微細藻類を固相表面に付着させた二酸化炭素固定システム

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07554068
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 都筑 幹夫 東京薬科大学, 生命科学部, 教授 (70155430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堤 正彦 (株)東芝, 重電技術研究所, 研究員
• Keywords: 二酸化炭素 / 微細藻類 / 環境 / クロレラ / 大気環境

Research Abstract

微細藻類を用いて大気の二酸化炭素を固定するシステムを開発するため、単細胞緑藻クロレラをグラスファイバーフィルター上にのせ、光合成を行なわせて二酸化炭素の吸収量を測定した。その光合成速度は、CO_2濃度や光強度、および温度が大きく影響することが明かとなり、2%CO_2濃度条件では空気の通気速度の影響は小さいことが明かとなった。グラスファイバー上での細胞の光合成特性は基本的には液体中と似た結果であった。CO_2固定の速度は2%CO_2濃度、光強度30W/m^2、33℃の条件で1.2gCO_2/m^2-hの値が得られた。これは1日10時間光を受けたと仮定すると、1km^2で1日12トンのCO_2を固定できることになる。また、細胞の乾重量1gあたりで求めた値は0.29gCO_2/hとなった。
次に、光合成が長期間安定に行なわれるかどうかを調べたところ、細胞を時々湿らす場合には、光合成活性は5日後でほぼ半分まで低下した。しかし、その湿潤状態を工夫することによって3週間までCO_2固定能力を維持させることに成功した。長期間のCO_2固定の結果、乾重量の増加が認められたが、その生体成分を分析したところ、多糖類とタンパク質の増加が顕著であった。培養時の窒素濃度を低下させるとタンパク質の増加は抑えられた。このことから、デンプンのみを増加産物とする系の作製が可能であろうと思われる。
屋外実験を踏まえて偏平なアクリル容器を作製し、基礎実験を開始したところ、基本的にはこれまでの実験系と変わりはないことが明かとなった。しかし、装置の拡大に伴って、温度の調節が克服すべき問題として表面化してきた。

Research Products

• [Publications] M. Tsutsumi, K. Kawachi, M. Kaneko, and M. Tsuzuki: "CO_2 fixation system by Chlorella on a filtermembrane." In Photosynthesis: from Light to Biosphere. Edited by P. Mathis. Kluwer Acad. Publ.vol. V. 881-884 (1995)
• [Publications] N. Sato, K. Sonoike, M. Tsuzuki and A. Kawaguchi: "Contribution of lipids to PSII." In Photosynthesis: from Light to Biosphere. Edited by P. Mathis. Kluwer Acad. Publ.vol. IV. 989-992 (1995)