海産バイオマス由来のメタン発酵残渣の海域利用に向けた新たな展開

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K12430
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 黒田 桂菜 大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 准教授 (70708023)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ノリの色落ち / 栄養塩の偏在 / メタン発酵残渣

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，海産バイオマス由来のメタン発酵残渣の海域利用の有効性を明らかにすることである。そのため，海産バイオマス由来のメタン発酵残渣に含まれる微量金属・重金属が色落ちノリの回復に及ぼす効果・リスクについて実海域を模擬した実験を通して明らかにする。さらに，未活用の海産・陸産バイオマスを複合的に組み合わせ，色落ちノリの回復に向けた最大の効果と最小のリスクが見込める発酵残渣の最適条件を明らかにする。2019年度に整備した水槽実験環境を基に，2020年度は次の3項目について実験的に明らかにした。
①各種バイオマス由来のメタン発酵残渣成分の特性
②各種バイオマス由来のメタン発酵残渣と色落ちノリの色調回復効果
③メタン発酵残渣を施肥し，培養したノリの成分
①では，野菜やアオサの投入によって残渣に含まれる重金属濃度が低下することがわかった。また，複数のバイオマスを混合することで，栄養塩や重金属類の濃度が安定することがわかった。②では，残渣を液相と固相に分け，それぞれの回復効果を調べた。液相では人工的な薬品に比べ，色調回復が顕著であることを確認した。さらに，固相では，重金属のリスクはあるものの，微量金属が多く含まれており，色調回復に効果的であることを確認した。③は，培養ノリに含まれる重金属リスクの把握を目的としており，2020年度はサンプル（培養ノリ）の収集にとどまった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2020年度は，連続メタン発酵実験を通して，各種バイオマス由来の発酵残渣の特性が明らかになった。これにより，2021年度に予定している実現可能性評価のシナリオ作成が可能となった。さらに，浸漬実験ならびに水槽実験による色調回復効果の検証によって，各種バイオマス由来の成分に関連した色調回復結果を確認した。これにより，色落ちノリの色調回復メカニズムが明らかになりつつある。また，本成果を基に，実際に行われているノリ養殖の方法に基づいた施肥方法の提案を行った。現在，メタン発酵残渣の施肥によって色調回復したノリの成分分析を通して，安全性の確認を行っている。

Strategy for Future Research Activity

2021年度は，2020年度に得られた研究成果を基に，色調回復効果条件の最適化および再現性の確認を行う。具体的には，混合バイオマス由来のメタン発酵残渣を用いて，色落ちノリの水槽実験を行い，栄養塩や重金属だけでなく光環境にも着目した実験的知見を蓄積する。さらに，最終年度に予定している海域利用の有効性の検証について，培養したノリの環境リスクを詳しく調べるとともに，環境面・経済面の効果を定量的に検証する

Causes of Carryover

メタン発酵のガス分析に用いているガスクロマトグラフが不調であり，急遽購入するに至ったため，購入費が計画以上の支出となった。新型コロナウィルスの影響により，当初予定していた国際会議の発表がなくなったため，旅費を購入費用に充てた。2021年度は，2020年度に引き続き，培養実験および分析費用，実現可能性評価に必要なソフトウェアの支出を計画している。