研究課題
基盤研究(B)
著者らは、藻類培養における光環境調節をテーマとし、3区分のサブテーマを中心として研究開発に取り組んできた。1.藻類培養装置における光環境調節餌料用微細藻類の培養のため、外照式2001培養実験装置を開発した。55W型3波長域発光形蛍光ランプ計36本を配設し、最大培養槽内面PPFD490μmol m^<-2> s^<-1>を実現した。配設前に照明工学的手法による事前シミュレーションを実施し、装置製作後に検証を行い、設計法の有効性を確認した。つづいて、細胞密度が増加した場合、および培養液厚が増加した場合における、入射光の減衰について、4種の微細藻類を用い実測と解析を実施した。その結果、すべての藻類について、液厚消散係数、細胞密度消散係数が求まり、実用的な細胞培養における光減衰の予測が可能なことを示した。さらに、これら前2項の成果を元に、500L培養槽を完成させ、培養速度の促進を可能とした。2.ユーグレナ培養における光環境調節高濃度の二酸化炭素を通気し培養可能なユーグレナは、地球への二酸化炭素負荷を軽減する目的だけでなく、食資源としても注目されている。光合成藻類であるため、光環境調節は重要課題であり、まずその量子収率について検討した。CO_2濃度を10%とした場合、量子収率を向上させることが出来るが、PPFD30μmol m^<-2> s^<-1>程度が量子収率が高く、高速培養のため光強度を上げることが必ずしも得策でないことが見いだされた。また、光質とCO_2濃度の関係について検討したところ、大気条件では青色光と赤色光の併用が効果的であり、CO_2濃度を10%とした場合には成育が良好になり、光質による差異は小さくなった。さらに、抗酸化ビタミン量への検討したところ、大気条件では青色光の照射により促進され、CO_2濃度を10%とした場合には光質による差異は減少した。3.オキナワモズク培養における光環境調節沖縄県において、自然光で栽培されるオキナワモズクの栽培光環境を計測し解析した。オキナワモズクは複雑な生活環をもつため、効率的養殖のため、人工光環境をどの部分に取り入れるかを検討し、今後の研究開発の指針を検討した。
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