JPH10248553A - 微細藻クロレラ及び微細藻クロレラを用いたｃｏ２固定化法 - Google Patents
微細藻クロレラ及び微細藻クロレラを用いたｃｏ２固定化法Info
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- JPH10248553A JPH10248553A JP9063462A JP6346297A JPH10248553A JP H10248553 A JPH10248553 A JP H10248553A JP 9063462 A JP9063462 A JP 9063462A JP 6346297 A JP6346297 A JP 6346297A JP H10248553 A JPH10248553 A JP H10248553A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温かつ高濃度ＣＯ2雰囲気下でＣＯ2固定能
を有する微細藻類を提供する。 【解決手段】 40℃で増殖能を有する新規藻類クロレラ
ソロキニアナＨＡＫ−２株等及び該株等を用いてＣＯ
2を固定化する。 【効果】 高温かつ高ＣＯ2濃度下で増殖能を有する新
規な藻類を提供し、この藻類を用いて火力発電所等の燃
焼排ガスからＣＯ2を固定し、地球温暖化を防止するこ
とを可能とした。また、同時に富栄養水を浄化する効果
がある。
を有する微細藻類を提供する。 【解決手段】 40℃で増殖能を有する新規藻類クロレラ
ソロキニアナＨＡＫ−２株等及び該株等を用いてＣＯ
2を固定化する。 【効果】 高温かつ高ＣＯ2濃度下で増殖能を有する新
規な藻類を提供し、この藻類を用いて火力発電所等の燃
焼排ガスからＣＯ2を固定し、地球温暖化を防止するこ
とを可能とした。また、同時に富栄養水を浄化する効果
がある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温及び高濃度Ｃ
Ｏ2雰囲気中でＣＯ2固定能を有するクロレラ属の新規藻
類、その培養方法、該クロレラを用いたＣＯ2固定化方
法などに関する。
Ｏ2雰囲気中でＣＯ2固定能を有するクロレラ属の新規藻
類、その培養方法、該クロレラを用いたＣＯ2固定化方
法などに関する。
【０００２】
【従来の技術】化石燃料の燃焼などで生じたＣＯ2を固
定化する方法の一つとして微細藻類の光合成によるＣＯ
2固定能を利用する方法がある。この方法は反応のエネ
ルギ−源として太陽光を直接利用でき、常圧で反応する
という利点がある。よって現在、ＣＯ2固定化バイオリ
アクタの開発が急がれている。
定化する方法の一つとして微細藻類の光合成によるＣＯ
2固定能を利用する方法がある。この方法は反応のエネ
ルギ−源として太陽光を直接利用でき、常圧で反応する
という利点がある。よって現在、ＣＯ2固定化バイオリ
アクタの開発が急がれている。
【０００３】該バイオリアクタの開発における重要な問
題として、使用する微細藻類の選定がある。微細藻類
は、多くの種では15〜30℃の温度範囲及び0.03％のＣＯ
2濃度の環境に適応し、それ以上の高温では細胞内の酵
素等の変性を引き起こして壊死したりあるいは高濃度の
ＣＯ2雰囲気下ではＣＯ2の麻酔作用によって新陳代謝が
影響を受け、増殖阻害を生ずることが知られている。ら
ん藻と紅藻の数種は55℃の増殖可能であることが知られ
ている。緑藻では、クロレラ属であるChlorellasorokin
iana Shihira et Krarusが40℃で増殖可能であることが
Alogological Studies（1980）26:80-86に記載されてい
る。高濃度ＣＯ2供給条件下で増殖可能な微細藻類とし
ては、緑藻クロロコックム属であるChlorococcum litto
rale Chihara,Nakayama et InouyeがJ Mar Biotechnol
（1993）1:21-25に記載されている。
題として、使用する微細藻類の選定がある。微細藻類
は、多くの種では15〜30℃の温度範囲及び0.03％のＣＯ
2濃度の環境に適応し、それ以上の高温では細胞内の酵
素等の変性を引き起こして壊死したりあるいは高濃度の
ＣＯ2雰囲気下ではＣＯ2の麻酔作用によって新陳代謝が
影響を受け、増殖阻害を生ずることが知られている。ら
ん藻と紅藻の数種は55℃の増殖可能であることが知られ
ている。緑藻では、クロレラ属であるChlorellasorokin
iana Shihira et Krarusが40℃で増殖可能であることが
Alogological Studies（1980）26:80-86に記載されてい
る。高濃度ＣＯ2供給条件下で増殖可能な微細藻類とし
ては、緑藻クロロコックム属であるChlorococcum litto
rale Chihara,Nakayama et InouyeがJ Mar Biotechnol
（1993）1:21-25に記載されている。
【０００４】特開平５−３０４９４５号公報には、高濃
度ＣＯ2を固定するクロレラ属の微細藻類が記載されて
いる。また、特開平５−２５２９３０号公報には、クロ
レラ培養装置が記載されている。
度ＣＯ2を固定するクロレラ属の微細藻類が記載されて
いる。また、特開平５−２５２９３０号公報には、クロ
レラ培養装置が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＣＯ2を大気中に拡散
させないための有効な方法は、火力発電所の排ガスを処
理することである。火力発電所の排ガスは、ＣＯ2濃度
約15％、温度約100℃といわれている。該排ガスを冷却
してから処理させるとして、反応槽内温度は30℃以上、
40℃程度になることが予想される。一方、効率良くＣＯ
2を固定化するためには該排ガス中ＣＯ2を希釈すること
なく、処理した方が良い。
させないための有効な方法は、火力発電所の排ガスを処
理することである。火力発電所の排ガスは、ＣＯ2濃度
約15％、温度約100℃といわれている。該排ガスを冷却
してから処理させるとして、反応槽内温度は30℃以上、
40℃程度になることが予想される。一方、効率良くＣＯ
2を固定化するためには該排ガス中ＣＯ2を希釈すること
なく、処理した方が良い。
【０００６】そこで、冷却エネルギを節約し被処理ガス
中ＣＯ2を希釈することなくあるいは濃縮してからＣＯ2
を固定するために、高温、高濃度ＣＯ2雰囲気の環境で
光合成によりＣＯ2を固定化する、新規な藻類の提供が
望まれていた。一方、ＣＯ2固定化バイオリアクタの小
型化を図るには、増殖能が高く、高密度培養が可能な性
質が必要である。
中ＣＯ2を希釈することなくあるいは濃縮してからＣＯ2
を固定するために、高温、高濃度ＣＯ2雰囲気の環境で
光合成によりＣＯ2を固定化する、新規な藻類の提供が
望まれていた。一方、ＣＯ2固定化バイオリアクタの小
型化を図るには、増殖能が高く、高密度培養が可能な性
質が必要である。
【０００７】さらには、微細藻類には付着性あるいは群
体形成の性質を持つものが多いが、該バイオリアクタに
適用する際、特に光照射を均一にするためには付着性が
なく均一に分散する性質が必要である。さらに、微細藻
類の培養には大量の栄養塩（Ｎ，Ｐ）を含む水が必要で
あり、その供給方法が問題となっていた。
体形成の性質を持つものが多いが、該バイオリアクタに
適用する際、特に光照射を均一にするためには付着性が
なく均一に分散する性質が必要である。さらに、微細藻
類の培養には大量の栄養塩（Ｎ，Ｐ）を含む水が必要で
あり、その供給方法が問題となっていた。
【０００８】そこで、本発明の目的は、少なくとも40℃
の高温でかつ高濃度ＣＯ2雰囲気下でＣＯ2固定能を有
し、増殖能が高く、高密度培養が可能で、付着性のない
微細藻類を自然界から探索してＣＯ2固定化に利用し、
その際必要な栄養塩の供給源として富栄養水を使用する
ことにある。
の高温でかつ高濃度ＣＯ2雰囲気下でＣＯ2固定能を有
し、増殖能が高く、高密度培養が可能で、付着性のない
微細藻類を自然界から探索してＣＯ2固定化に利用し、
その際必要な栄養塩の供給源として富栄養水を使用する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決しようとする手段】本発明者らは、高温耐
性をもつ藻類が生息すると考えられる、源泉温度が40℃
以上の温泉において不特定多数の微細藻類を採取した。
次に該微細藻類を40℃の空気雰囲気にあるインキュベー
タ中で振とう培養して40℃の温度に耐性のある株が選択
されるようにした。次に、温度を35℃に保ち、供給空気
中ＣＯ2濃度を5%→10%→30%→40%と徐々に高めて培養す
ることにより40%のＣＯ2濃度に耐性のある株が選択され
るようにした。また、付着性については目視により観察
して均一に分散しながら増殖する株を選択した。さらに
培養中に藻体量を測定することで増殖能を比較し、増殖
能の高い株を選択した。以上の手段で選択された株につ
いて、寒天培地法によって株を単離及び無菌化した。
性をもつ藻類が生息すると考えられる、源泉温度が40℃
以上の温泉において不特定多数の微細藻類を採取した。
次に該微細藻類を40℃の空気雰囲気にあるインキュベー
タ中で振とう培養して40℃の温度に耐性のある株が選択
されるようにした。次に、温度を35℃に保ち、供給空気
中ＣＯ2濃度を5%→10%→30%→40%と徐々に高めて培養す
ることにより40%のＣＯ2濃度に耐性のある株が選択され
るようにした。また、付着性については目視により観察
して均一に分散しながら増殖する株を選択した。さらに
培養中に藻体量を測定することで増殖能を比較し、増殖
能の高い株を選択した。以上の手段で選択された株につ
いて、寒天培地法によって株を単離及び無菌化した。
【００１０】その結果、40℃以上の高温かつ40%までの
高ＣＯ2濃度に耐性があり、付着性がなく、増殖能が高
い微細藻類の単離無菌株を４株、すなわち、ＨＡＫ−２
株、ＨＦＫ−６株、ＹＳＫ株、ＨＨＫ−６株を見い出し
た。北海道の旭岳温泉の排水溜まりから採取し選択され
たＨＡＫ−２株を代表株として、形態及び生理学的性質
を光学顕微鏡写真観察、電子顕微鏡観察、培養実験及び
光合成活性測定実験により調べた。その結果は、以下の
通りである。なお、図３に電子顕微鏡写真像を示す。 １.形態的性状 (1)細胞は直径３〜６μｍの球形の単細胞で群体を形成
しない。 (2)細胞は外囲を細胞壁に囲まれ、内部に一個の核２
１、個の葉緑体２３及び一個のピレノイド２４が認めら
れる。 (3)葉緑体２３は一個でカップ状であり、緑色を呈す
る。 (4)ラメラが２〜数枚のチラコイドから構成されてい
る。 (5)細胞壁は一層である。 (6)ピレノイド基質が２枚の時計皿型のデンプン鞘に被
われ、チラコイド２２が貫通している。 (7)生殖は無性生殖のみを行い、母細胞内に形成される
自生胞子は多くの場合２個であるが、４個の場合もあ
る。胞子を放出した母細胞の細胞壁は、花弁状に分裂す
る。 ２.生理学的性状 (1)光合成能 光合成による無機栄養生物である。照射
光強度400μE/m2/s以上において、光合成速度は300μmo
lーＯ2/mgーchl/hである。 (2)含有色素系 クロロフィルａ、クロロフィルｂ (3)増殖温度域 25〜42℃（至適増殖温度：35〜40℃） (4)増殖ＣＯ2濃度域 0.03〜40％（至適増殖ＣＯ2濃
度：20〜40％） 上記の形質は緑藻綱クロロコックム目クロレラ科クロレ
ラ亜科のクロレラ ソロキニアナ( Chlorella sorokini
ana) の特徴と一致するものであり、このことからこの
藻類はクロレラ ソロキニアナ( Chlorella sorokinian
a) と結論づけた。
高ＣＯ2濃度に耐性があり、付着性がなく、増殖能が高
い微細藻類の単離無菌株を４株、すなわち、ＨＡＫ−２
株、ＨＦＫ−６株、ＹＳＫ株、ＨＨＫ−６株を見い出し
た。北海道の旭岳温泉の排水溜まりから採取し選択され
たＨＡＫ−２株を代表株として、形態及び生理学的性質
を光学顕微鏡写真観察、電子顕微鏡観察、培養実験及び
光合成活性測定実験により調べた。その結果は、以下の
通りである。なお、図３に電子顕微鏡写真像を示す。 １.形態的性状 (1)細胞は直径３〜６μｍの球形の単細胞で群体を形成
しない。 (2)細胞は外囲を細胞壁に囲まれ、内部に一個の核２
１、個の葉緑体２３及び一個のピレノイド２４が認めら
れる。 (3)葉緑体２３は一個でカップ状であり、緑色を呈す
る。 (4)ラメラが２〜数枚のチラコイドから構成されてい
る。 (5)細胞壁は一層である。 (6)ピレノイド基質が２枚の時計皿型のデンプン鞘に被
われ、チラコイド２２が貫通している。 (7)生殖は無性生殖のみを行い、母細胞内に形成される
自生胞子は多くの場合２個であるが、４個の場合もあ
る。胞子を放出した母細胞の細胞壁は、花弁状に分裂す
る。 ２.生理学的性状 (1)光合成能 光合成による無機栄養生物である。照射
光強度400μE/m2/s以上において、光合成速度は300μmo
lーＯ2/mgーchl/hである。 (2)含有色素系 クロロフィルａ、クロロフィルｂ (3)増殖温度域 25〜42℃（至適増殖温度：35〜40℃） (4)増殖ＣＯ2濃度域 0.03〜40％（至適増殖ＣＯ2濃
度：20〜40％） 上記の形質は緑藻綱クロロコックム目クロレラ科クロレ
ラ亜科のクロレラ ソロキニアナ( Chlorella sorokini
ana) の特徴と一致するものであり、このことからこの
藻類はクロレラ ソロキニアナ( Chlorella sorokinian
a) と結論づけた。
【００１１】40℃の高温条件下で増殖するクロレラ属と
してはただ一種クロレラ ソロキニアナ(Chlorella sor
okiniana)のみが知られている。そこで米国テキサス大
学より該藻株の分譲をうけ、形態及び生理学的性状につ
いてＨＡＫ−２株と比較した。結果は以下のとおりであ
る。 １．形態的比較 図３に示すように、ＨＡＫ−２株は１本のチラコイドが
ピレノイドを直線に貫通しているのに対し、図９に示す
ように、既知のクロレラ ソロキニアナは数箇所で折れ
曲がって貫通している。 ２．生理学的比較 図１０に示すようにＨＡＫ−２株本藻類は至適増殖ＣＯ
2濃度が20〜40％の範囲にあるのに対し、クロレラ ソ
ロキニアナの至適増殖ＣＯ2濃度は10％である。
してはただ一種クロレラ ソロキニアナ(Chlorella sor
okiniana)のみが知られている。そこで米国テキサス大
学より該藻株の分譲をうけ、形態及び生理学的性状につ
いてＨＡＫ−２株と比較した。結果は以下のとおりであ
る。 １．形態的比較 図３に示すように、ＨＡＫ−２株は１本のチラコイドが
ピレノイドを直線に貫通しているのに対し、図９に示す
ように、既知のクロレラ ソロキニアナは数箇所で折れ
曲がって貫通している。 ２．生理学的比較 図１０に示すようにＨＡＫ−２株本藻類は至適増殖ＣＯ
2濃度が20〜40％の範囲にあるのに対し、クロレラ ソ
ロキニアナの至適増殖ＣＯ2濃度は10％である。
【００１２】以上の比較検討から両者の藻類は同一の種
からなるももの、ＨＡＫ−２株は高濃度のＣＯ2に耐性
を有することから株としては異なり、ＨＡＫ−２株は新
規な株であると結論づけた。なお、他の３種については
諸性質すなわちＣＯ2耐性、温度耐性、付着性が、ＨＡ
Ｋ−２株と同様な性質を有することからいずれもＨＡＫ
−２株と同様の新規な株であると判断した。なお、現
在、工業技術院生命工学工業技術研究所では藻類は受託
していないため、本発明に係る新規株のいずれも寄託さ
れていない。
からなるももの、ＨＡＫ−２株は高濃度のＣＯ2に耐性
を有することから株としては異なり、ＨＡＫ−２株は新
規な株であると結論づけた。なお、他の３種については
諸性質すなわちＣＯ2耐性、温度耐性、付着性が、ＨＡ
Ｋ−２株と同様な性質を有することからいずれもＨＡＫ
−２株と同様の新規な株であると判断した。なお、現
在、工業技術院生命工学工業技術研究所では藻類は受託
していないため、本発明に係る新規株のいずれも寄託さ
れていない。
【００１３】表１に、各藻株の採取地と特徴を示す。以
下、該新規クロレラ４株を本藻類という。
下、該新規クロレラ４株を本藻類という。
【００１４】
【表１】
【００１５】従って、第１の発明は、25〜40℃の温度下
でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む混合気体下におい
て増殖能を有する、クロレラ ソロキニアナ(Chlorella
sorokiniana)ＨＡＫ株、クロレラ ソロキニアナＨＦ
Ｋ株、クロレラ ソロキニアナＹＳＫ株及びクロレラ
ソロキニアナＨＨＫ株のいずれかよりなる微細藻クロレ
ラである。
でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む混合気体下におい
て増殖能を有する、クロレラ ソロキニアナ(Chlorella
sorokiniana)ＨＡＫ株、クロレラ ソロキニアナＨＦ
Ｋ株、クロレラ ソロキニアナＹＳＫ株及びクロレラ
ソロキニアナＨＨＫ株のいずれかよりなる微細藻クロレ
ラである。
【００１６】ところで本発明者らは、本藻類は、0.03％
ＣＯ2濃度雰囲気下にあったものを直接、40％ＣＯ2濃度
雰囲気下にさらすと、一時的に増殖が停止する現象が見
られることがあるが、ＣＯ2濃度を段階的にあるいは徐
々に高めていくことで最大の増殖能を保ちながら40％Ｃ
Ｏ2濃度雰囲気下においても連続した増殖が可能である
という知見を得た。
ＣＯ2濃度雰囲気下にあったものを直接、40％ＣＯ2濃度
雰囲気下にさらすと、一時的に増殖が停止する現象が見
られることがあるが、ＣＯ2濃度を段階的にあるいは徐
々に高めていくことで最大の増殖能を保ちながら40％Ｃ
Ｏ2濃度雰囲気下においても連続した増殖が可能である
という知見を得た。
【００１７】次に、本藻類は、酸性を呈しかつ高温状態
にある場所、例えば温泉などで採取したクロレラに徐々
にＣＯ2を高濃度に供給して培養し、生存している菌株
を分離することにより創成または選別することができ
る。すなわち、第２の発明は、酸性を呈しかつ高温状態
にある場所で採取したクロレラに徐々にＣＯ2をに供給
して培養し、生存している菌株を分離することにより、
25〜40℃の温度下でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む
混合気体下において増殖能を有する、クロレラ ソロキ
ニアナＨＡＫ株、クロレラ ソロキニアナＨＦＫ株、ク
ロレラ ソロキニアナＹＳＫ株及びクロレラ ソロキニ
アナＨＨＫ株のいずれかよりなる微細藻クロレラを創成
または選別する方法である。
にある場所、例えば温泉などで採取したクロレラに徐々
にＣＯ2を高濃度に供給して培養し、生存している菌株
を分離することにより創成または選別することができ
る。すなわち、第２の発明は、酸性を呈しかつ高温状態
にある場所で採取したクロレラに徐々にＣＯ2をに供給
して培養し、生存している菌株を分離することにより、
25〜40℃の温度下でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む
混合気体下において増殖能を有する、クロレラ ソロキ
ニアナＨＡＫ株、クロレラ ソロキニアナＨＦＫ株、ク
ロレラ ソロキニアナＹＳＫ株及びクロレラ ソロキニ
アナＨＨＫ株のいずれかよりなる微細藻クロレラを創成
または選別する方法である。
【００１８】本藻類を培養する培地は、炭素、窒素及び
リンを含有する通常の培地である。炭素源としては、Ｃ
Ｏ2を含む気体を培地に接触させて溶解させたもの、或
いはNa2CO3のような炭酸塩を溶解させた炭酸イオンであ
る。窒素源としては、NaNO3,KNO3等の硝酸態窒素あるい
はNH4Clのようなアンモニウム態窒素さらには尿素等の
有機態窒素である。その他微量成分として、Mg, Fe, M
n, B, Zn, Mo等を適宜用いる。本藻類を維持、保存する
ための合成培地は、例えば表２に示す、フィツゲラルド
(Fitzgerald)改変培地が有効である。
リンを含有する通常の培地である。炭素源としては、Ｃ
Ｏ2を含む気体を培地に接触させて溶解させたもの、或
いはNa2CO3のような炭酸塩を溶解させた炭酸イオンであ
る。窒素源としては、NaNO3,KNO3等の硝酸態窒素あるい
はNH4Clのようなアンモニウム態窒素さらには尿素等の
有機態窒素である。その他微量成分として、Mg, Fe, M
n, B, Zn, Mo等を適宜用いる。本藻類を維持、保存する
ための合成培地は、例えば表２に示す、フィツゲラルド
(Fitzgerald)改変培地が有効である。
【００１９】
【表２】
【００２０】本藻類の培養は、後述の実施例で示すよう
に、40℃の高温度と0.03〜40％のＣＯ2含有空気雰囲気
下、pH 5.5 〜7.0で行われる。本藻類の培養はこのよう
な条件下で行うことができるので、例えば本藻類を用い
て火力発電所等の排ガス中ＣＯ2を固定化処理する場合
は、該排ガス中ＣＯ2濃度を調節する必要はない。ま
た、本藻類を用いることにより、排ガス冷却の際の温度
制御において40℃以下に冷却すれば良く、反応槽に光照
射した場合の冷却も必要がない。増殖能においては、本
藻類は、倍加時間3.9時間を示す。
に、40℃の高温度と0.03〜40％のＣＯ2含有空気雰囲気
下、pH 5.5 〜7.0で行われる。本藻類の培養はこのよう
な条件下で行うことができるので、例えば本藻類を用い
て火力発電所等の排ガス中ＣＯ2を固定化処理する場合
は、該排ガス中ＣＯ2濃度を調節する必要はない。ま
た、本藻類を用いることにより、排ガス冷却の際の温度
制御において40℃以下に冷却すれば良く、反応槽に光照
射した場合の冷却も必要がない。増殖能においては、本
藻類は、倍加時間3.9時間を示す。
【００２１】従って、第３の発明は、25〜40℃の温度下
でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む混合気体下におい
て増殖能を有する、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株、
クロレラ ソロキニアナＨＦＫ株、クロレラ ソロキニ
アナＹＳＫ株及びクロレラソロキニアナＨＨＫ株のいず
れかよりなる微細藻クロレラをＣＯ2を含む培地中で培
養しＣＯ2を固定することを特徴とするＣＯ2の固定化方
法にある。
でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む混合気体下におい
て増殖能を有する、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株、
クロレラ ソロキニアナＨＦＫ株、クロレラ ソロキニ
アナＹＳＫ株及びクロレラソロキニアナＨＨＫ株のいず
れかよりなる微細藻クロレラをＣＯ2を含む培地中で培
養しＣＯ2を固定することを特徴とするＣＯ2の固定化方
法にある。
【００２２】このＣＯ2を固定化するための培養は、本
藻類をＣＯ2を含む培地中、上記培養条件下で行われ
る。特に本藻類は、例えば火力発電所の排ガス中ＣＯ2
を固定する場合に、一般の微細藻類にない有利な特性を
示すが、処理すべきＣＯ2としては、焼却場、エンジ
ン、炉、暖房等の、炭素含有物質を燃焼させて生じた排
ガスあるいは、発酵、腐敗により生じた排ガスや廃液中
の溶存ＣＯ2、さらには空気でも良く、少なくともＣＯ2
を含有する気体またはＣＯ2あるいは炭酸イオンが溶存
する液体であれば良い。
藻類をＣＯ2を含む培地中、上記培養条件下で行われ
る。特に本藻類は、例えば火力発電所の排ガス中ＣＯ2
を固定する場合に、一般の微細藻類にない有利な特性を
示すが、処理すべきＣＯ2としては、焼却場、エンジ
ン、炉、暖房等の、炭素含有物質を燃焼させて生じた排
ガスあるいは、発酵、腐敗により生じた排ガスや廃液中
の溶存ＣＯ2、さらには空気でも良く、少なくともＣＯ2
を含有する気体またはＣＯ2あるいは炭酸イオンが溶存
する液体であれば良い。
【００２３】ＣＯ2を固定化する培養において、大量に
培地の供給が必要となる場合がある。上記炭素源、窒素
源及びリンを含有する水として、汚染された河川水や湖
沼水あるいは生活排水、産業排水、し尿等のいわゆる富
栄養水は適当である。従って、本発明の上記ＣＯ2の固
定化方法において、培地として例えば富栄養水を使用す
ることができる。ここで富栄養水とは、上記の他に、発
酵や腐敗によって生じた排水や深海の海水、ダム湖水な
ど、少なくとも窒素またはリンを含有する水である。
培地の供給が必要となる場合がある。上記炭素源、窒素
源及びリンを含有する水として、汚染された河川水や湖
沼水あるいは生活排水、産業排水、し尿等のいわゆる富
栄養水は適当である。従って、本発明の上記ＣＯ2の固
定化方法において、培地として例えば富栄養水を使用す
ることができる。ここで富栄養水とは、上記の他に、発
酵や腐敗によって生じた排水や深海の海水、ダム湖水な
ど、少なくとも窒素またはリンを含有する水である。
【００２４】本藻類の、高い増殖能と高密度培養が可能
である特徴は、ＣＯ2固定化に目的を限らなくとも、例
えば微細藻類を培養して該微細藻類が合成する物質を回
収する場合に、本藻類を用いることによって、培養に要
する時間の短縮及び培養槽の容積の小型化が可能にな
る。また、高温、高ＣＯ2濃度において培養することで
殺菌処理をしなくても、混在する雑菌等の繁殖を抑えら
れる。さらに、培地として富栄養水を使用することでコ
ストダウンができる。
である特徴は、ＣＯ2固定化に目的を限らなくとも、例
えば微細藻類を培養して該微細藻類が合成する物質を回
収する場合に、本藻類を用いることによって、培養に要
する時間の短縮及び培養槽の容積の小型化が可能にな
る。また、高温、高ＣＯ2濃度において培養することで
殺菌処理をしなくても、混在する雑菌等の繁殖を抑えら
れる。さらに、培地として富栄養水を使用することでコ
ストダウンができる。
【００２５】従って、第４の発明は 25〜40℃の温度下
でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む混合気体下におい
て増殖能を有する、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株、
クロレラ ソロキニアナＨＦＫ株、クロレラ ソロキニ
アナＹＳＫ株及びクロレラソロキニアナＨＨＫ株のいず
れかよりなる微細藻クロレラを培養し培地中に有用物質
を蓄積せしめ、該有用物質を採取することを特徴とする
有用物質の製造方法である。
でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む混合気体下におい
て増殖能を有する、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株、
クロレラ ソロキニアナＨＦＫ株、クロレラ ソロキニ
アナＹＳＫ株及びクロレラソロキニアナＨＨＫ株のいず
れかよりなる微細藻クロレラを培養し培地中に有用物質
を蓄積せしめ、該有用物質を採取することを特徴とする
有用物質の製造方法である。
【００２６】ここで、微細藻類が合成する有用物質と
は、蛋白質、ペプチド、脂肪、糖、有機酸などの有機物
の他に、例えば本藻類の放出する蛍光や酸素、ＣＯ2等
のガス、無機物等がある。さらに、本藻類は上述したよ
うに大量培養において一般の藻類と比較して有利な特徴
を有するので、微細藻類を培養して増殖させた藻体を燃
料や食料、肥料、土壌改良剤、建築材料、土木用材料、
紙等の材料として利用する場合に本藻類を使用すること
で時間、コスト及び敷地の節約ができる。
は、蛋白質、ペプチド、脂肪、糖、有機酸などの有機物
の他に、例えば本藻類の放出する蛍光や酸素、ＣＯ2等
のガス、無機物等がある。さらに、本藻類は上述したよ
うに大量培養において一般の藻類と比較して有利な特徴
を有するので、微細藻類を培養して増殖させた藻体を燃
料や食料、肥料、土壌改良剤、建築材料、土木用材料、
紙等の材料として利用する場合に本藻類を使用すること
で時間、コスト及び敷地の節約ができる。
【００２７】従って、第５の発明は、25〜40℃の温度下
でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む混合気体下におい
て増殖能を有する、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株、
クロレラ ソロキニアナＨＦＫ株、クロレラ ソロキニ
アナＹＳＫ株及びクロレラソロキニアナＨＨＫ株のいず
れかよりなる微細藻クロレラを培養して増殖させた該微
細藻類を含んで成る燃料である。
でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む混合気体下におい
て増殖能を有する、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株、
クロレラ ソロキニアナＨＦＫ株、クロレラ ソロキニ
アナＹＳＫ株及びクロレラソロキニアナＨＨＫ株のいず
れかよりなる微細藻クロレラを培養して増殖させた該微
細藻類を含んで成る燃料である。
【００２８】
【作用】上述したように本藻類は高温(少なくとも40℃)
かつ40%ＣＯ2雰囲気下でＣＯ2固定能を有するために、
冷却エネルギを節約し被処理ガス中ＣＯ2を希釈するこ
となくあるいは濃縮してからＣＯ2を固定することが可
能で、さらには増殖能が高く、高密度培養が可能なの
で、ＣＯ2固定化バイオリアクタの小型化を図ることが
でき、さらに付着性がなく均一に分散する性質であるの
で、光効率の良いＣＯ2固定が可能となる。
かつ40%ＣＯ2雰囲気下でＣＯ2固定能を有するために、
冷却エネルギを節約し被処理ガス中ＣＯ2を希釈するこ
となくあるいは濃縮してからＣＯ2を固定することが可
能で、さらには増殖能が高く、高密度培養が可能なの
で、ＣＯ2固定化バイオリアクタの小型化を図ることが
でき、さらに付着性がなく均一に分散する性質であるの
で、光効率の良いＣＯ2固定が可能となる。
【００２９】次に本発明においては、クロレラに徐々に
ＣＯ2を高濃度に供給するので、該クロレラは最大の増
殖能を保ちながら40％ＣＯ2濃度雰囲気下においても連
続した増殖が可能である。次に本発明においては、本藻
類の増殖に必要な栄養塩の供給源として富栄養水を使用
するので、ＣＯ2固定化と同時に富栄養水の浄化ができ
る。
ＣＯ2を高濃度に供給するので、該クロレラは最大の増
殖能を保ちながら40％ＣＯ2濃度雰囲気下においても連
続した増殖が可能である。次に本発明においては、本藻
類の増殖に必要な栄養塩の供給源として富栄養水を使用
するので、ＣＯ2固定化と同時に富栄養水の浄化ができ
る。
【００３０】次に本藻類を培養して本藻類が合成する物
質を回収するので、増殖が速すなわち該物質の合成が速
く、高密度培養が可能なので培養槽を小型化できる。さ
らに培地として富栄養水を使用することで、コストダウ
ンが可能である。
質を回収するので、増殖が速すなわち該物質の合成が速
く、高密度培養が可能なので培養槽を小型化できる。さ
らに培地として富栄養水を使用することで、コストダウ
ンが可能である。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例により具体
的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではない。 〔実施例１〕高温耐性を有する微細藻類が増殖している
と思われる源泉温度が40℃以上の温泉（旭岳温泉、幌加
温泉、層雲峡温泉、大雪高原温泉、十勝岳温泉、吹上温
泉、愛山渓温泉、白金温泉、天人峡温泉、等）や湖（西
湖）、池、等で緑色を呈する温水または浮遊物付着物を
採取した。表２に示すフィツゲラルド改変培地を0.03ｌ
入れた、0.05ｌの三角フラスコに採取水または採取物を
加え、40℃の空気雰囲気のインキュベータ中で100(μE/
m2/s)の蛍光灯を照射して振とう培養した。その結果、4
0℃で増殖可能な微細藻類を選択した。次にフィツゲラ
ルド改変培地を0.08ｌ入れた、0.1ｌの三角フラスコに
該微細藻類を接種し、温度を35℃に保った水浴中で底面
から100(μE/m2/s)の蛍光灯を照射した。供給ＣＯ2濃度
を5%、10%、30%、40%と徐々に高めて培養し、高ＣＯ2耐
性藻類を選択した。
的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではない。 〔実施例１〕高温耐性を有する微細藻類が増殖している
と思われる源泉温度が40℃以上の温泉（旭岳温泉、幌加
温泉、層雲峡温泉、大雪高原温泉、十勝岳温泉、吹上温
泉、愛山渓温泉、白金温泉、天人峡温泉、等）や湖（西
湖）、池、等で緑色を呈する温水または浮遊物付着物を
採取した。表２に示すフィツゲラルド改変培地を0.03ｌ
入れた、0.05ｌの三角フラスコに採取水または採取物を
加え、40℃の空気雰囲気のインキュベータ中で100(μE/
m2/s)の蛍光灯を照射して振とう培養した。その結果、4
0℃で増殖可能な微細藻類を選択した。次にフィツゲラ
ルド改変培地を0.08ｌ入れた、0.1ｌの三角フラスコに
該微細藻類を接種し、温度を35℃に保った水浴中で底面
から100(μE/m2/s)の蛍光灯を照射した。供給ＣＯ2濃度
を5%、10%、30%、40%と徐々に高めて培養し、高ＣＯ2耐
性藻類を選択した。
【００３２】これらのうち、特に増殖の速い株につい
て、培養中経時的に培地を２ｍｌ抜き出し、濁度を測定
することで増殖能を求めた。このように選択培養をする
ことで、高温、高ＣＯ2濃度に耐性のある、かつ増殖能
の高い微細藻類を得た。ＨＡＫ−２株とＨＦＫ−６株に
ついて、温度が増殖に及ぼす影響を調べた。内径120m
m，高さ110mmの透明円筒形培養槽にフィツゲラルド改変
培地を入れ、外周から蛍光灯を用いて照射した。培養温
度は、フラスコ外周のウォ−タージャケットに恒温水を
循環させて一定に保持した。ＣＯ2と空気の混合ガスは
多孔質ガラス製の散気管を培地中に浸して、0.5ｌ/min
で供給した。混合ガス中ＣＯ2濃度は30％とした。以上
の条件を同じにして、温度を30、35、40、45℃に設定し
た４通りの培養を行なった。図１及び図８に示す通り、
35〜40℃において最も良好な増殖が認められた。
て、培養中経時的に培地を２ｍｌ抜き出し、濁度を測定
することで増殖能を求めた。このように選択培養をする
ことで、高温、高ＣＯ2濃度に耐性のある、かつ増殖能
の高い微細藻類を得た。ＨＡＫ−２株とＨＦＫ−６株に
ついて、温度が増殖に及ぼす影響を調べた。内径120m
m，高さ110mmの透明円筒形培養槽にフィツゲラルド改変
培地を入れ、外周から蛍光灯を用いて照射した。培養温
度は、フラスコ外周のウォ−タージャケットに恒温水を
循環させて一定に保持した。ＣＯ2と空気の混合ガスは
多孔質ガラス製の散気管を培地中に浸して、0.5ｌ/min
で供給した。混合ガス中ＣＯ2濃度は30％とした。以上
の条件を同じにして、温度を30、35、40、45℃に設定し
た４通りの培養を行なった。図１及び図８に示す通り、
35〜40℃において最も良好な増殖が認められた。
【００３３】本藻類を培養することで、光照射をした場
合の冷却を必要とせずに、効率の良いＣＯ2固定ができ
る。ＨＡＫ−２株について、ＣＯ2濃度と増殖能の関係
を調べた。前述と同じ培養槽を用いて、通気空気中のＣ
Ｏ2濃度を５,10,20,30,40％の条件で培養した。図２に
示す通り、ＣＯ2濃度が20〜40％の混合気体を供給した
場合に最も良好な増殖が認められた。
合の冷却を必要とせずに、効率の良いＣＯ2固定ができ
る。ＨＡＫ−２株について、ＣＯ2濃度と増殖能の関係
を調べた。前述と同じ培養槽を用いて、通気空気中のＣ
Ｏ2濃度を５,10,20,30,40％の条件で培養した。図２に
示す通り、ＣＯ2濃度が20〜40％の混合気体を供給した
場合に最も良好な増殖が認められた。
【００３４】本藻類を培養することで、排ガス中のＣＯ
2を希釈せずに固定化処理させることができる。ＨＡＫ
−２株について、高密度培養を行った。幅110mm，厚さ2
6mm，高さ280mmの透明偏平培養容器にフィツゲラルド改
変培地とＨＡＫ−２株を入れ、外周から蛍光灯を照射し
た。温度40℃、通気量500ｌ/minで底部より通気撹拌し
た。供給空気中ＣＯ2濃度は10％とした。培養中、経時
的に培地を２ｍｌ抜き出し、濁度を測定して増殖能を求
めた。図４に示す通り、乾燥重量で4.0g／ｌまでの高密
度培養が可能であった。
2を希釈せずに固定化処理させることができる。ＨＡＫ
−２株について、高密度培養を行った。幅110mm，厚さ2
6mm，高さ280mmの透明偏平培養容器にフィツゲラルド改
変培地とＨＡＫ−２株を入れ、外周から蛍光灯を照射し
た。温度40℃、通気量500ｌ/minで底部より通気撹拌し
た。供給空気中ＣＯ2濃度は10％とした。培養中、経時
的に培地を２ｍｌ抜き出し、濁度を測定して増殖能を求
めた。図４に示す通り、乾燥重量で4.0g／ｌまでの高密
度培養が可能であった。
【００３５】本藻類を培養することで、ＣＯ2固定化バ
イオリアクタの小型化が図れる。 〔実施例２〕下水の二次処理水を内径120mm，高さ110mm
の透明円筒形培養槽に入れ、ＨＡＫ−２株を接種し、蛍
光灯を照射した。図５のように、良好な増殖を示した。
本藻類に二次処理水を供給しながら培養することで、Ｃ
Ｏ2固定と二次処理水浄化が同時にできる。 〔実施例３〕本発明におけるＣＯ2固定の一実施例につ
いて説明する。図６に示すＣＯ2固定化装置において、
１は光合成反応槽で、火力発電所２からの燃焼排ガスが
ブロワ−４によって該反応槽に供給される。なお、本発
明の実施例では燃焼排ガスの発生源を火力発電所２とし
ているが、例えばゴミ焼却場等の炭素含有物質を燃焼さ
せたもの、あるいは、生ゴミ発酵装置等の発酵や腐敗の
行われるところでもよく特に限定されるものではない。
また、ブロワ−４は排ガスを光合成反応槽１に送りこむ
手段であれば、特に限定されるものではない。
イオリアクタの小型化が図れる。 〔実施例２〕下水の二次処理水を内径120mm，高さ110mm
の透明円筒形培養槽に入れ、ＨＡＫ−２株を接種し、蛍
光灯を照射した。図５のように、良好な増殖を示した。
本藻類に二次処理水を供給しながら培養することで、Ｃ
Ｏ2固定と二次処理水浄化が同時にできる。 〔実施例３〕本発明におけるＣＯ2固定の一実施例につ
いて説明する。図６に示すＣＯ2固定化装置において、
１は光合成反応槽で、火力発電所２からの燃焼排ガスが
ブロワ−４によって該反応槽に供給される。なお、本発
明の実施例では燃焼排ガスの発生源を火力発電所２とし
ているが、例えばゴミ焼却場等の炭素含有物質を燃焼さ
せたもの、あるいは、生ゴミ発酵装置等の発酵や腐敗の
行われるところでもよく特に限定されるものではない。
また、ブロワ−４は排ガスを光合成反応槽１に送りこむ
手段であれば、特に限定されるものではない。
【００３６】前記した光合成反応槽１内にはクロレラＨ
ＡＫ−２株、ＨＦＫ−６株、ＹＳＫ株、ＨＨＫ−６株を
単独あるいは混合して、図７に示すように被処理水１９
に懸濁させている。３は被処理水の前処理槽である沈殿
槽で、５は排水を光合成反応槽１に供給するためのポン
プで、本実施例では生活排水を沈殿槽３により粒子を取
り除いた水を被処理水１９として光合成反応槽１に供給
するようにしているが、被処理水１９は、例えば工業排
水、農業排水等の産業排水、あるいは生ゴミ発酵装置の
排水でも良く、それらの排水を沈殿やろ過、生物処理等
の浄化処理をしたものでも良く、さらには河川、湖沼、
池水等でも良く、水中に水溶性物質として窒素、リンを
含有するものであれば特に限定されるものではない、ま
た、ポンプ５を使用する代わりに、河川水中、湖沼水中
及び海水中に光合成反応槽１を浸漬し、河川流、対流、
海流等を利用して被処理水１９が光合成反応槽１に流れ
込むようにしても良い。７は光合成反応槽１で増加した
藻を回収したものを移動する藻回収手段で、回収された
藻はバイオマス８として乾燥し、燃料として利用する
か、肥料として利用する。
ＡＫ−２株、ＨＦＫ−６株、ＹＳＫ株、ＨＨＫ−６株を
単独あるいは混合して、図７に示すように被処理水１９
に懸濁させている。３は被処理水の前処理槽である沈殿
槽で、５は排水を光合成反応槽１に供給するためのポン
プで、本実施例では生活排水を沈殿槽３により粒子を取
り除いた水を被処理水１９として光合成反応槽１に供給
するようにしているが、被処理水１９は、例えば工業排
水、農業排水等の産業排水、あるいは生ゴミ発酵装置の
排水でも良く、それらの排水を沈殿やろ過、生物処理等
の浄化処理をしたものでも良く、さらには河川、湖沼、
池水等でも良く、水中に水溶性物質として窒素、リンを
含有するものであれば特に限定されるものではない、ま
た、ポンプ５を使用する代わりに、河川水中、湖沼水中
及び海水中に光合成反応槽１を浸漬し、河川流、対流、
海流等を利用して被処理水１９が光合成反応槽１に流れ
込むようにしても良い。７は光合成反応槽１で増加した
藻を回収したものを移動する藻回収手段で、回収された
藻はバイオマス８として乾燥し、燃料として利用する
か、肥料として利用する。
【００３７】図７は図６の光合成反応槽１の部分を詳し
く表したものである。排ガスは排ガス供給管１１、排水
は排水供給管１３より光合成反応槽１に供給されるが、
これら供給管は、図に示すように光合成反応槽１内の被
処理水１９の液面１６よりも下部に接続している。光合
成反応槽１の一部は光合成反応槽１内に保持している藻
の大きさより小さな孔あるいは隙間を有するろ過膜１５
により処理水放流管６へ開放されている。処理水放流管
６には放流ポンプ１４が設置されている。光合成反応槽
１内の被処理水１９中には発光担体１７が浸漬されてい
る。発光担体１７には光ファイバ１８が接続されてい
る。
く表したものである。排ガスは排ガス供給管１１、排水
は排水供給管１３より光合成反応槽１に供給されるが、
これら供給管は、図に示すように光合成反応槽１内の被
処理水１９の液面１６よりも下部に接続している。光合
成反応槽１の一部は光合成反応槽１内に保持している藻
の大きさより小さな孔あるいは隙間を有するろ過膜１５
により処理水放流管６へ開放されている。処理水放流管
６には放流ポンプ１４が設置されている。光合成反応槽
１内の被処理水１９中には発光担体１７が浸漬されてい
る。発光担体１７には光ファイバ１８が接続されてい
る。
【００３８】次に、かかる装置の動作について説明す
る。まず、沈殿槽３により粒子を除去した生活排水はポ
ンプ５により排水供給管１２へ誘導され、光合成反応槽
１に供給され、ろ過膜１５の下部までは光合成反応槽１
に保持され、それ以上の量の被処理水１９は放流ポンプ
１４によりろ過膜１５を介して処理水放流管６へ放流さ
れる。この光合成反応槽１にクロレラを接種する。火力
発電所２の排ガスはブロワ−４により排ガス冷却装置２
０に引き込まれ、冷却されたのち、排ガス供給管１１を
介して光合成反応槽１へ供給される。光ファイバ１８は
外部の光、例えば太陽光を発光担体１７に導入し、発光
担体１７は導入された光を全面から均一に照射する。光
合成反応槽１内のクロレラは発光担体１７からの光照射
を受け、光合成を行って排ガス中のＣＯ2と被処理水１
９中の窒素、リンを吸収して増殖する。排水供給管１３
から排水が順次光合成反応槽１へ供給されることで、液
面１６が上昇し、光合成反応槽内１において溶存窒素、
リンが除去された処理水はろ過膜１５によりろ過されて
処理水放流管６より放流される。ＣＯ2が除去され、ク
ロレラが放出した酸素を含む処理ガスは、液面１６また
は放流ガス放出口９より大気中へ放出される。
る。まず、沈殿槽３により粒子を除去した生活排水はポ
ンプ５により排水供給管１２へ誘導され、光合成反応槽
１に供給され、ろ過膜１５の下部までは光合成反応槽１
に保持され、それ以上の量の被処理水１９は放流ポンプ
１４によりろ過膜１５を介して処理水放流管６へ放流さ
れる。この光合成反応槽１にクロレラを接種する。火力
発電所２の排ガスはブロワ−４により排ガス冷却装置２
０に引き込まれ、冷却されたのち、排ガス供給管１１を
介して光合成反応槽１へ供給される。光ファイバ１８は
外部の光、例えば太陽光を発光担体１７に導入し、発光
担体１７は導入された光を全面から均一に照射する。光
合成反応槽１内のクロレラは発光担体１７からの光照射
を受け、光合成を行って排ガス中のＣＯ2と被処理水１
９中の窒素、リンを吸収して増殖する。排水供給管１３
から排水が順次光合成反応槽１へ供給されることで、液
面１６が上昇し、光合成反応槽内１において溶存窒素、
リンが除去された処理水はろ過膜１５によりろ過されて
処理水放流管６より放流される。ＣＯ2が除去され、ク
ロレラが放出した酸素を含む処理ガスは、液面１６また
は放流ガス放出口９より大気中へ放出される。
【００３９】このようにして排ガスと富栄養水を同時に
浄化するわけであるが、既に説明したように、排ガスを
処理するために藻を大量に培養するためには、窒素、リ
ンを大量に供給する必要がある。ところで、窒素、リン
を供給するに際して、本発明では光合成反応槽１内に富
栄養水を連続して供給するようにしている。従って、窒
素、リンが不足することなく、さらに、排ガスと富栄養
水を同時に浄化できる。特に富栄養水中の窒素、リンを
除去するので、水圏におけるアオコの発生を防ぐことが
できる。 〔実施例４〕本発明におけるＣＯ2 固定の一実施例につ
いて説明する。まず、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株
の藻体中に固定化される炭素の量を調べた。培養後の藻
体を遠心分離によって回収し、藻体に付着した培地中の
無機塩類等を除去するために、蒸留水に懸濁して再度遠
心する洗浄操作を２回以上行った。再度回収した藻体を
−20℃で冷凍したあと60℃で５時間の脱気乾燥をし、乳
鉢で粉砕した。試料を酸素通気下で燃焼させた燃焼ガス
をＣＨＮ分析計を用いて分析した。
浄化するわけであるが、既に説明したように、排ガスを
処理するために藻を大量に培養するためには、窒素、リ
ンを大量に供給する必要がある。ところで、窒素、リン
を供給するに際して、本発明では光合成反応槽１内に富
栄養水を連続して供給するようにしている。従って、窒
素、リンが不足することなく、さらに、排ガスと富栄養
水を同時に浄化できる。特に富栄養水中の窒素、リンを
除去するので、水圏におけるアオコの発生を防ぐことが
できる。 〔実施例４〕本発明におけるＣＯ2 固定の一実施例につ
いて説明する。まず、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株
の藻体中に固定化される炭素の量を調べた。培養後の藻
体を遠心分離によって回収し、藻体に付着した培地中の
無機塩類等を除去するために、蒸留水に懸濁して再度遠
心する洗浄操作を２回以上行った。再度回収した藻体を
−20℃で冷凍したあと60℃で５時間の脱気乾燥をし、乳
鉢で粉砕した。試料を酸素通気下で燃焼させた燃焼ガス
をＣＨＮ分析計を用いて分析した。
【００４０】次に、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株を
培養し、藻体増加速度を求めた。培地は、ＭＤＭ培地の
硝酸塩を約10mMになるようにあらかじめ増量した。直径
16cmの円筒ガラス容器に培地４Ｌを入れ、容器内部に設
置した攪拌棒を100rpmで回転させ、ＣＯ2 濃度５％の空
気混合ガスを0.3Ｌ／分でガラス製の散気管により培地
中に供給した。培養温度は40℃とした。光照射は培養槽
の外周に配置した15Ｗの蛍光灯４本により、培養槽中央
部での平均光強度を101μE/m2/sとした。培養中、経時
的に培地を２ml抜き出し、分光光度計により波長750nm
の吸光度を測定した。吸光度を乾燥重量に換算するため
に、藻体懸濁液を段階的に希釈して吸光度と乾燥重量を
測定し、吸光度と藻体乾燥重量濃度の検量線を作成し
た。培養時間に対する藻体濃度のグラフから、次式によ
り藻体増加速度を求めた。
培養し、藻体増加速度を求めた。培地は、ＭＤＭ培地の
硝酸塩を約10mMになるようにあらかじめ増量した。直径
16cmの円筒ガラス容器に培地４Ｌを入れ、容器内部に設
置した攪拌棒を100rpmで回転させ、ＣＯ2 濃度５％の空
気混合ガスを0.3Ｌ／分でガラス製の散気管により培地
中に供給した。培養温度は40℃とした。光照射は培養槽
の外周に配置した15Ｗの蛍光灯４本により、培養槽中央
部での平均光強度を101μE/m2/sとした。培養中、経時
的に培地を２ml抜き出し、分光光度計により波長750nm
の吸光度を測定した。吸光度を乾燥重量に換算するため
に、藻体懸濁液を段階的に希釈して吸光度と乾燥重量を
測定し、吸光度と藻体乾燥重量濃度の検量線を作成し
た。培養時間に対する藻体濃度のグラフから、次式によ
り藻体増加速度を求めた。
【００４１】 藻体増加速度＝（Ｘ2 −Ｘ1 ）／（ｔ2 −ｔ1 ）……………………（１） Ｘ1: 培養時間ｔ1での藻体乾燥重量濃度（1 ＝１,２）,
t1：培養時間（ ｈ） また、藻体増加速度と前述の藻体中炭素含有量からＣＯ
2 固定化速度を次式により算出した。 ＣＯ2 固定化速度 (g-CO2 /m2 /h) ＝藻体増加速度×藻体中炭素含有率×44（ＣＯ2 分子量）／12（炭素原子量） (g-d.w./m2/h) (wt.%×1/100) ……………………（３） 比較として、財団法人地球人間環境フォーラムに保存さ
れているクロレラ株クロレラ ブルガリス(Chlorella v
ulgaris)(NIES-227)（以下、既知クロレラ株と記す）
を、Ｃ培地の硝酸塩を7.6mMになるように増量した培地
で25℃で培養する他はクロレラ ソロキニアナＨＡＫ株
と同じ方法により培養し、藻体増加速度と藻体中炭素含
有量からＣＯ2 固定化速度を算出した。
t1：培養時間（ ｈ） また、藻体増加速度と前述の藻体中炭素含有量からＣＯ
2 固定化速度を次式により算出した。 ＣＯ2 固定化速度 (g-CO2 /m2 /h) ＝藻体増加速度×藻体中炭素含有率×44（ＣＯ2 分子量）／12（炭素原子量） (g-d.w./m2/h) (wt.%×1/100) ……………………（３） 比較として、財団法人地球人間環境フォーラムに保存さ
れているクロレラ株クロレラ ブルガリス(Chlorella v
ulgaris)(NIES-227)（以下、既知クロレラ株と記す）
を、Ｃ培地の硝酸塩を7.6mMになるように増量した培地
で25℃で培養する他はクロレラ ソロキニアナＨＡＫ株
と同じ方法により培養し、藻体増加速度と藻体中炭素含
有量からＣＯ2 固定化速度を算出した。
【００４２】クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株と既知ク
ロレラ株はどちらも藻体中炭素含有率が約47％と、同程
度であった。図１１に示すように、クロレラ ソロキニ
アナＨＡＫ株の方が藻体増加速度が速かった。このグラ
フから求めたＣＯ2 固定化速度は、クロレラ ソロキニ
アナＨＡＫ株は16(g-CO2 /m2/h)、既知クロレラ株は15
(g-CO2 /m2/h)であった。このように、本発明のクロレ
ラ ソロキニアナＨＡＫ株は、既知クロレラよりも速い
ＣＯ2 固定化速度を示した。
ロレラ株はどちらも藻体中炭素含有率が約47％と、同程
度であった。図１１に示すように、クロレラ ソロキニ
アナＨＡＫ株の方が藻体増加速度が速かった。このグラ
フから求めたＣＯ2 固定化速度は、クロレラ ソロキニ
アナＨＡＫ株は16(g-CO2 /m2/h)、既知クロレラ株は15
(g-CO2 /m2/h)であった。このように、本発明のクロレ
ラ ソロキニアナＨＡＫ株は、既知クロレラよりも速い
ＣＯ2 固定化速度を示した。
【００４３】本藻類を培養することで、速いＣＯ2 固定
化が可能となる。 〔実施例５〕本藻類を培養して微細藻類が合成する物質
を回収する方法の一実施例として、本藻類からβ−カロ
チンを回収する方法を説明する。例えば実施例３のよう
な装置により大量かつ高密度に増殖させた本藻類を１日
静置させることで、あるいは5000rpmで15分の遠心をす
ることで沈殿させ、上澄を捨てて沈殿を回収する。これ
に60％水酸化カリウム、ついでエタノールを加えて加熱
する。遠心または自然沈降により上澄をわけ、さらにエ
タノールを加えて抽出を繰り返す。エタノール液を分液
漏斗に移し、等量のエーテルを加え、ついで２相に分か
れるまで水を加える。エーテル液をさらに水洗後脱水し
て溶剤を除く。以上の操作により、粗脂質が得られる。
化が可能となる。 〔実施例５〕本藻類を培養して微細藻類が合成する物質
を回収する方法の一実施例として、本藻類からβ−カロ
チンを回収する方法を説明する。例えば実施例３のよう
な装置により大量かつ高密度に増殖させた本藻類を１日
静置させることで、あるいは5000rpmで15分の遠心をす
ることで沈殿させ、上澄を捨てて沈殿を回収する。これ
に60％水酸化カリウム、ついでエタノールを加えて加熱
する。遠心または自然沈降により上澄をわけ、さらにエ
タノールを加えて抽出を繰り返す。エタノール液を分液
漏斗に移し、等量のエーテルを加え、ついで２相に分か
れるまで水を加える。エーテル液をさらに水洗後脱水し
て溶剤を除く。以上の操作により、粗脂質が得られる。
【００４４】この粗脂質をエタノールに溶かし、60％水
酸化カリウムを１／10量加え、よく混和したのち気相を
窒素ガスに置換し、暗所に室温で放置する。これに２〜
３倍量の水を加え、さらに等量のエーテルを加えてエー
テル相に抽出する。エーテル抽出は３〜４回繰返し、全
カロチノイドをエーテルに移す。エーテル溶液を１／２
量の水で洗浄して、脂質、エタノール、アルカリを除去
し、無水硫酸ナトリウムを加えて脱水する。これを減圧
下で濃縮する。これにより、粗カロチノイドが得られ
る。
酸化カリウムを１／10量加え、よく混和したのち気相を
窒素ガスに置換し、暗所に室温で放置する。これに２〜
３倍量の水を加え、さらに等量のエーテルを加えてエー
テル相に抽出する。エーテル抽出は３〜４回繰返し、全
カロチノイドをエーテルに移す。エーテル溶液を１／２
量の水で洗浄して、脂質、エタノール、アルカリを除去
し、無水硫酸ナトリウムを加えて脱水する。これを減圧
下で濃縮する。これにより、粗カロチノイドが得られ
る。
【００４５】この粗カロチノイドを石油エーテルに溶か
し、90％メタノールを加えよく混合する。石油エーテル
層を水で数回洗浄してメタノールを十分に除き無水硫酸
ナトリウムで脱水後減圧濃縮する。等量のエーテルを加
えよく混和し、水を少量ずつ加えて２層に分け、エーテ
ル層を水で洗浄してメタノールを除き無水硫酸ナトリウ
ムで脱水したのち減圧濃縮する。このようにしてカロチ
ン粗標品が得られる。
し、90％メタノールを加えよく混合する。石油エーテル
層を水で数回洗浄してメタノールを十分に除き無水硫酸
ナトリウムで脱水後減圧濃縮する。等量のエーテルを加
えよく混和し、水を少量ずつ加えて２層に分け、エーテ
ル層を水で洗浄してメタノールを除き無水硫酸ナトリウ
ムで脱水したのち減圧濃縮する。このようにしてカロチ
ン粗標品が得られる。
【００４６】次に、カラムクラマトグラフにかける。カ
ロチン粗標品を活性アルミナカラムに吸着させ、展開液
に石油エーテル−アセトン混液を使用する。はじめは石
油エーテルのみで次にアセトン少しずつ加え、その濃度
を順次上げていく。黄色の色素が先に、ついで黄澄色の
色素が溶出される。前者はα−カロチン、後者はβ−カ
ロチンである。本藻類からは、0.33g/kg-d.w.のβ−カ
ロチンが得られる。
ロチン粗標品を活性アルミナカラムに吸着させ、展開液
に石油エーテル−アセトン混液を使用する。はじめは石
油エーテルのみで次にアセトン少しずつ加え、その濃度
を順次上げていく。黄色の色素が先に、ついで黄澄色の
色素が溶出される。前者はα−カロチン、後者はβ−カ
ロチンである。本藻類からは、0.33g/kg-d.w.のβ−カ
ロチンが得られる。
【００４７】このように、本藻類を培養することで、健
康食品や医薬品として価値の高いβ−カロチンを大量に
生産できる。
康食品や医薬品として価値の高いβ−カロチンを大量に
生産できる。
【００４８】
【発明の効果】本発明により、高温度で、かつ高ＣＯ2
濃度雰囲気下でＣＯ2固定能を有する新規な藻類を提供
し、該藻類に火力発電所等の燃焼排ガス中ＣＯ2を固定
化させることにより地球温暖化を防止することを可能と
した。また、該藻類を用いて湖、及び河川の富栄養水中
の窒素、リンを吸収させて水圏環境浄化ができる。
濃度雰囲気下でＣＯ2固定能を有する新規な藻類を提供
し、該藻類に火力発電所等の燃焼排ガス中ＣＯ2を固定
化させることにより地球温暖化を防止することを可能と
した。また、該藻類を用いて湖、及び河川の富栄養水中
の窒素、リンを吸収させて水圏環境浄化ができる。
【図１】ＨＡＫ−２株の増殖の温度特性を示す図。
【図２】ＨＡＫ−２株の増殖のＣＯ2濃度特性を示す
図。
図。
【図３】ＨＡＫ−２株の粒子構造を示す電子顕微鏡写真
観察による図。
観察による図。
【図４】ＨＡＫ−２株を高密度に培養した場合の増殖曲
線を示す図。
線を示す図。
【図５】ＨＡＫ−２株を二次処理水中で培養した場合の
増殖曲線を示す図。
増殖曲線を示す図。
【図６】本発明の一実施例である、ＣＯ2固定化装置の
構成図。
構成図。
【図７】図７における光合成反応槽の部分を詳しく示し
た図。
た図。
【図８】ＨＦＫ−６株の増殖のＣＯ2濃度特性を示す
図。
図。
【図９】クロレラ ソロキニアナの粒子構造を示す電子
顕微鏡写真。
顕微鏡写真。
【図１０】ＨＡＫ−２株の至適増殖ＣＯ2濃度特性を示
グラフ。
グラフ。
【図１１】クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株及び既知ク
ロレラ株の藻体濃度増加を示すグラフ。
ロレラ株の藻体濃度増加を示すグラフ。
１…光合成反応槽、２…火力発電所、３…沈殿槽、４…
ブロワ−、５…ポンプ、６…処理水放流管、７…藻回収
手段、８…バイオマス、９…放流ガス放出口、１０…、
１１…排ガス供給管、１２…排水供給管、１３…排水供
給管、１４…放流ポンプ、１５…ろ過膜、１６…液面、
１７…発光担体、１８…光ファイバ、１９…被処理水、
２０…排ガス冷却装置、２１…細胞核、２２…チラコイ
ド、２３…葉緑体、２４…ピレノイド。
ブロワ−、５…ポンプ、６…処理水放流管、７…藻回収
手段、８…バイオマス、９…放流ガス放出口、１０…、
１１…排ガス供給管、１２…排水供給管、１３…排水供
給管、１４…放流ポンプ、１５…ろ過膜、１６…液面、
１７…発光担体、１８…光ファイバ、１９…被処理水、
２０…排ガス冷却装置、２１…細胞核、２２…チラコイ
ド、２３…葉緑体、２４…ピレノイド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｃ１２Ｍ 1/00 Ｅ (Ｃ１２Ｎ 1/12 Ｃ１２Ｒ 1:89） (Ｃ１２Ｐ 1/00 Ｃ１２Ｒ 1:89） (72)発明者 宍戸 美子 東京都港区西新橋２−８−11 第７東洋海 事ビル 財団法人 地球環境産業技術研究 機構内 (72)発明者 堺 直人 東京都港区西新橋２−８−11 第７東洋海 事ビル 財団法人 地球環境産業技術研究 機構内 (72)発明者 軽部 征夫 神奈川県川崎市宮前区東有馬１−13−16
Claims (6)
- 【請求項１】 25〜40℃の温度下でかつ0.03〜40％濃度
のＣＯ2を含む混合気体下において増殖能を有する、ク
ロレラ ソロキニアナＨＡＫ株、クロレラソロキニアナ
ＨＦＫ株、クロレラ ソロキニアナＹＳＫ株及びクロレ
ラ ソロキニアナＨＨＫ株のいずれかよりなる微細藻ク
ロレラ。 - 【請求項２】 酸性を呈しかつ高温状態にある場所で採
取したクロレラに徐々にＣＯ2を供給して培養し、生存
している菌株を分離することにより、25〜40℃の温度下
でかつ0.03〜40％濃度のＣＯ2を含む混合気体下におい
て増殖能を有する、クロレラ ソロキニアナＨＡＫ株、
クロレラ ソロキニアナＨＦＫ株、クロレラ ソロキニ
アナＹＳＫ株及びクロレラ ソロキニアナＨＨＫ株のい
ずれかよりなる微細藻クロレラを創成または選別する方
法。 - 【請求項３】 請求項１記載の微細藻クロレラをＣＯ2
を含む培地中で培養しＣＯ2を固定することを特徴とす
るＣＯ2の固定化方法。 - 【請求項４】 培地が富栄養水であることを特徴とする
請求項３記載の微細藻クロレラの培養方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の微細藻クロレラを培養し
培地中に有用物質を蓄積せしめ、該有用物質を採取する
ことを特徴とする有用物質の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１記載の微細藻クロレラを培養し
て増殖させた該微細藻類を含んでなる燃料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06346297A JP3181237B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 微細藻クロレラ及び微細藻クロレラを用いたｃｏ２固定化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06346297A JP3181237B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 微細藻クロレラ及び微細藻クロレラを用いたｃｏ２固定化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10248553A true JPH10248553A (ja) | 1998-09-22 |
| JP3181237B2 JP3181237B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=13229940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06346297A Expired - Fee Related JP3181237B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 微細藻クロレラ及び微細藻クロレラを用いたｃｏ２固定化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181237B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002276387A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-25 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | バイオマス発電システムおよびこれを用いたバイオマス発電方法 |
| JP2005533632A (ja) * | 2002-05-13 | 2005-11-10 | グリーンフューエル テクノロジーズ コーポレイション | バイオマス製造および燃料気体中の汚染物質の軽減のためのフォトバイオリアクターおよびプロセス |
| WO2009039358A1 (en) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Tm Industrial Supply, Inc. | Renewable energy system |
| US8048426B2 (en) | 2007-10-25 | 2011-11-01 | International Chlorella Co., Ltd. | Extracts from Chlorella |
| JP2012044923A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 緑藻イカダモ、該緑藻イカダモの培養工程を有する脂質の製造方法、及び該緑藻イカダモの乾燥藻体 |
| JP2017039078A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 太平洋セメント株式会社 | 排水の処理方法 |
| US9790461B2 (en) | 2012-12-14 | 2017-10-17 | Denso Corporation | Culture method and culture system for microalgae |
| IT202000024127A1 (it) * | 2020-10-13 | 2022-04-13 | Univ Degli Studi Di Salerno | Impianto per la cattura e l'utilizzazione di co2 |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP06346297A patent/JP3181237B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002276387A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-25 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | バイオマス発電システムおよびこれを用いたバイオマス発電方法 |
| JP4598976B2 (ja) * | 2001-03-15 | 2010-12-15 | 三井造船株式会社 | バイオマス発電システムおよびこれを用いたバイオマス発電方法 |
| JP2005533632A (ja) * | 2002-05-13 | 2005-11-10 | グリーンフューエル テクノロジーズ コーポレイション | バイオマス製造および燃料気体中の汚染物質の軽減のためのフォトバイオリアクターおよびプロセス |
| WO2009039358A1 (en) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Tm Industrial Supply, Inc. | Renewable energy system |
| US8048426B2 (en) | 2007-10-25 | 2011-11-01 | International Chlorella Co., Ltd. | Extracts from Chlorella |
| JP2012044923A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 緑藻イカダモ、該緑藻イカダモの培養工程を有する脂質の製造方法、及び該緑藻イカダモの乾燥藻体 |
| US9790461B2 (en) | 2012-12-14 | 2017-10-17 | Denso Corporation | Culture method and culture system for microalgae |
| JP2017039078A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 太平洋セメント株式会社 | 排水の処理方法 |
| IT202000024127A1 (it) * | 2020-10-13 | 2022-04-13 | Univ Degli Studi Di Salerno | Impianto per la cattura e l'utilizzazione di co2 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3181237B2 (ja) | 2001-07-03 |
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