Research and development for improvement of productivity of the alkenone-producing algae

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H00800
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Design and evaluation of sustainable and environmental conscious system
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Suzuki Iwane 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10290909)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新家 弘也 関東学院大学, 理工学部, 助教 (30596169) ; 長谷 純宏 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 上席研究員 (70354959) ; 岩田 康嗣 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 招聘研究員 (80356534) ; 織田 望 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10356743)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ハプト藻 / アルケノン / 重イオンビーム / 突然変異 / 微細藻類 / 光合成

Outline of Final Research Achievements

It is necessary to produce hydrocarbon-based oils by photosynthetic organisms for a sustainable society. The haptophyte Tisochrysis lutea synthesizes long-chain alkyl ketones (alkenones), which can be substituted for petroleum. We applied random mutation by heavy-ion beam irradiation to improve the alkenone productivity. Alkenone is a stable compound found in marine sediment. Decades ago, it was shown that alkenones are produced by microalgae called haptophytes. It is known that only five species of haptophytes produce alkenones, and their assimilation and dissimilation pathways are still unclear, so we aimed to improve productivity through random mutation.

Free Research Field

植物分子生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

持続可能なカーボンゼロの社会を構築するためには、石油に代わる液体燃料や化学製品の材料を安定に供給することが不可欠である。ハプト藻が生産するアルケノンは、直鎖の炭化水素鎖の末端にメチルケトンをもつ分子で、石油を代替できるものである。アルケノン生産量を向上して二酸化炭素から合成できるようになれば、持続可能社会の構築に近づくと期待される。アルケノンの合成や分解系は未解明なので、ランダム変位を導入した系統から変位遺伝子を同定できれば、その新規の経路が明らかにできると期待される。