向の異なる位置にてフレーム801に配置・固定された複数の載置部802を備える載置棚80を用意し、各載置部に容器を載置してもよい。浅い液深の液体培地を用いる場合、通常、単位土地面積あたりのスイゼンジノリの生産量を向上させることは難しいが、上下方向の異なる位置に複数の容器を配置して静置培養することにより、単位土地面積あたりのスイゼンジノリの生産量を増大することが可能となる。上下方向の異なる位置に配置される容器の個数は特に限定されないが、好ましくは2〜10、より好ましくは3〜7である。スイゼンジノリは、小さな光合成有効光量子束密度の条件、例えば20μmol・m−2・sec−1以下の条件においても増殖し細胞外多糖類を生産することができるため、本実施形態のように、液体培地が収容された複数の容器を上下方向の異なる位置に配置した場合であっても、各容器内で十分に増殖し細胞外多糖類を生産することが可能である。
本実施形態での静置培養の条件は上記2の通りである。
In the present embodiment, a plurality of containers each containing a liquid medium are arranged at different positions in the vertical direction, preferably along the vertical direction. As a method of arranging in this manner, as shown in FIG. 3, a mounting shelf 80 including a plurality of mounting portions 802 arranged and fixed to a frame 801 is prepared, and two or more containers are placed on each mounting portion. You may pile up and down. Alternatively, as illustrated in FIG. 4, a mounting shelf 80 including a plurality of mounting portions 802 arranged and fixed to the frame 801 at different positions in the vertical direction is prepared, and a container is placed on each mounting portion. May be. When using a liquid medium with a shallow liquid depth, it is usually difficult to improve the yield of swallowtail butter per unit land area, but by placing multiple containers at different positions in the vertical direction, It is possible to increase the production of suizenjinori per land area. The number of containers arranged at different positions in the vertical direction is not particularly limited, but is preferably 2 to 10, more preferably 3 to 7. Since suizenjinori can proliferate and produce extracellular polysaccharides under conditions of a small photosynthetic effective photon flux density, for example, 20 μmol · m −2 · sec −1 or less, as in this embodiment, a liquid medium is used. Even in the case where a plurality of containers in which are stored are arranged at different positions in the vertical direction, it is possible to sufficiently proliferate in each container and produce an extracellular polysaccharide.
The conditions for static culture in the present embodiment are as described above.

スイゼンジノリの増殖速度は、光源に最も近い容器(例えば、光源が上部にあれば、最上部の容器)のもので最も早く、光源から離れた位置にある容器ほど(光源が上部にあれば、下段の容器)、光を受ける量が少なくなることからその増殖速度は低下し得る。したがって、スイゼンジノリの収穫は光源に最も近い容器のものより行うことができる。例えば光源が上部にある場合、最上部の容器を取り出した後は、その下段にある容器を順次上段へと移動させ、最下段には新たにスイゼンジノリクローン単藻株が接種された液面が空気と接するように収容されている容器を追加・配置してもよい。この工程を繰り返すことにより、最も生産量の高い最上部の容器から常にスイゼンジノリの収穫をすることが可能となり、スイゼンジノリを安定的に高生産することを可能とする。   The growth rate of the swallowtail is the fastest in the container closest to the light source (for example, the uppermost container if the light source is in the upper part), and the container farther away from the light source (if the light source is in the upper part, the lower stage) The growth rate can be reduced because the amount of light received is reduced. Therefore, harvesting of swallowtail can be done from the container closest to the light source. For example, if the light source is at the top, after removing the uppermost container, move the container at the lower stage to the upper stage one by one, and at the bottom, the liquid level that is newly inoculated with the suizeninori clone monoalgae is air. You may add and arrange the container accommodated so that it may touch. By repeating this process, it is possible to always harvest the swallowtail from the uppermost container with the highest production volume, and it is possible to stably produce the swallowtail in a stable manner.

実施例1:スイゼンジノリクローン単藻株の樹立
スイゼンジノリは、水前寺のり本舗丹誠堂(熊本市)及び福岡県水産海洋技術センター内水面研究所より提供されたものを用いた。
Example 1: Establishment of Suizenjinori clone monoalgae strains The Suizenjinori used was provided by Suizenji Nori Honpo Tanseido (Kumamoto City) and Fukuoka Prefectural Fisheries and Marine Technology Center.

スイゼンジノリクローン単藻株の樹立は、ラン藻のクローン単藻株を樹立するための一般的な手法(Ohki,K.ら、Microbes.Environ.27:171−178(2012))に準じて行った。すなわち、スイゼンジノリを滅菌した培地中にてテフロンホモジナイザーを用いて破砕したのち超音波処理に付してさらに破砕し、滅菌したナイロンメッシュ(NYTAL:目開き10μm)で濾過することで、破砕されなかった細胞塊を除去した。得られた濾液(以下、「細胞懸濁液」と記載する)は顕微鏡観察に供し、細胞が細胞塊を作らずばらばらになっていることを確認した。   The establishment of a euglena clonal monoalgae strain was performed according to a general method for establishing a cyanobacterium clonal monoalgae strain (Ohki, K. et al., Microbes. Environ. 27: 171-178 (2012)). . That is, it was not crushed by crushing suizendinori in a sterilized medium using a Teflon homogenizer, followed by sonication, further crushing, and filtering with a sterilized nylon mesh (NYTAL: opening 10 μm). Cell mass was removed. The obtained filtrate (hereinafter referred to as “cell suspension”) was subjected to microscopic observation, and it was confirmed that the cells were separated without forming a cell mass.

プラスチックシャーレ(市販の滅菌済みポリスチレンシャーレ・径90mm)にはあらかじめ高圧滅菌した0.8%(w/v)の寒天(ナカライテスク)を含む培養液を約10ml加え室温で固化した(以下、「寒天培地」と記載する)。回収した細胞懸濁液を、あらかじめ高圧滅菌し約35℃まで冷却した同量の1.5%(w/v)アガロース(低融点アガロース、Sigma−Aldrich Inc)を含む培養液に混入し、気泡が生じないように注意しながら振り混ぜた。これを寒天培地上に重層するように広げて室温で固化したのち上下を逆さまにして、20〜25℃、〜30μmol・m−2・sec−1(昼光色蛍光灯)、明14時間:暗10時間の条件下にて、コロニーが出現するまで培養した。 About 10 ml of a culture solution containing 0.8% (w / v) agar (Nacalai Tesque) previously autoclaved in a plastic petri dish (commercially sterilized polystyrene petri dish, diameter 90 mm) was added and solidified at room temperature (hereinafter referred to as “ Agar medium ”). The collected cell suspension is mixed in a culture solution containing the same amount of 1.5% (w / v) agarose (low melting point agarose, Sigma-Aldrich Inc), which has been autoclaved in advance and cooled to about 35 ° C. The mixture was shaken with care to avoid the occurrence of This was spread over the agar medium and solidified at room temperature, and then turned upside down, 20-25 ° C., ˜30 μmol · m −2 · sec −1 (daylight fluorescent lamp), light 14 hours: dark 10 The culture was continued under the conditions of time until colonies appeared.

培養後、寒天培地に出現したスイゼンジノリのコロニーを拾うことによりスイゼンジノリクローン単藻株を樹立した。得られたクローン単藻株がスイゼンジノリであることは、得られたクローン単藻株より単離した16S rDNA遺伝子の塩基配列を同定することにより確認した。   After culturing, a scorpionate clone monoalgae strain was established by picking up a scorpionate colony that appeared on the agar medium. It was confirmed by identifying the base sequence of the 16S rDNA gene isolated from the obtained clonal monoalgae strain that the obtained clonal monoalgae strain was Suizendinori.

水前寺のり本舗丹誠堂由来のスイゼンジノリよりクローン単藻株を6株、福岡県水産海洋技術センター内水面研究所由来のスイゼンジノリよりクローン単藻株を20株得ることができた。   Six clone monoalgae strains were obtained from Suizenori from Suizenji Nori Honpo Tanseido, and 20 clone monoalgae strains were obtained from Suizenjiori from the Inland Water Research Institute, Fukuoka Prefectural Fisheries and Marine Technology Center.

実施例2:培地の検討
(1)改変AQUIL培地の検討
(i)培養方法
培地の検討には、上記で得られたクローン単藻株を複数種それぞれ利用して行った。
培養条件は、温度20〜25℃、蛍光灯(昼光色光)を用い光強度〜40μmol・m・sec−1、明14時間、暗10時間周期とした。
Example 2: Examination of medium (1) Examination of modified AQUIL medium (i) Culture method The examination of the medium was carried out using a plurality of the clonal monoalgae strains obtained above.
The culture conditions were a temperature of 20 to 25 ° C., a fluorescent lamp (daylight color light), light intensity of 40 μmol · m 2 · sec −1 , 14 hours of light, and 10 hours of darkness.

各培地にクローン単藻株を植え、3〜5週間間隔で継代培養を行い、培地によるクローン単藻株の生育への影響について以下の基準で評価した:
・植えてから数日程度で死滅する
・植えてから数日程度で死滅することはないが、徐々に生育が阻害され2回以上継代培養することはできない
・10回以上継代培養することができる。
A clonal monoalgae strain was planted in each medium, subcultured at intervals of 3 to 5 weeks, and the influence of the medium on the growth of the clonal monoalgae strain was evaluated according to the following criteria:
・ It will die within a few days after planting ・ It will not die within a few days after planting, but its growth will be gradually inhibited and it cannot be subcultured twice or more ・ Subcultured 10 times or more Can do.

(ii)改変AQUIL培地の作製
海産ラン藻用培地である「AQUIL培地」(More et al.上掲;Ohki et al.上掲)をもとに、以下に示す塩組成、栄養塩組成、微量金属組成の各種改変、及びビタミンの添加を、各種組み合わせて改変AQUIL培地を作製した。
(Ii) Production of modified AQUIL medium Based on “AQUIL medium” (More et al., Supra; Ohki et al., Supra), which is a marine cyanobacteria culture medium, the following salt composition, nutrient composition, and trace amount Various modifications of the metal composition and various additions of vitamins were combined to prepare a modified AQUIL medium.

Figure 0006590144
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(iii)結果
各種改変AQUIL培地におけるクローン単藻株の生育結果を表5に示す。表中、「×」は植えてから数日程度で死滅する、「△」は植えてから数日程度で死滅することはないが、徐々に生育が阻害され2回以上継代培養することはできない、「○」は10回以上継代培養することができる、「nd」はデータなし、をそれぞれ示す。
(Iii) Results Table 5 shows the growth results of the clonal monoalgae strains in various modified AQUIL media. In the table, “x” is killed within a few days after planting, “△” is not killed within a few days after planting, but growth is gradually inhibited and subcultured more than once Cannot, “◯” indicates that subculture can be performed 10 times or more, and “nd” indicates no data.

Figure 0006590144
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この結果より以下の点が明らかとなった。
・塩組成は、3〜0.05‰(0.3〜0.005%)の範囲で良好な生育が見られた(表5の塩組成197、98、39の改変を含む組成)。
・高濃度カルシウム塩添加(Caで約60ppm)では生育は阻害された(表5の塩組成197−H−Ca、98−H−Ca、39−H−Caの改変を含む)。
・リン酸塩濃度は4〜5ppmで強い生育阻害が見られた(表5の栄養塩組成にてHPの改変を含む)。
・硝酸塩濃度は、20ppm以上で生育阻害が見られたが、リン酸塩ほど強い阻害では無かった(表5の栄養塩組成にてHNの改変を含む)。
・アンモニア塩は低濃度(0.07ppm)でも非常に強い阻害が見られた(表5の栄養塩組成にてNH−Nの改変を含む)。
・窒素源を含まない培地では生育は非常に遅くなった(表5の栄養塩組成にて−Nの改変を含む)。窒素固定能はもし発現していても低いことが示唆される。
・微量金属はAQUIL培地のオリジナル濃度(表5の栄養塩組成にてHMの改変を含む)ではなく、1/5の濃度(表5の栄養塩組成にてLMの改変を含む)を用いることで良好な生育が見られた。
・ビタミンの添加効果は認められなかった(表5の栄養塩組成にてVitの改変を含む)。
From this result, the following points became clear.
-The salt composition showed good growth in the range of 3 to 0.05 ‰ (0.3 to 0.005%) (a composition including modifications of the salt compositions 197, 98, and 39 in Table 5).
-Growth was inhibited by addition of high-concentration calcium salt (about 60 ppm in Ca) (including modifications of the salt compositions 197-H-Ca, 98-H-Ca, and 39-H-Ca in Table 5).
-Strong growth inhibition was observed at a phosphate concentration of 4 to 5 ppm (including alteration of HP with the nutrient composition shown in Table 5).
・ Growth inhibition was observed at a nitrate concentration of 20 ppm or more, but not as strong as phosphate (including alteration of HN in the nutrient composition shown in Table 5).
Ammonia salt is very strong inhibitory even low concentrations (0.07 ppm) was observed (at nutrient composition in Table 5 including the modification of the NH 3 -N).
-Growth was very slow in the medium containing no nitrogen source (including -N modification in the nutrient composition of Table 5). Nitrogen fixing ability is suggested to be low even if expressed.
・ Use trace concentrations of 1/5 (including LM modification in the nutrient composition shown in Table 5) instead of the original concentration of AQUIL medium (including HM modification in the nutrient composition shown in Table 5). Good growth was seen.
-The addition effect of vitamin was not recognized (including the modification of Vit in the nutrient composition of Table 5).

(2)改変MDM培地の検討
(i)培養方法
培養方法は上記「(1)改変AQUIL培地の検討」と同様に行った。
(2) Examination of Modified MDM Medium (i) Culture Method The culture method was carried out in the same manner as the above “(1) Examination of modified AQUIL medium”.

(ii)改変MDM培地の作製
海産ラン藻用培地である「MDM培地」(Watanabe,A.J.上掲)を改変AQUIL培地の結果に基づいて、以下に示す塩組成、栄養塩組成、微量金属組成の各種改変を組み合わせて改変培地を作製した。なお、MDM培地は、AQUIL培地と比べて調整及びオートクレーブ滅菌が容易である。
(Ii) Production of Modified MDM Medium Based on the results of the modified AQUIL medium, “MDM medium” (Watanabe, AJ, supra), which is a marine cyanobacteria medium, is shown below. A modified medium was prepared by combining various modifications of the metal composition. Note that the MDM medium is easier to prepare and autoclave sterilized than the AQUIL medium.

Figure 0006590144
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Figure 0006590144
Figure 0006590144

Figure 0006590144
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(iii)結果
各種改変MDM培地におけるクローン単藻株の生育結果を表9に示す。表中、「×」、「△」、「○」は、上記「(1)改変AQUIL培地の検討」と同様の評価を示す。
(Iii) Results Table 9 shows the growth results of the clonal monoalgae strains in various modified MDM media. In the table, “x”, “Δ”, and “◯” indicate the same evaluation as in “(1) Examination of modified AQUIL medium”.

Figure 0006590144
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この結果より、改変AQUIL培地と同様に、リン酸塩濃度をPで0.9ppm、硝酸塩濃度をNで約1.4ppm、微量金属を低濃度にて含有させることで、改変MDM培地においてもスイゼンジノリの良好な増殖が得られることが明らかとなった。   From this result, as in the modified AQUIL medium, the phosphate concentration is 0.9 ppm for P, the nitrate concentration is about 1.4 ppm for N, and trace metals are contained at a low concentration in the modified MDM medium. It was revealed that a good growth of can be obtained.

(3)改変KMC培地の検討
(i)培養方法
培養方法は上記「(1)改変AQUIL培地の検討」と同様に行った。
(3) Examination of modified KMC medium (i) Culture method The culture method was carried out in the same manner as in the above "(1) Examination of modified AQUIL medium".

(ii)改変KMC培地の作製
海産ラン藻用培地である「KMC培地」(Kratz,W.A.& Myers,J.上掲)を改変AQUIL培地の結果に基づいて、以下に示す塩組成、栄養塩組成、微量金属組成の各種改変を組み合わせて改変培地を作製した。
(Ii) Preparation of Modified KMC Medium Based on the results of the modified AQUIL medium, “KMC medium” (Kratz, WA & Myers, J., supra), which is a medium for marine cyanobacteria, A modified medium was prepared by combining various modifications of the nutrient salt composition and the trace metal composition.

Figure 0006590144
Figure 0006590144

なお、栄養塩組成の各種改変は上記「(2)改変MDM培地の検討」における栄養塩組成のHP/HN、HP/LN、LP/HN、及びLP/LN(表7)と同様とし、また微量金属組成は「(2)改変MDM培地の検討」における微量金属組成のLM(表8)と同様とした。   Various modifications of the nutrient composition are the same as those of HP / HN, HP / LN, LP / HN, and LP / LN (Table 7) of the nutrient composition in “(2) Examination of modified MDM medium”. The trace metal composition was the same as LM (Table 8) of the trace metal composition in “(2) Examination of modified MDM medium”.

(iii)結果
各種改変KMC培地におけるクローン単藻株の生育結果を表11に示す。表中、「×」、「△」、「○」は、上記「(1)改変AQUIL培地の検討」と同様の評価を示す。
(Iii) Results Table 11 shows the growth results of the clonal monoalgae strains in various modified KMC media. In the table, “x”, “Δ”, and “◯” indicate the same evaluation as in “(1) Examination of modified AQUIL medium”.

Figure 0006590144
Figure 0006590144

上記改変MDM培地と同様に、リン酸塩濃度をPで0.9ppm、硝酸塩濃度をNで約1.4ppm、微量金属を低濃度にて含有させることで、改変KMC培地においてもスイゼンジノリの良好な増殖が得られることが明らかとなった。   Similar to the modified MDM medium, the phosphate concentration is 0.9 ppm for P, the nitrate concentration is about 1.4 ppm for N, and the trace metal is contained at a low concentration, so that the modified KMC medium has good swift dinosaur. It became clear that proliferation was obtained.

(4)新規スイゼンジノリ用培地組成
以上の結果より、スイゼンジノリの良好な増殖が得られる培地組成として以下が見出された。
(4) New Suizen Ginori Medium Composition From the above results, the following was found as a medium composition for obtaining good growth of Suizen Ginori.

Figure 0006590144
Figure 0006590144

なお、以下の実験においては、以下の組成を有する培地を利用した。   In the following experiments, a medium having the following composition was used.

Figure 0006590144
Figure 0006590144

実施例3:増殖と生物生産量の検討
本実施例には、水前寺のり本舗丹誠堂由来のスイゼンジノリクローン単藻株(2株)を利用した。なお、利用したスイゼンジノリクローン単藻株はそれぞれフィコエリトリン(PE)含量が異なっており、比較的PE含量が高いものを「高PE株」、比較的PE含量が低いものを「低PE株」と記載する。
Example 3 Examination of Growth and Biological Production A Suizendinori clone monoalgae strain (2 strains) derived from Suizenji Nori Honpo Tanseido was used in this example. In addition, each eucalyptus monoalgae strain used has different phycoerythrin (PE) content, and those with relatively high PE content are described as “high PE strains” and those with relatively low PE content are described as “low PE strains”. To do.

透明性の容器に、培地の深さがおよそ3cm程度となるように上記培地を入れ、これに前培養され対数増殖期にある各クローン単藻株を植え次ぎ、通気性を確保したまま透明性の蓋をして、5週間培養した。培養は温度20℃、25℃、又は30℃、ならびに光強度20、40、80、又は120μmol・m−2・sec−1の組み合わせで行った。光源は昼光色蛍光灯を利用し、14時間明・10時間暗サイクルとした。なお、培養に用いた容器、機材、及び培地は滅菌後に使用した。 Place the above medium in a transparent container so that the depth of the medium is about 3 cm, and plant each pre-cultured clonal monoalgae strain in logarithmic phase to ensure transparency while maintaining air permeability. And covered for 5 weeks. The culture was performed at a temperature of 20 ° C., 25 ° C., or 30 ° C., and a light intensity of 20, 40, 80, or 120 μmol · m −2 · sec −1 . As the light source, a daylight color fluorescent lamp was used, and the light cycle was 14 hours light / 10 hours dark. The container, equipment, and medium used for the culture were used after sterilization.

1週間ごとに容器中の細胞を回収し、メタノール抽出して得られたクロロフィル濃度の変化に基づいて、「平均増殖率」を算出した。また、培養0日目と5週間目に容器中の細胞を回収し、凍結乾燥して得られた重量を計測し、その比から「生物量増加率」を算出した。実験は各条件それぞれ3組の異なる培養を行い、平均値と標準偏差を求めた。
結果を、図5に示す。
The “average growth rate” was calculated based on the change in the chlorophyll concentration obtained by collecting the cells in the container every week and extracting with methanol. In addition, the cells in the container were collected on day 0 and week 5 of the culture, the weight obtained by lyophilization was measured, and the “biomass increase rate” was calculated from the ratio. In the experiment, three sets of different cultures were performed for each condition, and an average value and a standard deviation were obtained.
The results are shown in FIG.

上記培地中にて、温度20℃〜30℃、光強度20〜120μmol・m−2・sec−1の条件の元、培地の交換を行うことなくスイゼンジノリクローン単藻株を良好に培養・増殖させることができ、生物量増加率が約15倍に達するものも認められた。本実施例にて得られた生物量増加率は従来報告されているスイゼンジノリ培養方法における生物量増加率と比べて顕著に高いものであり、本実施例の手法がスイゼンジノリ培養を行う上で非常に有効であることが確認された。 In the above-mentioned medium, under the conditions of a temperature of 20 ° C. to 30 ° C. and a light intensity of 20 to 120 μmol · m −2 · sec −1 , the Suizendinori clonal monoalgae strain is cultured and propagated satisfactorily without changing the medium. In some cases, the rate of increase in biomass reached about 15 times. The rate of increase in biomass obtained in this example is significantly higher than the rate of increase in biomass in the conventionally reported suizendinori culture method. It was confirmed to be effective.

50・・・培養用の容器
501・・底部
502・・周壁
504・・周壁で囲われた部分
51・・・容器本体
52・・・蓋
53・・・通気口
602・・液体培地
601・・スイゼンジノリクローン単藻株
80・・・載置棚
801・・フレーム
802・・載置部
H・・・・液体培地の深さ
50... Container 501 for culture .. Bottom 502 .. Peripheral wall 504... Surrounded by peripheral wall 51... Container body 52... Lid 53. Suizen Ginori clone monoalgae strain 80 ... Placement shelf 801 ... Frame 802 ... Placement part H ... Depth of liquid medium

Claims (6)

スイゼンジノリの培養方法であって、
スイゼンジノリクローン単藻株を液面が空気と接している液体培地中において静置培養することを含み、
前記液体培地における総塩濃度が0.003%〜1.3%の範囲にあり、
前記液体培地が、Mgを2〜10ppm;Kを2〜7ppm;Naを18〜40ppm;Caを6〜40ppm;Feを0.06〜0.25ppm;Nを1〜14ppm;Pを0.5〜1ppm;Sを4〜50ppm;Clを40〜130ppm;Cuを0.000006〜0.000025ppm;Mnを0.00008〜0.0003ppm;Znを0.00002〜0.0001ppm;Bを0.5〜2ppm;Coを0.00001〜0.00005ppm;Moを0.00001〜0.00005ppmのイオン濃度で含み、且つ、アンモニア塩を含まない、上記方法。
A method of cultivating suizenjinori,
Look including to stationary culture in a liquid medium in which the liquid surface Sui Zen Ginori clonal unialgal strain is in contact with air,
The total salt concentration in the liquid medium is in the range of 0.003% to 1.3%;
The liquid medium is Mg 2-10 ppm; K 2-7 ppm; Na 18-40 ppm; Ca 6-40 ppm; Fe 0.06-0.25 ppm; N 1-14 ppm; P 0.5 ~ 1 ppm; S 4-50 ppm; Cl 40-130 ppm; Cu 0.000006-0.000025 ppm; Mn 0.00008-0.0003 ppm; Zn 0.00002-0.0001 ppm; B 0.5 ˜2 ppm; Co containing 0.00001 to 0.00005 ppm; Mo containing 0.00001 to 0.00005 ppm in ionic concentration and no ammonia salt .
液体培地におけるリン酸塩濃度がリンイオン濃度にして0.5〜1ppmである、請求項に記載の方法。 The method according to claim 1 , wherein the phosphate concentration in the liquid medium is 0.5 to 1 ppm in terms of phosphorus ion concentration. 液体培地における硝酸塩濃度が窒素イオン濃度にして1〜14ppmである、請求項又はに記載の方法。 The method according to claim 1 or 2 , wherein the nitrate concentration in the liquid medium is 1 to 14 ppm in terms of nitrogen ion concentration. 液体培地の深さが3cm以下となる条件下にて静置培養することを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3 , comprising stationary culture under conditions where the depth of the liquid medium is 3 cm or less. 20℃〜30℃の温度、及び20μmol・m−2・sec−1〜120μmol・m−2・sec−1の光強度の条件下にて静置培養することを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。 20 ° C. to 30 ° C. of temperature, and that the static culture under conditions of light intensity of 20μmol · m -2 · sec -1 ~120μmol · m -2 · sec -1, according to claim 1-4 The method according to any one of the above. 複数の容器の各々に、前記液体培地が収容されており、
各容器は、上下方向の異なる位置に配置されており、
各容器に収容された前記液体培地中で前記スイゼンジノリクローン単藻株を静置培養することを特徴とする、請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。
Each of the plurality of containers contains the liquid medium,
Each container is arranged at a different position in the vertical direction,
The method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the Suizendinori clone monoalgae strain is statically cultured in the liquid medium accommodated in each container.
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