2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of microalgal culture in hydrogel for production of biofuel
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18K04845
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
吉冨 徹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20585799)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 高分子ゲル封入培養 / 微細藻類 / バイオ燃料 / トリアシルグリセロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、持続可能なエネルギー資源として、微細藻類がもつ高い脂質・炭化水素生産に期待が集まっている。そこで、微細藻類の大規模な培養技術が試験的に試みられているものの、微細藻類の大量培養を行った場合、約十マイクロメートルの小さな藻類細胞の回収が困難であるだけでなく、微生物のコンタミケーションに より培養に失敗するといった問題がある。そこで申請者は、微細藻類をハイドロゲル内に封入することで、回収やコンタミネーションの問題を解決するだけでなく、藻類オイルの生産性を上げることのできる特殊な環境を構築できることを示した。また本研究では、アルギン酸ゲルに微細藻類クラミドモナスデバリャーナを封入したところ、培養開始後、ゲルが透明な状態からだんだんとクロロフィル由来の緑色に変化することを確認した。またゲル内では、球状の細胞凝集体を形成し、バイオ燃料として使用可能な脂質の蓄積が高まることを見出した。このメカニズムを解明するため、クラミドモナスデバリャーナの遺伝子解析を世界で初めて行い、高分子ゲル封入によって、アシルトランスフェラーゼの遺伝子DGAT1とDGTT3の発現が高まることによって、脂質の蓄積を促進していることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の課題である微細藻類のゲル封入培養法の構築と脂質蓄積促進のメカニズムの解明の目標をほぼ解決し、3報の論文を発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回、微細藻類クラミドモナスデバリャーナを用いたが、他の細胞種に関しても検討する。
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| Causes of Carryover |
一昨年度は粘弾性測定装置、昨年度はガスクロマトグラフィーを購入する予定であったが、他の研究室の装置を使用させていただくことができ、購入しなかったため、次年度使用額が生じた。令和元年12月から物質材料研究機構に異動し、機構内で両方の装置を使用可能であることから、物質材料研究機構で本研究を行うためのセットアップのために使用する。
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