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微細藻類を用いて大気の二酸化炭素を固定するシステムを開発するため、単細胞緑藻クロレラをグラスファイバーフィルター上にのせ、光合成を行なわせて二酸化炭素の吸収量を測定した。グラスファイバー上での細胞の光合成特性は基本的には液体中と似た結果であったが、その光合成速度はCO_2濃度や光強度、および温度が大きく影響することが明らかとなった。CO_2固定の速度は2%CO_2濃度条件で1.2gCO_2/m^2・hの値が得られた。これは1日10時間光を受けたと仮定すると、1km^2で1日12トンのCO_2を固定できることになる。乾重量の増加と二酸化炭素の固定量との比を求めたところ、0.55〜0.70であった。CO_2固定の最終産物がもしすべてデンプンであったとすると乾重量の増加はCO_2固定速度の0.68倍になるはずであることから、この値は納得できる値である。そして、この値はCO_2濃度によってそれ程大きな変化はないことも明らかとなった。この結果から屋外等において実際にCO_2固定速度を測定できない場合にも乾燥重量の増加からCO_2固定量を推定できることとなった。次に、光合成が長期間安定に行なわれるかどうかを調べたところ、細胞を時々湿らす場合には、光合成活性は5日後でほぼ半分まで低下した。しかし、その湿潤状態を工夫することによって3週間までCO_2固定能力を維持させることに成功した。長期間のCO_2固定の結果、乾重量の増加が認められたが、その生体成分を分析したところ、多糖類とタンパク質の増加が顕著であった。培養時の窒素濃度を低下させるとタンパク質の増加が抑えられた。このことから、デンプンのみを増加産物とする系の作製が可能であろうと思われる。太陽光をより効率よく利用して光合成を行わせるべく、筒状の装置を作製し、液体中での光合成を行わせ、単位面積当たりの光合成量はかなり増加することが明らかとなった。
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