|
NH4+含有廃水を用いた微細藻類生産では、NH4+と共在するNH3による微細藻類の阻害を緩和するため、廃水を3-50倍に希釈する必要があり、多量の水の消費が問題視されている。既往研究にて、細胞内のpHが高い微細藻類はNH3耐性が高いことが示唆されている。そこで本申請研究では、微細藻類の培養環境の調整による微細藻類の細胞内pHの上昇とNH3耐性の向上を目的とした。藍藻5種、緑藻1種について、至適pH・光強度下で、細胞内pHとNH3耐性を測定した。その結果、藍藻について、細胞内pHとNH3耐性（EC50）に正の相関関係が示され、高い細胞内pHをもつ種ほどNH3耐性が高いという既往研究の仮説を裏付ける結果が得られた。続く実験では、C. sorokinianaを対象に、pH、塩分、重炭酸塩濃度が細胞内pHに与える影響を調査した。その結果、重炭酸塩100 mMの添加で細胞内pHを0.64上昇させることに成功した。しかし、同種を重炭酸塩10 mMと50 mMで培養しNH3耐性を比較した結果、予想に反し、50 mMの条件で低いNH3耐性が示された。
細胞内pHの上昇によって微細藻類のNH3耐性は向上しなかったため、NH4+含有廃水を無希釈で用いた微細藻類生産という大目的に立ち返り、NH4+をNO2-に部分硝化することで、無希釈廃水で微細藻類を生産できないか追加検討した。5種の微細藻類についてNO2-耐性を評価した結果、C. sorokinianaおよびLimnospira fusiformisでは、100 mMであっても78%以上の比増殖速度が維持された。そこで、L. fusiformisをNO2-60 mMの人工廃水で連続培養した。その結果、154±15 mg-乾燥重量/L/dの生産速度で28日間の安定した培養に成功し、無希釈の高濃度NH4+含有廃水による微細藻類生産の道筋をつけた。
|
