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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

研究課題

研究課題/領域番号 18K04845
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構 (2019-2021)
東京大学 (2018)

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード微細藻類 / ハイドロゲル / 藻類オイル / トリアシルグリセロール / 脂質蓄積 / 高分子ゲル封入培養 / バイオ燃料 / 形質転換 / 酸化ストレス / 高分子ゲル / ゲル封入培養 / メカノバイオロジー / 高分子ハイドロゲル
研究成果の概要

近年、持続可能な資源として、微細藻類がもつ脂質・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。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、微細藻類細胞を利用可能な資源とすべくハイドロゲル培養法を開発し、微細藻類に与える影響を調査した。持続可能な社会を実現するために注目を集めている微細藻類の問題に着目し、それをハイドロゲル培養という工学的アプローチを使った解決を試みた。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Reduced cytotoxicity of polyethyleneimine by covalent modification of antioxidant and its application to microalgal transformation2021

    • 著者名/発表者名
      Toru Yoshitomi, Haruka Karita, Natsumi Mori-Moriyama, Naoki Sato, Keitaro Yoshimoto
    • 雑誌名

      Sci Technol Adv Mater

      巻: 22 号: 1 ページ: 864-874

    • DOI

      10.1080/14686996.2021.1978273

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization and Biosynthesis of Lipids in Paulinella micropora MYN1: Evidence for Efficient Integration of Chromatophores into Cellular Lipid Metabolism2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Naoki、Yoshitomi Toru、Mori-Moriyama Natsumi
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 61 号: 5 ページ: 869-881

    • DOI

      10.1093/pcp/pcaa011

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formation of Spherical Palmelloid Colony with Enhanced Lipid Accumulation by Gel Encapsulation of Chlamydomonas debaryana NIES-2212.2020

    • 著者名/発表者名
      Toru Yoshitomi, Saeko Kaminaga, Naoki Sato, Masakazu Toyoshima, Takashi Moriyama, and Keitaro Yoshimoto
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 61 号: 1 ページ: 158-158

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz188

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyethyleneimine-induced astaxanthin accumulation in the green alga Haematococcus pluvialis by increased oxidative stress.2019

    • 著者名/発表者名
      Toru Yoshitomi, Naoya Shimada, Kazutoshi Iijima, Mineo Hashizume, and Keitaro Yoshimoto
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 128 号: 6 ページ: 751-751

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2019.06.002

    • NAID

      40022100052

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Improvement of Microalgal Transfection by ROS-scavenging polycation2019

    • 著者名/発表者名
      Toru Yoshitomi, Haruka Karita, Keitaro Yoshimoto
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 活性酸素消去剤含有ポリイオンコンプレックスによる微細藻類細胞の形質転換効率の向上2019

    • 著者名/発表者名
      吉冨 徹、苅田 遥、吉本 敬太郎
    • 学会等名
      第14回ナノバイオメディカル学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Polyethyleneimine-induced astaxanthin accumulation in green alga Haematococcus by increased oxidative stress2019

    • 著者名/発表者名
      Toru Yoshitomi1, Naoya Shimada, Kazutoshi Iijima, Mineo Hashizume, and Keitaro Yoshimoto
    • 学会等名
      2nd GLowing Polymer Symposium in KANTO
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] セルロース誘導体の分解と吸収によるクラミドモナスの脂質蓄積2019

    • 著者名/発表者名
      吉冨徹,青木啓太,由井宏治,吉本敬太郎
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回京都大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 活性酸素消去能を有するポリカチオンを用いた微細藻類細胞の高効率な形質転換2019

    • 著者名/発表者名
      苅田遥、吉冨徹、佐藤直樹、吉本敬太郎
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回京都大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アルギン酸ゲル封入培養法による緑藻 Chlamydomonas debaryana の パルメロイド形成と増殖・脂質蓄積の促進2019

    • 著者名/発表者名
      神永紗英子, 吉冨徹, 佐藤直樹, 豊島正和, 森山崇, 吉本敬太郎
    • 学会等名
      日本藻類学会第43回京都大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アルギン酸ゲル封入培養法による微細藻類 Chlamydomonas debaryana NIES-2212 の細胞凝集体形成と増殖・トリアシルグリセロール蓄積の促進2019

    • 著者名/発表者名
      吉冨徹, 神永紗英子, 佐藤直樹, 豊島正和, 森山崇, 吉本敬太郎
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spherical aggregation of microalgae with acceleration of cell growth and lipid accumulation by encapsulation in hydrogels2018

    • 著者名/発表者名
      Toru YOSHITOMI, Saeko KAMINAGA, Keitaro YOSHIMOTO
    • 学会等名
      255th ACS National Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrogel Encapsulation Triggers Formation of Palmelloid Colonies and Promotes Lipid Production of Chlamydomonas debaryana NIES-22122018

    • 著者名/発表者名
      Toru Yoshitomi, Saeko Kaminaga, Masakazu Toyoshima, Takashi Moriyama, Yasuhiro Mazaki, Naoki Sato, Keitaro Yoshimoto
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Plant Lipids (ISPL2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acceleration of Cell Growth and Lipid Accumulation in Palmelloid Colonies of Chlamydomonas debaryana NIES-2212 Encapsulated in Alginate Gel2018

    • 著者名/発表者名
      Saeko Kaminaga, Toru Yoshitomi, Masakazu Toyoshima, Takashi Moriyama, Yasuhiro Mazaki, Naoki Sato, Keitaro Yoshimoto
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Plant Lipids (ISPL2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multicellular formation and improvement of biofuel production by gel encapsulation of microalgae2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Yoshitomi, Saeko Kaminaga, Masakazu Toyoshima, Takashi Moriyama, Naoki Sato and Keitaro Yoshimoto
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アルギン酸ゲル封入培養法による微細藻類の パルメロイドコロニー形成と増殖・脂質蓄積の促進2018

    • 著者名/発表者名
      神永紗英子, 吉冨徹, 佐藤直樹, 豊島正和, 森山崇, 吉本敬太郎
    • 学会等名
      第13回ナノ・バイオメディカル学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アルギン酸ゲル封入培養法による微細藻類 Chlamydomonas debaryana NIES-2212 のパルメロイドコロニー形成と増殖・脂質蓄積の促進2018

    • 著者名/発表者名
      神永紗英子, 吉冨徹, 佐藤直樹, 豊島正和, 森山崇, 吉本敬太郎
    • 学会等名
      第31回植物脂質シンポジウム@高知
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Accelerated Cell Growth and Lipid Accumulation of Microalgal Aggregates Encapsulated in Polymeric Hydrogel2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Yoshitomi and Keitaro Yoshimoto
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Multicellular formation and improvement of biofuel production by gel encapsulation of microalgae2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Yoshitomi, Saeko Kaminaga, Masakazu Toyoshima, Takashi Moriyama, Naoki Sato and Keitaro Yoshimoto
    • 学会等名
      1st GLowing Polymer Symposium in KANTO
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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