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新規単離藻類Chlorococcum sp.を用いた高率バイオ燃料生産系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K12276
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64050:循環型社会システム関連
研究機関広島商船高等専門学校

研究代表者

大沼 みお  広島商船高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70594076)

研究分担者 三角 修己  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (90583625)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード微細藻類 / バイオ燃料 / 細胞培養 / 油脂生産 / 野外培養 / 細胞増殖 / Chlorococcum sp / 次世代再生可能エネルギー / バイオディーゼル / Chlorococcum sp. / 海上培養 / 藻類バイオ燃料 / 藻類バイオマス燃料 / 油滴
研究開始時の研究の概要

本研究では、次世代再生可能エネルギーとして期待されているバイオ燃料の普及・発展へ向けて、新規に単離された増殖能、油脂生産効率の高い単細胞藻類Chlorococcum sp. Nibukawa HS-Aを用いて、高率バイオ燃料生産系の構築を目指す。

研究成果の概要

先行研究で開発した油脂高生産と細胞増殖の両立を可能にする培地を用いて、油脂生産能・細胞増殖能の高い緑藻Chlorococcum sp.から藻類バイオ燃料を得るための野外培養系の構築を行った。野外培養に植藻するための前培養の方法を改良し、改良前の約2倍の濃度の細胞の維持が可能になった。野外培養系として、開放培養系(100 L)、閉鎖海上培養系(10 L)の開発を行った。Chlorococcum sp.は細胞沈降性を持つため、沈降速度の測定を行い、細胞収穫時の一次濃縮に自然沈降を利用できることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

藻類バイオ燃料を社会実装化するには、低コスト野外培養系の構築が必須である。本研究で、Chlorococcum sp.は、油脂生産能・増殖能が高いだけでなく、細胞沈降性があることが明らかになった。一般に、微細藻類の細胞を収穫するときは、遠心分離や濾過などコストの高い方法が取られることが多いが、第一段階の濃縮を沈殿によって行うことにより、大幅なコストカットが可能と考えられる。本藻を用いて野外大型培養のさらなる改良を行うことは、藻類バイオ燃料の社会実装化に貢献すると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 微細藻類のバイオ燃料に関する研究(1) -温泉由来緑藻の高油脂生産性培養系の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大沼みお, 村上定瞭, 廣岡俊亮, 黒岩常祥
    • 雑誌名

      環境技術学会年次大会予稿集

      巻: 22nd ページ: 97-98

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] "微細藻類のバイオ燃料に関する研究(2) -油脂生産性微細藻の海上培養系の設計と運転2022

    • 著者名/発表者名
      村上定瞭, 岸 拓真, 八木沢芙美, 三角修己
    • 雑誌名

      環境技術学会年次大会予稿集

      巻: 22nd ページ: 99-100

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 海上での微細藻類培養手法に関する基礎的研究2022

    • 著者名/発表者名
      岸拓真, 大沼みお, 奥田悠希
    • 雑誌名

      日本沿岸域学会研究討論会講演概要集

      巻: 34

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Complete Mitochondrial and Plastid DNA Sequences of the Freshwater Green Microalga <i>Medakamo hakoo</i>2021

    • 著者名/発表者名
      Takusagawa Mari、Kato Shoichi、Matsunaga Sachihiro、Maruyama Shinichiro、Tsujimoto-Inui Yayoi、Nozaki Hisayoshi、Yagisawa Fumi、Ohnuma Mio、Kuroiwa Haruko、Kuroiwa Tsuneyoshi、Misumi Osami
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.07.27.453968

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] [解説] 脱炭素社会へ向けて微細藻類の利用―燃料・飼料・食材などの生産―2021

    • 著者名/発表者名
      大沼みお
    • 雑誌名

      環境技術学会/環境技術

      巻: 50 ページ: 28-32

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Efficient open cultivation of cyanidialean red algae in acidified seawater2020

    • 著者名/発表者名
      Hirooka Shunsuke、Tomita Reiko、Fujiwara Takayuki、Ohnuma Mio、Kuroiwa Haruko、Kuroiwa Tsuneyoshi、Miyagishima Shin-ya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-020-70398-z

    • 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] Evolutionary significance of the ring-like plastid nucleus in the primitive red alga Cyanidioschyzon merolae as revealed by drying.2020

    • 著者名/発表者名
      T. Kuroiwa, M. Ohnuma, Y. Imoto, F. Yagisawa, O. Misumi, N. Nagata, H. Kuroiwa
    • 雑誌名

      Protoplasma

      巻: 257 号: 4 ページ: 1069-1078

    • DOI

      10.1007/s00709-020-01496-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ESCRT machinery mediates cytokinetic abscission in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae.2020

    • 著者名/発表者名
      Yagisawa F., Fujiwara T., Takemura T., Kobayashi Y., Sumiya N., Miyagishima S. Y., Nakamura S., Imoto Y., Misumi O., Tanaka K., Kuroiwa H., Kuroiwa T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 8 ページ: 169-169

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.00169

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 油脂生産微細藻の海上培養に関する実証実験2023

    • 著者名/発表者名
      大沼みお, 岸拓真, 月坂明広, 広兼元
    • 学会等名
      超異分野学会 東京大会2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 海上での微細藻類培養手法に関する基礎的研究2022

    • 著者名/発表者名
      岸拓真, 大沼みお, 奥田悠希
    • 学会等名
      2022年度日本沿岸域学会 研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 愛媛県鈍川温泉由来高油脂生産藻類の野外大量培養系構築の試み2022

    • 著者名/発表者名
      西浦周, 坂本岳人, 宮前俊彦, 奥田悠希, 八木沢芙美, 廣岡俊亮, 藤原崇之, 宮城島進也, 黒岩晴子, 黒岩常祥, 眞田宣明, 三角修己, 月坂明広, 広兼元, 岸 拓真, 大沼みお
    • 学会等名
      日本植物学会第 86 回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 微細藻類のバイオ燃料に関する研究(1) -温泉由来緑藻の高油脂生産性培養系の開発2022

    • 著者名/発表者名
      大沼みお, 村上定瞭, 廣岡俊亮, 黒岩常祥
    • 学会等名
      第 22 回環境技術学会年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] "微細藻類のバイオ燃料に関する研究(2) -油脂生産性微細藻の海上培養系の設計と運転"2022

    • 著者名/発表者名
      村上定瞭, 岸拓真, 八木沢芙美, 三角修己
    • 学会等名
      第 22 回環境技術学会年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 愛媛県鈍川温泉由来高油脂生産藻類の開放系培養構築の試み2021

    • 著者名/発表者名
      坂本 岳人、宮前 俊彦、奥田 悠希、八木沢 芙美、廣岡 俊亮、藤原 崇之、宮城島 進也、黒岩 晴子、黒岩 常祥、眞田 宣明、三角 修己、田多 一史、広兼 元、岸 拓真、大沼 みお
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 単細胞紅藻イデユコゴメ類の海水を用いた培養技術開発2021

    • 著者名/発表者名
      廣岡俊亮、冨田麗子、藤原崇之、大沼みお、黒岩晴子、黒岩常祥、宮城島進也
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 真核細胞の細胞小器官の分裂情報を細胞質分裂に伝達する機構のゲノム形態学による解明2021

    • 著者名/発表者名
      黒岩常祥,黒岩晴子,永田典子,八木沢芙美,三角修己,藤原崇之,乾弥生,松永朋子, 加藤翔一,井元祐太,田草川真理,吉田大和,松永幸大
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] バイオ燃料用油脂を生産する微細藻類の培養方法2022

    • 発明者名
      大沼みお, 岸拓真, 月坂明広, 広兼元
    • 権利者名
      大沼みお, 岸拓真, 月坂明広, 広兼元
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-154565
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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